氧族元素分析课件.ppt

1、13-氧族元素分析氧族元素分析15.1 氧族氧族元素元素通性通性氧氧O硫硫S硒硒Se碲碲Te钋钋Po原子序数原子序数816345284价电子结构价电子结构ns2np4主要氧化数主要氧化数-2-2,+4,+6+4+6原子共价半径原子共价半径/pm66104117137167离子半径离子半径/pmM-2132184191211-M+630425667熔点熔点/K54.63864901663-沸点沸点/K90718958-第一电离势第一电离势/(kJmol-1)15201006941869818第一电子亲合势第一电子亲合势/(kJmol-1)-141-200.4-194.9-190.14-130单健

2、离解能单健离解能/(kJmol-1)142256172126-电负性（鲍林）电负性（鲍林）3.442.582.552.102.002.2 氧的制备氧的制备 工业工业：液化空气：液化空气 实验室：实验室：由氧化物或含氧酸盐制备由氧化物或含氧酸盐制备金属氧化物热分解：金属氧化物热分解：2HgO=2Hg+O 2 过氧化物热分解：过氧化物热分解：2BaO 2=2BaO+O 2 NaNO 3 热分解：热分解：2NaNO 3=2NaNO 2+O 2MnO2为催化剂，加热分解为催化剂，加热分解KClO3：2KClO3 2KCl+3O2MnO2473K2.3 氧的结构、性质和用途氧的结构、性质和用途1.氧分子

3、结构氧分子结构是所有双原子气体是所有双原子气体唯一唯一的具有偶数电子同时又显示的具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质顺磁性的物质分子轨道理论分子轨道理论分子轨道中分子轨道中成键轨道（成键轨道（,）能量比其原子轨道能量低）能量比其原子轨道能量低反键轨道（反键轨道（*,*）能量比其原子轨道能量高）能量比其原子轨道能量高能量升高成键轨道成键轨道反键轨道反键轨道（a）O2和和F2 （b）B2,C2和和N2键级键级=(成键轨道电子数成键轨道电子数 反键轨道电子数反键轨道电子数)/2 H2的键级的键级=1 He2的键级呢？的键级呢？(2py)2(2py*)1(2pz)2(2pz*)1一个一个 键键三电子三电

4、子 键键三电子三电子 键键O2分子磁矩分子磁矩:MO:2.3 氧的结构、性质和用途氧的结构、性质和用途1.氧分子结构氧分子结构BMBMnnm83.2)2(O O O2的键级的键级=222顺磁顺磁2.51顺磁顺磁1.51顺磁顺磁10抗磁抗磁10-2410-25 Ksp 10-30Ksp 10-30Ksp 0.32 酸式电离酸式电离 0.22 碱式电离碱式电离 =0.220.32 两性两性例例2 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 Si(OH)4 例例1 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 减小，碱性增强减小，碱性增强增加，碱性渐弱，酸性渐强增加，

5、碱性渐弱，酸性渐强(3)连二亚硫酸钠连二亚硫酸钠 结构：结构：S SO O O O 2-Na22+制法：制法：Zn+2NaHSO3=Na2S2O4+Zn(OH)2 性质：性质：不稳定不稳定 2S2O4 2-+H2O=S2O32-+2HSO3-强还原剂强还原剂，主要用于印染工业，称为保险粉。，主要用于印染工业，称为保险粉。2Na2S2O4 +O2+2H2O=4NaHSO3+3+2+4(4)硫代硫酸及其盐硫代硫酸及其盐 (i)结构：结构：H-OH-OSOO S (ii)Na2S2O35H2O商品名为海波，俗称大苏打。商品名为海波，俗称大苏打。制法：制法：S+Na2SO3=Na2S2O3 2Na2S

6、+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2性质：性质：中等强度还原剂中等强度还原剂 Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl（平均化合价（平均化合价+2）I2+2S2O32-=2I-+S4O62-（连四硫酸根）（连四硫酸根）配位能力（配位能力（胶片定影）胶片定影）AgBr+2Na2S2O3 Na2 Ag(S2O3)2+NaBr(5)过硫酸及其盐过硫酸及其盐 过一硫酸过一硫酸 过二硫酸过二硫酸 制法：制法：电解硫酸和硫酸铵的混合溶液得过二硫酸电解硫酸和硫酸铵的混合溶液得过二硫酸 阳极阳极(铂铂):2SO42-2e S2O82-阴极阴极(石墨石墨):2H+2e

7、 H2 性质：性质：与水反应与水反应 H2S2O8+H2O=H2SO4+H2SO5 H2SO5+H2O=H2SO4+H2O2 过硫酸及其盐是强氧化剂过硫酸及其盐是强氧化剂 2Mn2+5S2O82-+8H2O 2MnO4-+10SO42-+16H+钢铁中的锰的含量常用钢铁中的锰的含量常用(NH4)2S2O8或或K2S2O8来测定的。来测定的。过硫酸及它们的盐都很不稳定加热时容易分解。过硫酸及它们的盐都很不稳定加热时容易分解。2K2S2O8 2K2SO4+2SO3+O2制法制法：（6）焦硫酸及其盐）焦硫酸及其盐焦硫酸是一种无色晶状固体，熔点焦硫酸是一种无色晶状固体，熔点35 SO3+H2SO4 H2S2O7 2KHSO4(s)K2S2O7(s)+H2O性质：性质：比硫酸具有更强的氧化性、吸水性和腐蚀性。比硫酸具有更强的氧化性、吸水性和腐蚀性。酸式硫酸盐受热到熔点以上时酸式硫酸盐受热到熔点以上时用途：熔矿剂用途：熔矿剂 Cr2O3+3K2S2O7 Cr2(SO4)3+3K2SO4 2.硒、碲的含氧酸硒、碲的含氧酸 酸性酸性H2SeO4 HSeO4 +H+HSeO4 SeO42+H+氧化性：氧化性：H2SO4 H6TeO6H2SeO4+2HCl=H2SeO3+Cl2+H2OH6TeO6+2HCl=TeO2+Cl2+4H2O 原碲酸（原碲酸（H6TeO6）为弱酸，）为弱酸，K110-8