无机化学课件13p区元素一

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1、第十三章p区元素(一)§13.3碳族元素§13.2硼族元素§13.1p区元素概述§13.1p区元素概述①第二周期元素具有反常性(只有2s,2p轨道)p区元素性质的特征各族元素性质由上到下呈现二次周期性②第四周期元素表现出异样性(d区插入)③最后三个元素性质缓慢地递变价电子构型：ns2np1-5例如：氯的氧化值有+1，+3，+5，+7，-1，0等。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。多种氧化值电负性大，形成共价化合物§13.2硼族元素13.2.4铝的化合物13.2.3硼的化合物13.2.2硼族元素的单质13.2.1硼族元素概述13.2.1硼族元素概述

2、硼族(ⅢA)：B，Al，Ga，In，Tl价电子构型：ns2np1缺电子元素：价电子数<价层轨道数缺电子化合物：成键电子对数<价层轨道数例如：BF3，H3BO3。注意：HBF4不是缺电子化合物。缺电子化合物特点：b.易形成双聚物Al2Cl6HFBF3a.易形成配位化合物HBF413.2.3硼的化合物1.硼的氢化物硼烷分类：BnHn+4和BnHn+6例：B2H6B4H10乙硼烷丁硼烷有CH4，但无BH3最简单的硼烷：B2H6其结构并非如右图所示：硼烷的结构B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。（氢桥）记作：要点：B的杂化方式，三中心两电子键、氢桥。多中心键三中心二电子键(3c-2e

3、)简称三中心键,是多中心键的一种形式定义：是指3个或3个以上原子之间所形成的共价键B缺电子原子H等电子原子形成二个三中心二电子键强度：为一般共价键强度的一半形成：缺电子原子等电子原子硼烷的性质比烷烃活泼硼烷的性质①自燃高能燃料，剧毒②水解含硼化合物燃烧火焰呈现绿色③加合反应④被氯氯化②硼酸H3BO3结构：B：sp2杂化2.硼的含氧化合物分子间通过氢键形成接近六角形的对称层状结构，层与层之间借助微弱的范德华力联在一起因此硼酸晶体为鳞片状此结构使硼酸具有解理性可用作润滑剂性质：一元弱酸(固体酸)=5.8×10-10水溶液显酸性,是由于硼原子是缺电子原子,价层有空轨道，能接受水解离出的OH-孤

4、电子对，以配位键形式形成[B(OH)4]-3.硼的卤化物BX3结构：B：sp2杂化BX3性质：BXXX水解：氧化铝：Al2O3α-Al2O3：刚玉硬度大，不溶于水、酸、碱。γ-Al2O3：活性氧化铝，可溶于酸、碱，可作为催化剂载体。13.2.4铝的化合物1.氧化铝和氢氧化铝红宝石(Cr3+)蓝宝石(Fe3+,Cr3+)黄玉/黄晶(Fe3+)有些氧化铝晶体透明，因含有杂质而呈现鲜明颜色。在碱性溶液中存在[Al(OH)4]-或[Al(OH)6]3-简便书写为氢氧化铝：Al(OH)3两性：Al(OH)3+3H+Al3++3H2OAl(OH)3+OH-[Al(OH)4]-难溶于水经光谱实验证实：

5、溶液中不存在AlO2或AlO33--2.铝的卤化物离子晶体分子晶体分子晶体：熔点低，易挥发，易溶于有机溶剂，易形成双聚物。水解激烈：AlF3AlCl3AlBr3AlI3离子键共价键无水AlCl3只能用干法制取3.铝的含氧酸盐硫酸铝：(1)易溶于水，水溶液由于Al3+水解呈酸性=10-5.03[Al(H2O)6]3+[Al(OH)(H2O)5]2++H+(2)弱酸的铝盐在水中完全水解§13.3碳族元素13.3.5锡、铅的化合物13.3.4硅的化合物13.3.3碳的化合物13.3.2碳族元素的单质13.3.1碳族元素概述13.3.1碳族元素概述价电子构型：ns2np2碳族(IVA)：C,Si

6、,Ge,Sn,Pb主要氧化值0、+2、+4从C→Pb+2氧化态稳定性增强+4氧化态稳定性减弱ns2稳定性↑──惰性电子对效应典型非金属准金属典型金属碳单质的同素异形体：金刚石：原子晶体,硬度最大,熔点最高。石墨：层状晶体，质软，有金属光泽。碳原子簇：足球烯或富勒烯：C60，C70等。13.3.2碳族元素的单质金刚石(sp3杂化)13.3.3碳的化合物一个σ键两个π键:CO:1.碳的氧化物(1)一氧化碳(CO):CO:：OCO：C：sp杂化(2)二氧化碳(CO2)碳酸及其盐的热稳定性：(2)H2CO3碱土金属盐>过

7、渡金属盐>铵盐(3)同一族金属的碳酸盐稳定性从上到下增加BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3分解T/℃10054090012901360(4)过渡金属碳酸盐稳定性差CaCO3PbCO3ZnCO3FeCO3分解T/℃900315350282价电子构型8e_(18+2)e_18e_(9-17)e_离子极化观点：[]2-M2+MCO3MO+CO2r(M2+)愈小，M2+极化力愈大，MCO3愈不稳定；M2+为18e_，(18+