无机化学p区元素
- 格式:pptx
- 大小:3.01 MB
- 文档页数:134
P区元素(1)1.试用分子轨道理论描述下列各物种中的键、键级和磁性(顺磁性、逆磁性)和相对稳定性。
(1)O2+(二氧基阳离子)(2)O2(3)O2-(超氧离子)(4)O22-(过氧离子)解:见下表物种分子轨道键键级磁性相对稳定性O2+KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(П2p)4(П2py*)11( П2pz*)0一个σ键一个二电子П键,一个三电子П键2.5 顺依次减小O2KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(П2p)4(П2py*)1( П2pz*)1一个σ键二个三电子П键2 顺O2-KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(П2p)4(П2py*)1( П2pz*)1一个σ键一个三电子П键1.5 顺O22-KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(П2p)4(П2py*)1( П2pz*)2一个σ键 1 逆2. 重水和重氧水有何差别?写出它们的分子式。
它们有何用途?如何制备?答:重水:D2O;重氧水: ;重水是核能工业常用的中子减速剂,重氧水是研究化学反应特别是水解反应机理的示踪剂。
3. 解释为什么O2分子具有顺磁性,O3具有反磁性?答:根据O2分子的分子轨道式KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(П2p) 4(П2py*)1( П2pz*)1分子中两个П2p反键轨道各有一单电子,因此它具有顺磁性。
在O3分子中,每个氧原子各用一个P轨道组成一个成键П轨道,一个反键П轨道,一个非键П轨道,其中4各P电子,两个进入成键П轨道,两个进入非键П轨道,П键键级为一,分子没有成单电子,所以分子具有反磁性。
4.在实验室怎样制备O3?它有什么重要性?5.答:在实验室里制备臭氧主要靠紫外光(<185nm)照射氧或使氧通过静电放电装置而获得臭氧与氧的混合物,含臭氧可达10%。
臭氧发生器的示意图见图13-10。
它是两根玻璃套管所组成的,中间玻璃管内壁镶有锡锚,外管外壁绕有铜线,当锡箔与铜线间接上高电压时,两管的管壁之间发生无声放电(没有火花的放电),02就部分转变成了036.7.油画放置久后为什么会发暗、发黑?为什么可用H2O2来处理?写出反应方程式。
⽆机化学p区元素习题P区元素习题⽬录⼀判断题;⼆选择题;三填空题;四完成⽅程式;五计算并回答问题⼀判断题 (返回⽬录)1 硼在⾃然界主要以含氧化合物的形式存在。
()2 在硼与氢形成的⼀系列共价型氢化物中,最简单的是BH3。
()3 硼酸是三元酸。
()4 硼是⾮⾦属元素,但它的电负性⽐氢⼩。
()5 由于B-O键键能⼤,所以硼的含氧化合物很稳定。
()6 硼砂的化学式为Na2B2O7。
()7 B2H6为平⾯形分⼦。
()8 硼是缺电⼦原⼦,在⼄硼烷中含有配位键。
()9 三卤化硼熔点的⾼低次序为BF310 三卤化硼沸点的⾼低次序为BF3>BCl3>BBr3>BI3。
()11 地壳中丰度最⼤的⾦属元素是铝。
()12 Al2O3是两性氧化物,因⽽各种晶型的Al2O3既可溶于酸,⼜可溶于碱。
()13 只有在强酸性溶液中才有Al(H2O)63+存在。
()14 在⽓相中三氯化铝以双聚分⼦Al2Cl6的形式存在。
