s区和p区元素总结
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s区元素的单质均为金属晶体;p区元素的中间部分,其单质的晶体结构较为复杂,有的为原子晶体,有的是过渡型(链状或层状)晶体,有的为分子晶体。
周期系最右方的非金属和稀有气体则全部为分子晶体。
总的来看,同一周期元素的单质,从左到右,一般由典型的金属晶体经过原子晶体、层状晶体或链状晶体等,最后过渡到分子晶体。
同一族元素单质由上而下,常由分子晶体或原子晶体过渡到金属晶体。
副族元素单质均为金属晶体.表9-5 主族及零族元素单质的晶体类型ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 零一H2分子晶体He分子晶体二Li金属晶体Be金属晶体B原子晶体C金刚石原子晶体石墨片状结构晶体富勒烯碳原子簇分子晶体N2分子晶体O2分子晶体F2分子晶体Ne分子晶体三Na金属晶体Mg金属晶体Al金属晶体Si原子晶体P白磷为分子晶体黑磷为层状结构晶体S斜方硫、单斜硫为分子晶体弹性硫为链状结构晶体Cl2分子晶体Ar分子晶体四K金属晶体Ca金属晶体Ga金属晶体Ge原子晶体As黑砷为分子晶体灰砷为层状结构晶体Se红硒为分子晶体灰硒为链状结构晶体Br2分子晶体Kr分子晶体五Rb金属晶体Sr金属晶体In金属晶体Sn灰锡为原子晶体白锡为金属结构晶体Sb黑锑为分子晶体灰锑为层状结构晶体Te灰碲链状结构晶体I2分子晶体Xe分子晶体六Cs金属晶体Ba金属晶体Tl金属晶体Pb金属晶体Bi层状结构晶体(近于金属晶体)Po金属晶体At金属晶体(具有某些金属性)Rn分子晶体单质的晶体结构和物理性质表9-5列出了主族及零族元素单质的晶体类型。
可以看出:s区元素的单质均为金属晶体;p区元素的中间部分,其单质的晶体结构较为复杂,有的为原子晶体,有的是过渡型(链状或层状)晶体,有的为分子晶体。
周期系最右方的非金属和稀有气体则全部为分子晶体。
总的来看,同一周期元素的单质,从左到右,一般由典型的金属晶体经过原子晶体、层状晶体或链状晶体等,最后过渡到分子晶体。
同一族元素单质由上而下,常由分子晶体或原子晶体过渡到金属晶体。
s区和p区元素化学引言Introduction of the Chemistry of s and p Elements周期系中的主族元素(the elements in the main subgroups)即为s区和p区元素。
每一周期(period)以两种s区元素开始,后面是六种p区元素(第一周期例外,只有两种元素)。
一、原子半径(Atomic Radii)、电离势(Ionization Energy)、电子亲和能(Electron Affinity)和电负性(Electronegativity)的周期性变化(见第七章)二、s和p区元素的氧化态(Oxidation State of s and p Element)1.外层s和p轨道之间的能量差The Energy Difference (eV) of the Outer s and p Orbital in the Main Subgroups 2nd period Li Be B C N O F Ne1.92.8 4.6 5.3 6.0 14.9 20.4 26.83rd period Na Mg Al Si P S Cl Ar2.1 2.7 4.5 5.2 5.6 9.8 11.6 12.54th period K Ca Ga Ge As Se Br Kr-- 5.9 6.7 6.8 10.4 12.0 13.25th periodIn Sn Sb Te I Xe 5.2 5.8 6.6 8.8 10.1 - 6th periodTl Pb Bi Po At Rn(7)(9)(10)(12)(16)-(1) 同一周期元素的最高氧化态的稳定性从左到右降低,这是由于s 和p 轨道之间的能级差增大,因此失去n s 2电子的机会减少,例如第三周期:ΔE 3s ~3p :Si(5.2eV),P(5.6eV),S(9.8eV),Cl(11.6eV)∴ ----4243444ClO SO O P SiO 、、、的稳定性从左到右降低(2) ΔE 3s ~3p <ΔE 4s ~4p >ΔE 5s ~5p 可以解释实验上发现如下稳定性序列:PCl 5>AsCl 5<SbCl 5,SF 6>SeF 6<TeF 6,-4ClO >-4BrO <-4IO(3) ΔE 6s ~6p 的值特别大,所以6s 2电子很难参与形成化学键,这种效应称为“6s 2惰性电子对效应”(inert 6s pair effect )2.通常周期系中奇数族元素的氧化数为奇数,偶数族元素的氧化数为偶数+3+5+7+1, 1En sn pEn sn p+4+6+2, 2三、s 和p 区元素的配位数(Coordination Numbers of s and p Elements )1.Fluoro and oxy complexes of selected elements) 2nd period -24BeF-4BF4CF +4NF3rd period -36AlF -26SiF -6PF 6SF+6ClF4th period -36GaF -26GeF-6AsF6SeF2nd period -33BO-23CO -3NO3rd period -44SiO -34PO-24SO-4ClO4th period -44GeO -34AsO -24SeO -4BrO5th period-86SnO-76SbO-66TeO-56IO-46XeO主族元素从上到下,配位数增大;同种元素与不同配体配位,配体体积越小,配位数越大。
元素化学总复习s 区元素元素 同一族自上而下,原子半径增大,电离能、电负性减小,金属性、还原性增强。
单质 物理性质:轻、软、低(看一下保存方法)化合物 氢化物 制备 性质 水解放氢气(做生氢剂)氧化物:在空气中燃烧直接形成的相应的氧化物Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2制备方程式: 性质方程式:氢氧化物 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强 强 强 强 强Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2两性 中强 强 强 强同一族自上而下,碱性增强,溶解度增大盐 碱金属硝酸盐加热时易分解碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径的增大而增强。
BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T 分 /℃ <100 540 900 1290 1360对角线规则Li 与Mg ,Be 与Al 的相似性p 区元素概述:惰性电子对效应:同一族元素这种自上而下低氧化值化合物比高氧化值化合物变得更稳定的现象。
(IIIA ~VA )p 区元素性质的特征(四个通性):(原因:d 区和f 区元素的插入) ①第二周期元素具有反常性②第四周期元素表现出异样性 溴酸、高溴酸氧化性分别比其二次周期性 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④ 第五、六周期两种元素性质有些相似。
(镧系收缩))(CaH 2Li/NaH ΔH 2Li/Na/Ca 22−→−+2222222H M(OH)O 2H MH H MOH O H MH +−→−++−→−+O 2Na 2Na O Na 222−→−+223N O 6K 10K 2KNO +−→−+222O Na O 2Na −→−+22KO O K −→−+22222O H 2NaOH O 2H O Na +−→−+22222O O H 2KOH O 2H 2KO ++−→−+)g (O CO 2Na 2CO O 2Na 232222+−→−+)(g 3O CO 2K 2CO 4KO 23222+−→−+2O22KNO 67032KNO 2O2NaNO273032NaNO 2O 24NO O 22Li 70034LiNO +−−→−+−−→−++−−→−硼族元素缺电子化合物:成键电子对数<价层轨道数 如:BF3,H3BO3但HBF4不是缺电子化合物硼的化合物:乙硼烷B2H6 B 利用sp3杂化轨道,与氢形成三中心两电子键。