化学第讲副族元素
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元素周期表中的副族元素元素周期表是化学领域中最重要的工具之一,它按照元素的原子序数和化学性质进行了分类和排列。
其中,副族元素是周期表中的一类元素,它们位于周期表的B族元素区域。
副族元素具有一些独特的特征和应用,本文将对副族元素进行探讨。
一、副族元素的概述副族元素是指周期表中的B族元素,它们包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、铅(Pb)和气态元素氮(N)、磷(P)。
这些元素在周期表中的位置使它们具有一些共同的特征,同时也有一些差异。
二、副族元素的物理特性1. 电子结构:副族元素的电子结构在一定程度上决定了它们的化学性质。
例如,副族元素的外层电子数在2至6个之间变化,这使得它们具有不同的化学反应性和价态变化能力。
2. 密度和熔点:副族元素的密度和熔点各不相同。
例如,铅是副族元素中最重的元素,其密度和熔点都相对较高,而铝则是副族元素中密度最低的元素之一。
3. 金属性质:副族元素大多数为金属,具有良好的导电性和热导性。
其中,铝是一种常见的金属材料,被广泛应用于建筑、航空航天和汽车制造等领域。
三、副族元素的化学性质1. 氧化性:副族元素具有不同的氧化态,可以与氧气反应形成氧化物。
例如,锡可以形成二氧化锡(SnO2),铅可以形成氧化铅(PbO)。
2. 酸碱性:副族元素的化合物可以表现出酸性或碱性。
例如,锡和铅的氧化物可以与碱反应生成相应的盐。
3. 合金形成:副族元素常用于制备合金。
例如,铝和锡常与其他元素形成合金,以提高材料的性能和应用范围。
四、副族元素的应用1. 金属材料:副族元素中的铝、锡和铅等金属广泛应用于工业生产中。
铝被用于制造飞机、汽车和建筑材料等;锡常用于制作罐头和焊接材料;铅则用于电池和防辐射材料等。
2. 半导体材料:副族元素中的砷、锑和铟等元素是半导体材料的重要组成部分。
它们在电子行业中被广泛应用于制造晶体管、太阳能电池等。
3. 医药和生物学:副族元素在医药和生物学领域也有重要应用。
第五章副族元素I ds区铜族和锌族元素一、单质的物理性质和化学性质1、物理性质(1)铜族元素铜是红色金属,银是银白色金属,金是黄色金属。
与碱金属相比,它们有较高的密度、硬度和熔点、沸点,导电性和传热性在所有金属中是最好的,其中以银最好,其次是铜和金。
由于铜族元素均属面心立方晶体,有较多的滑移面,所以它们都有良好的延展性,其中以金最好。
(2)锌族元素:锌、镉、汞都是银白色元素金属。
锌由于表面覆盖着一层碱式碳酸锌而略显蓝灰色。
本族元素的单质为低熔点低沸点金属,汞是唯一在室温下为液态的金属,具有高密度、导电性和流动性。
汞在273~573K之间体积膨胀系数均匀,汞的蒸气压很低且有毒,所以在使用汞时应务必小心,若不甚将汞撒落,应尽可能收集起来,然后在疑还有汞的地方撒上硫磺粉并加以研磨,使其转变为HgS。
2、化学性质(1)与碱金属相比,铜族元素的金属活泼性较差,并按铜、银、金顺序减弱。
铜在潮湿的含有二氧化碳的空气中,表面会生成一层绿色的铜锈:2Cu+O2+CO2+H2O = Cu2(OH)2CO3银在含H2S的空气中表面会变暗变黑:4Ag + 2H2S +O2 = 2Ag2S +H2O铜族元素不能从盐酸和稀硫酸中置换出氢气,但铜、银可以溶于硝酸和热浓硫酸,而金只能溶于王水:Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O3Cu +8 HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2OCu +2 H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2↑+ 2H2O3Ag +4 HNO3(稀) = 3AgNO3 + NO↑+ 2H2O2Ag +2 H2SO4(浓) = Ag2SO4 + SO2↑+ 2H2OAu + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO↑+ 2H2O锌族元素中锌,镉较为活泼,汞则惰性。