()15 AlX3都是共价型化合物。
()16 KAl(SO4)2·12H2O与KCr(SO4)2·12H2O属于同分异构体。
()17 在氯化氢⽓流中加热⾦属铝可制得⽆⽔AlCl3。
()19 因AlCl3分⼦中Al为缺电⼦原⼦,所以AlCl3中有多中⼼键。
()20 碳酸盐的溶解度均⽐酸式碳酸盐的溶解度⼩。
()21 Na2CO3⽐NaHCO3的溶解度⼤,同理,CaCO3⽐Ca(HCO3)2的溶解度也⼤。
()22 硅在地壳中的含量仅次于氧。
()23 分⼦筛是⼈⼯合成的硅铝酸盐,具有吸附和催化作⽤。
()24 活性炭具有吸附作⽤,它是颗粒状的⽯墨。
()25 ⾦刚⽯⽐⽯墨更稳定,即使在纯氧⽓中,⾦刚⽯也不能燃烧。
()26 ⼀般情况下,CO2不能助燃,但是镁在⼆氧化碳⽓体中能燃烧。
()27 ⾼纯度的硅和锗是良好的半导体。
()28 ⾦刚⽯与⽯墨是同素异形体,由⾦刚⽯转变为⽯墨的△r H>0。
无机化学 p区元素p区元素是周期表中第13至18列元素,也被称为主族元素或气族元素。
它们的化学性质在同一周期内呈现出明显的变化,但在同一族内则有着相似的性质。
本文将从p区元素的发现、物理性质、化学性质和应用方面进行介绍。
一、发现历史p区元素包括第13至18列的元素,是一组很有特殊性质的元素。
人们在测定原子量和密度时陆续发现了这些元素。
在18世纪前,人们对许多p区元素的存在还没有足够的证据。
因此,这些元素也成为了化学家们探索的一个难题。
1830年代, Jons Berzelius 以三个十二面体化合物来系统地描述元素。
这些化合物即由氧、碳、氮、硫和磷的元素统一构成的,在此基础上,他将元素分成了四个区,包括酸基金属、上碲族、下碲族和稀有元素。
但当时的化学学家认为,有更多的元素应该属于上述因素中的某一组,于是 stas 和sebaste 花了 20 年时间,最终找到了人类认识的所有元素。
这一时期p区元素的最后发现是在1898年,由法国科学家Pierre Curie 发现的钋和镭。
二、物理性质1、电子配置p区元素的电子构型为 ns2np1-6(除氦He外,另有例外,即不是ns2np5,如氧O)。
其中,ns和np是主量子数。
p区元素的外层电子结构十分稳定,p区元素代表元素外层电子的数目是非常有限的,它们在化学之间的交互作用直接影响每个元素的化学适用性。
p区元素的数量相对比较少,但却具有十分丰富的化学反应性。
2、原子尺寸和电负性p区元素原子尺寸相比于同周期的s区或d区元素会比较小,但相比于前一个周期,p区元素的原子尺寸又会更加大一些。
这些原子尺寸的变化和电负性的变化有关。
氧、氮、碳等元素的电子云很大程度上影响着元素化学性质的表现。
一般来说,p区元素的电负性很高,因为它们具有较高的电子亲和能力和较高的电负性。
氨等化合物是p区元素高电负性的体现。
三、化学性质p区元素对于化学反应性的调节十分显著,同一页上的元素之间往往会显示出相似的化学性质。
13.1 复习笔记一、p区元素概述1.p区元素包括了除氢以外的所有非金属元素和部分金属元素。
与s区元素相似,p区元素的原子半径在同一族中自上而下逐渐增大,它们获得电子的能力逐渐减弱,元素的非金属性也逐渐减弱,金属性逐渐增强。
除第ⅦA族和稀有气体外,p区各族元素都由明显的非金属元素过渡到明显的金属元素。
2.p区元素特征(1)各族元素性质由上到下呈现二次周期性①第二周期元素具有反常性(只有2s,2p轨道);第二周期元素单键键能小于第三周期元素单键键能。
