s和p元素化学引言

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1、s区和p区元素化学引言IntroductionoftheChemistryofsandpElements周期系中的主族元素（theelementsinthemainsubgroups）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（AtomicRadii）、电离势（IonizationEnergy）、电子亲和能（ElectronAffinity）和电负性（Electronegativity）的周期性变化　　　（见第七章）二、s和p区元素

2、的氧化态（OxidationStateofsandpElement）　1．外层s和p轨道之间的能量差TheEnergyDifference(eV)oftheOutersandpOrbitalintheMainSubgroups2ndperiodLiBeBCNOFNe1.92.84.65.36.014.920.426.83rdperiodNaMgAlSiPSClAr2.12.74.55.25.69.811.612.54thperiodKCaGaGeAsSeBrKr--5.96.76.810.412.013.25thp

3、eriodInSnSbTeIXe5.25.86.68.810.1-6thperiodTlPbBiPoAtRn(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ns2电子的机会减少，例如第三周期：ΔE3s～3p：Si(5.2eV)，P(5.6eV)，S(9.8eV)，Cl(11.6eV)∴的稳定性从左到右降低(2)ΔE3s～3p＜ΔE4s～4p＞ΔE5s～5p可以解释实验上发现如下稳定性序列：PCl5＞AsCl5＜SbCl5，SF6＞

4、SeF6＜TeF6，＞＜(3)ΔE6s～6p的值特别大，所以6s2电子很难参与形成化学键，这种效应称为“6s2惰性电子对效应”（inert6spaireffect）　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148三、s和p区元素的配位数（CoordinationNumbersofsandpElements）　1．Fluoroandoxycomplexesofselectedelements)2ndperiod3rdperiod4thperiod2ndperiod3rdperiod4thpe

5、riod5thperiod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。　2．共价化合物的分子轨道理论（Thetheoryofmolecularorbitalofcovalentcompounds）(1)s、p区元素的价轨道(valenceorbital)是外层能级，即ns、np轨道.虽然从第三周期开始，元素有相应的nd空轨道，但计算表明nd轨道所处能态相当高，以致形成化学键的可能性相当小。(2)以SF6为实例Fig.1Energydiagramoftheorbitalsofthe

6、octahedralSF6molecule分子轨道中SF6十二个价电子为(σs)2(σp)6(σnon)4(3)为了解释s、p区元素共价化合物的性质，提出了两中心轨道和三中心轨道模型。a．两中心两电子键（twocentretwoelectron）：由中心原子（A）轨道上的未成对电子与配位原子（L）轨道上的未成对电子形成。即为电子配对法中的共价键和分子轨道中的σ键。由分子轨道理论可知：Fig.2DiagramofthemolecularorbitalsofaFig.3Diagramofthemolecularorbi

7、talsofatwo-centretwo-electronreactionthree-centrefour-electroninteractionb．三中心四电子键（treecentrefourelectrons）：是由中心原子的一对成对电子对和二个配体（直线排列）的两个未成对电子形成的148再如：BeH2(a)(b)Fig.4(a)Energydiagramoftheorbitalsof(a)BeH2moleculeand(b)aschemeoftheirformationBeH2Fig.5Three-centr

8、eorbitalsintheXeF2moleculec．三中心四电子键又称为超共价键（hypervalencebond）(i)可以解释VA→零类主族元素形成配位化合物的结构和配位体数目，即解释配位数高于中心原子的未成对电子数。例如ClF3、ClF5、XeF2、XeF4、XeF6(ii)超共价键的形成使中心原子上的电子密度向配体上移动，电负性越强的原子作为配体