锌在含有二氧化碳的潮湿空气中表面可生成一层碱式碳酸盐:4Zn+2O2+CO2+3H2O=ZnCO3∙3Zn(OH)2它可以保护内部的锌不被继续浸蚀,镀锌铁之所以具有强的抗腐蚀能力,就基于此。
元素周期表主族和副族分别是什么元素周期表是化学家们根据元素的性质和结构进行分类和排列的一张桌面工具。
在这张周期表上,元素按照从左上到右下的顺序排列,按照原子序数的增加而逐渐增加。
元素周期表中的元素被分为主族和副族两大类别。
那么,主族和副族分别代表着什么呢?下面将为您详细解释。
主族元素是指元素周期表中IA至VIII A族的元素,也称作A族元素或者常规元素。
它们是在元素周期表中位于两侧的18个元素群,分别是IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA和VIIIA。
主族元素的共同特点是它们最外层的电子层中含有相同数量的电子,这个数字决定了它们的化学性质。
例如,位于IA族的锂、钠和钾等元素都只有一个电子存在于最外层的s轨道上,因此它们具有相似的性质,例如在水中剧烈反应产生氢气。
主族元素在自然界中非常常见,并且具有重要的生物和工业价值。
其中,IA、IIA和IIIA族的元素被称为典型元素,因为它们的性质非常经典和典型。
这些元素通常具有较低的电负性,形成阳离子或共价化合物时倾向于失去电子。
主族元素在周期表上的位置也反映了它们的原子结构和电子配置的规律性。
与主族元素相对应的是副族元素,也被称为B族元素或过渡元素。
副族元素位于元素周期表的区域是从IIIB到VIIIB族,以及下面两行的元素。
副族元素的特点是它们的最外层电子数不同,在各个周期中都有较大的变化。
这就使得副族元素的化学性质非常丰富多样,它们可以形成各种不同化合价的化合物。
例如,位于VB族的钒元素可以形成V2O5(五氧化二钒)和VO2(二氧化钒)两种不同化合价的氧化物。
副族元素在化学反应中经常具有多种氧化态,这使得它们在催化剂、电池、合金和材料科学等领域中发挥着重要作用。
副族元素的其它特点是它们通常具有较高的原子质量和较高的熔点。
其中,第一列和最后一列的副族元素被称为过渡金属,它们具有良好的导电性和良好的催化性能。
总结起来,元素周期表中的主族元素和副族元素分别代表了元素的外层电子结构和化学性质的不同。
第十一章副族元素化学第十章ds区元素第节素概述第一节ds区元素概述ds 区元素是指元素周期表中的ⅠB 、ⅡB 两族元素包括族元素,包括铜、银、金、锌、镉、汞等6种自然形成的金属元素及两种人工合成元素。
ds 区的名称是因为它们的外层电子构型:ⅠB : (n-1)d 10s 1或ⅡB :(n-1)d 10s 2从广义的角度看,ds区实际上是d区的一部分。
因本区元素次外层(n-1)d轨道已填满电子,而最外电子层构型和区相同,所以满电子,而最外电子层构型和s区相同,所以将此区域元素称为ds区元素。
ds区元素都是过渡金属。
但由于其d层电子是全充满的,所以体现的性质与其他过渡金属有所不同。
如:最高氧化态只能达到+3如:最高氧化态只能达到+3。
3第二节铜族元素(一)铜族元素的单质1.物理性质(1) 特征颜色:Cu(紫红),Ag(白),Au(黄)(2) 溶、沸点较其它过渡金属低(3) 导电性、导热性好,且Ag>Cu>Au(3)导电性导热性好且(4)延展性好铜族元素2.化学性质(1)与O 2作用)2CuO(O 2Cu 2黑⎯→⎯+∆)(CO (OH)Cu CO O H O 2Cu 322222绿⎯→⎯+++∆碱式碳酸铜Au 、Ag O 发生反应,当有沉淀剂或g 不与2发生反应,有沉淀剂或配合剂存在时,可发生反应。
5=铜族元素−−−+⎯→⎯+++4OH]4[M(CN)8CN O 2H O 4M AuAg Cu M 222,,−++⎯→⎯+++OH)(])4[Cu(NH 8NH O 2H O 4Cu 23322无色)(])[Cu(NH 243蓝+不可用铜器盛氨水O 2→O2H S 2Ag O S 2H 2Ag 2222+⎯→⎯++6银器年久变黑(2) 与酸作用铜族元素c Cu、Ag、Au不能置换稀酸中的H +d 若生成难溶物或配合物,单质还原能力则增强()2A I 2A (g)H S(s)Ag S H 2Ag 222+⎯→⎯+(g)H 2AgI 4I 2H 2Ag 2-2+⎯→⎯++−+③Cu 、Ag 、Au 可溶于氧化性酸7(二)铜的重要化合物Cu 2O