氧族元素 - 元素无机化学课件(中山大学)-课件(PPT·精选)

硫单质
总结词
化学性质不活泼，常温下稳定，加热 易燃烧
详细描述
硫单质包括硫磺和硫化物，它们在常 温下比较稳定，加热时易燃烧，发出 蓝紫色火焰。硫单质在自然界中广泛 存在，是重要的化工原料，可用于生 产硫酸、染料、橡胶等。
硒单质
总结词
化学性质与硫相似，有毒性
详细描述
硒单质包括硒粉、硒化物等，其化学性质与硫相似，在常温下比较稳定，加热时易燃烧。硒单质有毒性，对人和 动物有害，但也是一种重要的微量元素，对生物体具有保护作用。
麻醉剂
氧族元素中的一些化合物具有麻醉 作用，如氧化亚氮、氟代烃等，可 用于手术麻醉和牙科治疗。
在环保领域的应用
大气污染治理
氧族元素中的一些化合物可用于 大气污染治理，如二氧化硫、三 氧化硫等可用于脱硫脱硝处理， 减少燃煤烟气中的硫化物和氮氧
化物含量。
水处理
氧族元素中的一些化合物可用于 水处理，如臭氧、二氧化氯等可 用于消毒和杀菌，三氯化铁等可 用于混凝沉淀，去除水中的悬浮
催化剂பைடு நூலகம்
氧族元素在工业催化领域也有广泛应 用，如二氧化硫、三氧化硫等可用于 石油裂化催化剂，三氧化二砷可用于 合成氨催化剂等。
在农业上的应用
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肥料
氧族元素中的磷是植物生 长必需的元素之一，磷肥 的施用能够提高农作物的 产量和品质。
杀虫剂
氧族元素中的硫和硒等具 有杀虫作用，可用于防治 农作物病虫害，如硫磺粉 、亚砷酸等。
硫化物合成
硫化物性质
具有不同的化学性质，如离子型硫化物、共 价型硫化物和配位型硫化物等。
可以通过热分解、硫化还原反应等方法合成 。
02
01
硫化物应用

碲 5s25p4
127.60
84 209 Po 210 钋 6s26p4
（210）
5
第16章 氧族元素
概述
元素符号 O
S
Se Te
第一电离能 (kJ·mol-1) 1314 1000 941 869
非金属
半金属
金属
OS
Se Te
Po
6
第16章 氧族元素
2. 价电子层结构及氧化态
概述
氧 O 2s22p4
+2,+6
晶体
分子 晶体
分子 晶体
红硒 (分子晶体)
灰硒 (链状晶体)
链状 晶体
金属 晶体
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第16章 氧族元素
16.1 氧及其化合物
16.1 氧及其化合物
16.1.1 氧的成键特征
1、一般键型：离子键和共价键。
离子键：形成O2-阴离子，如M2O、MO等离子型 氧化物。
共价键：呈0、+2、-2、-1等氧化态，如O2、OF2、 H2O、H2O2等
O16、O17、O18
O18稳定同位素常作为示踪原子。
氧在自然界中的分布： O2 O3 （同素异形体）
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第16章 氧族元素
1、氧气 氧的制备和空气液化 结构
分子轨道电子排布式：
16.1 氧及其化合物
( σ 1 s ) 2 ( σ 1 * s ) 2 ( σ 2 s ) 2 ( σ * 2 s ) 2 ( σ 2 p x ) 2 ( π 2 p y ) 2 ( π 2 p z ) 2 ( π * 2 p y ) 1 ( π * 2 p z ) 1 一个σ键，两个三电子 p 键
第16章 氧族元素
概述

Question
大学无机化学氧族元素课件
主要内容
第15章 氧族元素
§15.1 氧族元素通性 §15.2 氧及其化合物 §15.3 硫及其化合物
Inorganic Chemistry
15.1 氧族元素通性 思考： 1. 氧族元素在自然界中以何种形态存在？
氧和硫的成键特征有何不同？
2．硫、硒、碲在形成化合物时在价键上与氧 有何不同？为什么？
O3 + H2O + 2e- O2 + 2OH- B = 1.24V
O3 2I- 2H I2 O2 H2O
上述反应可用于检验氧气中是否存在臭氧。
习题15-2
Inorganic Chemistry
1臭5.2氧氧空及洞其改化合变物了智利最南部人们的生活方式
彭塔阿雷纳斯上空的彩 虹，在这样美好的天气人们 同样要小心防护自己。
15.2 氧及其化合物
1. O3分子有何结构特点？
O2的同素异形体
O OO
••
Π4 3
惟一极性单质
Inorganic Chemistry
O OO
中心O：sp2杂化形成 键角：117o；键长：128pm μ=1.8×10-30C•m
15.2 氧及其化合物
2．比较O3和O2的价键结构，说明为什 么氧化性O3>O2，热稳定性O3<O2?
中性氧化物有NO 、CO等。
Inorganic Chemistry
15.2 氧及其化合物
氧化物酸碱性的一般规律是： 同周期各元素最高氧化态的氧化物从左到
右由碱性——两性——酸性 相同氧化态的同族各元素的氧化物从上到
下碱性依次增强 同一元素能形成几种氧化态的氧化物, 酸性

Cu(OH)2 CuO ＋ H2O
CaCO3 CaO ＋ CO2↑
2 Pb(NO3)2 2 PbO ＋ 4 NO2↑＋ O2↑
——
——
——
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(3) 高价氧化物的加热分解或被氢气还原，例如
PbO2
PbO3
563－593 K
V2O5 ────V2O3 ────VO
PbO4
PbO
663－693 K
——
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2、 氧气的制备
实验室制备：
金属氧化物 过氧化物 NaNO3 KClO3
2 HgO 2 BaO2
2 Hg ＋ O2 △
2 BaO ＋ O2
2 NaNO3
2 NaNO2 ＋△ O2
2 KClO3
2 KCl ＋ 3 O2△
工业制备：
MnO2 473 为配体形成金属离子配位。例如，血 液中的血红素是由中心离子Fe2＋同卟啉衍生物形成 的配位化合物(简写成HmFe)，见右图。
HmFe ＋ O2
HmFe←O2
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4 以臭氧分子为结构基础的成键情况
由O3－ 离子构成的离子型臭氧化物, 如KO3和NH4O3; 由共价的臭氧链－O－O－O－构成共价型臭氧化物，如O3F2。
2 Mg ＋ O2 2 H2S ＋ 3O2 4 NH3 ＋ 3 O2
2 MgO ——
2 SO2 ＋ 2 H2O
—— 2 N2 ＋ 6 H2O ——
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二、 O3 (臭氧) 氧气的同素异形体，因有一种特殊的腥臭味而得名。
1、臭氧的产生
太阳的紫外线辐射导致O2生成O3
O2
2O
O ＋ O2 O3