分析化学-第十一章资料.ppt

第十一章p区元素,一p区非金属元素,本章主要内容,卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、硼的单质、含氧酸、含氧酸盐及其它常见化合物的结构和基本性质,二p区金属元素,铝、铅、锡、铋的单质、氧化物及其它常见化合物的结构和基本性质,11.1p区非金属元素,p区共21个非金属元素,一卤素,1含氧酸（盐）的结构及含氧酸的酸性,含氧酸（盐）的结构,H,O,Cl,H,O,Cl,O,d-p,键,2含氧酸酸性强弱规律（包括其它元素的含氧酸）,含氧酸中，非羟基氧越多，酸性越强,Supplement1：等电子体概念,Supplement2：含氧酸的氧化性和热稳定性,含氧酸的热稳定性越差，氧化性越强。注：只有在还原产物一致的条件下比较才有意义,3卤化氢、氢卤酸和卤化物,卤化氢，HX，溶于水形成氢卤酸。除氢氟酸外，其余都是强酸,卤离子，特别是F和Cl，具有较强的配位能力，能与多种金属离子形成配位化合物，如：AlF63FeF63FeCl63PtCl62PbCl42PbCl42HgBr42HgI42,4卤素的生理功能简介FClBrI,都是必需元素,5Cl,Br,I的分离检出,二氧、硫,分子轨道能级示意图（a）和分子轨道图（b）,键级=成键电子数-反键电子数,2,O2键级=2,不同氧化数的氧化物,在氧化物中，氧可以表现出不同的氧化数，如2，1，1/2，1/3，+1/2，+2,2：,H2O,H2CO,CO,SO2,局域键,1：,过氧化物，如,H2O2,其它如Na2O2等,1/2：,超氧化物，如KO2，NaO2,这些化合物都不稳定,1/3：,臭氧化物，如KO3，NaO3，这些化合物也不稳定,O+2(氧化数+2)：OF2,+1/2：,+2：,H2O2的性质和鉴定,氧化还原,2IO3+5H2O2+2H+=I2+5O2+6H2OI2+5H2O2=2IO3+4H2O+2H+IO3+6H+5eI2+3H2OE=1.20V,例I2和H2O2的振荡反应,弱酸性,Ka1=1.61012Ka2=11025,H2O2的鉴定,在酸性介质中，H2O2与Cr2O72反应，生成蓝色CrO5，CrO5溶于乙醚,CrO5+H2O,乙醚,(C2H5)2OCrO5,硫及其含氧酸（盐）,自然界中的单质硫有斜方硫和单斜硫两种同素异形体，它们之间可以相互转化,斜方硫和单斜硫都是由8个硫原子组成的环状分子构成的分子晶体,S8分子,硫含氧酸的命名和结构,(x=04),多硫酸,S3O9(SO3)3,SO2和SO32,SO2和SO32中硫为+4价，因此既有氧化性，又有还原性。但主要表现为还原性,硫代硫酸盐的性质,(1).还原性,(2).配位能力,（单齿）,（双齿）,(3).遇酸分解,Supplement：多硫化物,(1).多硫化物遇酸分解,(2).多硫化物具有弱氧化性,三氮、磷,1NH3的性质,A.加合反应,NH3中，N原子有一对孤对电子，可以与具有空轨道的分子或者离子加合，形成加合物或配位化合物,如NH3与BF3的加合,其余的例子如：Ag(NH3)2+，Cu(NH3)42+等,B.还原反应,C.取代反应,D.氨解反应,2NH4+(铵盐)的性质,A.溶解性,铵盐一般都易溶于水，只有少数难溶，如NH4MgPO4。在定性分析中，NH4MgPO4用于检验PO43的存在。,B.稳定性,铵盐容易分解，受热时分解速度加快。根据阴离子的氧化性不同、热分解温度不同，分解产物不同（自学）,3氮的含氧酸及其盐,硝酸和硝酸根的结构,硝酸的氧化性,A.介质的影响,B.反应物还原性的影响,HNO3(浓)+CCO2+NOHNO3(浓)+SH2SO4+NO2HNO3(浓)+Sn(Sb,Mo,W)SnO2(Sb2O5,MO3,WO3)xH2O+NO2,(水合氧化物),C.硝酸浓度的影响,(12mol/dm3)NO2为主M+HNO3(6-8mol/dm3)NO为主(2mol/dm3)N2O为主,M(活泼)+HNO3(2mol/dm3)以NH3orN2为主,4磷、磷的氧化物、含氧酸及其盐,磷有三种同素异形体：白磷、红磷和黑磷。白磷的分子式为P4,P4分子,磷的氧化物有P4O6和P4O10，溶于水后分别生成H3PO3和H3PO4,磷的含氧酸的命名,多聚磷酸,NO3的检出反应,NO2的检出反应,(玫瑰红色),或者,PO43的检出反应,或者,四碳、硅、硼,碳单质同素异形体有金刚石、石墨以及近年来发现的C60、C70、C84等球烯,C60,1.碳,碳酸盐热分解规律,2.硅,天然硅化合物主要有SO2和硅酸盐。SO2可溶于NaOH或者Na2CO3溶液，生成可溶性硅酸盐。所以，和溶液不能用玻璃容器，尤其不能用磨口玻璃容器盛装。,SO2可溶于氢氟酸，生成气态SiF4，因此可以用氢氟酸在玻璃上雕花,原硅酸H4SiO4,原硅酸制备反应SiCl4+4H2OH4SiO4+4HCl,原硅酸可溶于水，但很容易聚合生成多硅酸。多硅酸的分子量一般很大，一般表示为xSiO2yH2O,原硅酸失去一个水分子，得到偏硅酸H2SiO3,多硅酸在300C时脱水活化得到硅胶，是一种常见的干燥剂,3.硼,乙硼烷B2H6,硼的氧化物和含氧酸,B2O3是硼酸H3BO3的酸酐,H3BO3是弱酸，在水溶液中电离，Ka=5.81010,硼酸的反应,A.脱水,H3BO3HBO2+H2O,4HBO2H2B4O7+H2O,（四硼酸）,B.酯化反应，如,硼砂：Na2B4O5(OH)48H2O，是重要的硼酸盐，可用于配置标准缓冲溶液,11.2p区金属元素,一.铝,单质铝为轻金属，在航空工业中具有广泛的用途。在化学反应中，单质铝表现出强的还原性,氧化铝、氢氧化合物是典型的两性化合物,AlCl3是缺电子化合物，容易形成二聚体，与B2H6具有相似的结构,二.锡,Sn(OH)2是两性化合物,Sn2+是很强的还原剂，如：,以上两个反应可以用于鉴定Sn2+和Hg2+，Hg22+,三.铅,铅属于重金属，由于对射线有较强的吸收，所以常用于辐射防护，防止如x射线、射线等对人体的伤害,Pb(OH)2具有两性，可溶于酸，也可溶于碱,PbO2在酸性溶液中具有强氧化性，还原产物具有与Hg原子一样的封闭饱和结构,此反应可用于鉴定Mn2+,Pb2+与CrO42反应生成黄色沉淀PbCrO4。该沉淀可溶于NaOH溶液