CuO颜色暗红色黑色溶解性难溶于水,易溶于酸热稳定性稳定,1235熔化也不分解高C 加入氨水[Cu(NH 3)2]+(无色)微溶Cu 2O + 2H +→Cu 2++ Cu + H 2OC O +2HCl 2C Cl +H Cu 2O + 2HCl →2CuCl + H 2O 10004CuO Cu O +O C (白色)CuO + 2H +→Cu 2++ H 2O4CuO Cu 2O + O 28(二)铜的重要化合物Cu 2O CuO颜色暗红色黑色溶解性难溶于水,易溶于酸热稳定性稳定,1235 熔化也不分解高C 加入氨水[Cu(NH 3)2]+(无色)微溶Cu 2O+4NH 3+H 2O →2[Cu(NH 3)2]++2OH -在空气中被氧化4[Cu(NH 3)2]++O 2+8NH 3+2H 2O →蓝94[Cu(NH 3)4]2+(深蓝)+4OH -CuOH 不稳定,至今尚未制得为浅蓝色难溶于水2-Cu(OH)2为浅蓝色,难溶于水1.受热易脱水2[Cu(OH)4]+C 6H 12O 6(葡萄糖)→Cu 2O +C 6H 12O 7+4OH -+2H 2O Cu(OH)2 CuO + H 2O 80~90C 两性以碱性为主(葡萄糖酸)2.两性:以碱性为主+2H + →2+ O (用此反应可检查尿糖Cu(OH)2+ 2H Cu +H 2O (浅兰色)Cu(OH)2+ 2OH -→[Cu(OH)4]2-(亮兰色)3. 溶于氨水2++2OH-10Cu(OH)2+4NH 3→[Cu(NH 3)4]2 + 2OH制取:1.,Cu 2+ + Cu + 4Cl -→2[CuCl 2]-1. 在热、浓HCl 溶液中, 用Cu 粉还原CuCl 2(无色)2. 用水稀释-→2CuCl ()+2Cl -总反应:Cu 2+ + Cu + 2Cl -→ 2CuCl2[CuCl 2]2CuCl (白色) + 2Cl 应用:CuCl + CO + HCl →[CuCl(CO)] ·H 2O 11(测CO )2无水CuCl 2为棕黄色固体,是共价化合物易溶于水和有机溶剂(如乙醇、丙酮)CuCl 2溶液随c (Cl -)不同而呈不同颜色[C Cl 24H O [C (H 2+4Cl [CuCl 4]2-+ 4H 2O [Cu(H 2O)4]2+ + 4Cl -)(12(黄色) (浅蓝色)无水CuSO4为白色粉末,易溶于水,吸水性强,吸水后呈蓝色,可检验有机液体中的微量水分。
无机化学第十章副族元素副族元素是指周期表中位于主族元素和过渡元素之间的一些元素。
它们的原子结构和化学性质介于主族元素和过渡元素之间,具有一些特殊的性质和用途。
本章将介绍副族元素的特点及其在生活和工业中的应用。
首先,副族元素包括硼(B)、硅(Si)、锑(Sb)、碲(Te)和钋(Po)。
它们的原子结构有一些共同特点,如较小的原子半径、较高的电负性和较高的电离能。
这些特点使得副族元素在化学反应中具有一些独特的性质。
硼是副族元素中最简单的元素,具有低密度、高熔点和高硬度等特点。
硼的化合物广泛应用于防火材料、玻璃制造和农业肥料等领域。
硅是地壳中含量最丰富的元素之一,它在电子技术、材料科学和太阳能电池等领域有着重要的应用。
锑是一种常见的矿物元素,具有金属和非金属的特性。
它广泛用于阻燃剂、红外材料和合金制造等方面。
碲是一种光电材料,具有半导体和光学特性,被广泛应用于红外探测器、太阳能电池和光纤通信等领域。
钋是一种放射性元素,其同位素被用于医学诊断和治疗。
副族元素的化学性质也有一些共同特点。
由于原子结构的共同特点,副族元素通常形成共价化合物,能够与非金属原子形成键合。
此外,副族元素的氧化态比较复杂,可以显示不同的氧化态。
例如,硼的氧化态包括B(III)和B(V),锑的氧化态包括Sb(III)和Sb(V)。
副族元素的化学性质也受到其周期性表内位置的影响。
随着原子序数的增加,副族元素的电子结构越来越复杂。
例如,硼的电子结构是1s²2s²2p¹,而钋的电子结构是2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁴。
这些电子结构的变化导致副族元素的化学性质有一定的差异。
总结来说,副族元素具有较小的原子半径、较高的电负性和较高的电离能。
它们在化学反应中表现出一些独特的性质,并且在生活和工业中有着广泛的应用。