②第四周期元素表现出异样性(d区插入),例如:溴酸、高溴酸氧化性分别比其他卤酸(HClO3,HIO3)、高卤酸(HClO4,H5IO6)强。
③最后三个元素性质缓慢地递变(d区、f区插入)。
(2)多种氧化值①p区元素的价电子构型为n s2n p1-6,具有多种氧化态。
例如:氯的氧化值有+1,+3,+5,+7,-1,0等。
②惰性电子对效应:同族元素从上到下,低氧化值化合物比高氧化值化合物变得更稳定。
(3)电负性大,形成共价化合物。
二、硼族元素1.硼族元素概述硼族元素包括B,Al,Ga,In,Tl五种元素,其价电子构型为n s2n p1,因此他们一般形成氧化值为+3的化合物。
随着原子序数的增加,形成低氧化值+1化合物的趋势逐渐增强。
硼的原子半径较小,电负性较大,所以硼的化合物都是共价型的,在水溶液中也不存在B3+。
在硼族元素化合物中形成共价键的趋势自上而下依次减弱。
(1)缺电子元素硼族元素原子的价电子轨道数为4,而其价电子只有3个,这种价电子数小于价键轨道数的原子称为缺电子元素。
它们所形成的化合物有些为缺电子化合物。
缺电子化合物的特点:易形成配位化合物HBF4;易形成双聚物Al2Cl6。
(2)硼族元素的一般性质①B是非金属单质,Al、Ga、In、Tl是金属单质;②B,Al,Ga的氧化态是+3,In的氧化态是是+1和+3,Tl的氧化态是+1;③B的最大配位数是4,Al、Ga、In、Tl 的最大配位数是6。
实验名称:P区非金属元素(一)(卤素,氧,硫)实验目的:温度:气压:一、实验目的1.试验并掌握bu用氧化态氮的化合物的主要性质;2.试验磷酸盐的酸碱性和溶解性;3.掌握硅酸盐,硼酸及硼砂的主要性质;4.练习硼砂珠的有关实验操作。
二、基本操作1.试管操作1)普通试管可以直接加热装溶液时不超过试管容量的1/2,加热时不超过试管的1/3,加热时必须用试管夹夹,夹在接近试管口部位。
加热时先使试管均匀受热,然后在试管底部加热,并不断移动试管。
这时应将试管倾斜约45度,管口不要对着有人的方向。
2)主要用途①盛取液体或固体②加热少量液体或固体③制取少量气体反应器④收集少量气体用⑤溶解少量气体,液体或固体等溶质3)使用注意事项①盛取液体时容积不超过其容积的1/3②加热使用试管夹,试管口不能对着人,加热盛有固体的试管时,试管口稍向下倾斜45度③受热要均匀,以免暴沸或试管炸裂④加热后不能骤冷,防止破裂⑤加热时要预热,防止试管骤热而爆裂⑥加热时要保持试管外壁没有水珠,防止受热不均匀而爆裂⑦加热后不能在试管未冷却至室温时就洗涤试管2.硼砂珠实验(详见实验内容)三、实验内容1.铵盐的热分解(思考:为何试管可以垂直固定加热呢?)2.硝酸盐和亚硝酸盐1)亚硝酸的生成和分解2)亚硝酸的氧化性和还原性3.硝酸和硝酸盐1)硝酸的氧化性(这个方法是检验NH4+离子的一个重要方法,后面还会介绍到一种试剂:乃斯勒试剂----[HgI4]2-和OH-,若有NH4+离子,会出现红棕色沉淀)气室法检验NH4+:向装有溶液的表面皿中加入一滴40%浓碱,迅速将贴有试纸的表面皿倒扣其上,并且放在热水浴上加热。
观察红色石蕊试纸是否变为蓝色。
2)硝酸盐的热分解4.磷酸盐的性质1)酸碱性2)溶解性3)配位性5.硅酸和硅酸盐1)硅酸水凝胶的生成2)微溶性硅酸盐的生成(通过这个实验原理可让我们看到“水中花园”的现象)6.硼酸及硼酸的焰色鉴定反应1)硼酸的性质(缺电子原子是指某原子的价电子数目少于价电子轨道数)2)硼酸的鉴定反应7.硼砂珠试验1)硼砂珠的制备用盐酸清洗铂丝,然后将其置于氧化焰中灼烧片刻取出,再侵入酸中,如此反复,直至铂丝在氧化焰中灼烧不再产生例子特征的颜色,表示已经洗干净。