《氧族元素》课件

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1、第16章氧族元素氧族元素16－1氧及其化合物16－2硫及其化合物16－3硒、碲及其化合物(1)氧族元素：OSSeTePo氧族元素表现出非金属元素特征，其非金属活泼性弱于卤素。16－1氧族元素概述(3)单质性质:典型非金属准金属放射性金属(5)氧化态：－2,±2,4,6(－1)(4)存在:单质或矿物共生于重金属硫化物中(2)价电子层结构:ns2np4(6)氧族元素的电势图EA/VO3O2＋H2O2.07O2H2O2H2O1.231.780.68S2O82－SO42－S2O62－H2SO3H2SO3S2O62－S2O32－SS2－2.010.220.570.170.510.080.5

2、00.140.45O3O2＋OH－1.24O2O2－HO2－OH－－0.08－0.56－0.41－0.87EB/V－0.662.00－0.93－0.57－0.410.87S2O82－SO42－SO32－S2O32－SS2－(7)氧族元素的氢化物H2RH2OH2SH2SeH2Te化学活性：小大稳定性：大小酸性：弱强m.p.：b.p.：最高小大16－2－1氧的单质单质氧有两种同素异形体：O2和O3。氧有三种同位素：O16、O17和O18。(σ1s)2(σ*1s)2(σ2s)2(σ*2s)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π*2py)1(π*2pz)1O2分子的电子排布式：

3、1氧气（O2）氧分子具有顺磁性。16－2氧及其化合物(1)氧气的制备工业制备：主要是通过物理法液化空气，然后分馏制氧(纯度高达99.5％的液态氧)。实验室制备：金属氧化物2HgO2Hg＋O2过氧化物2BaO22BaO＋O2NaNO32NaNO32NaNO2＋O2KClO32KClO32KCl＋3O2△△△MnO2473K★氧的化学性质在常温下，氧的化学性质不活泼，仅能使一些还原性强的物质如NO、SnCl2、KI、H2SO3等氧化。2Mg＋O22MgO2H2S＋3O22SO2＋2H2O4NH3＋3O22N2＋6H2O——————在高温下，除卤素、少数贵金属如Au、Pt等以及稀有气体外

4、，氧几乎能与所有的元素直接化合生成相应的氧化物。氧还可氧化一些具有还原性的化合物，如H2S、CH4、CO、NH3等能在氧中燃烧。在溶液中，氧在酸性溶液或碱性溶液中都显示出一定的氧化性，其的标准电极电势如下：O2＋4H＋＋4e－2H2OEAθ＝1.229VO2＋2H2O＋4e－4OH－EBθ＝0.401V由标准电极电势可见，氧在酸性溶液中的氧化性比在碱性溶液中的氧化性强得多。————(1)臭氧的产生太阳的紫外线辐射导致O2生成O3O22OO＋O2O3O3吸收波长稍长的紫外线，又能重新分解，从而完成O3的循环。O3O2＋O雷雨的时候，空气中的氧受电火花的作用也会产生少量臭氧。——紫外h

5、v紫外hv2O3(臭氧)氧气的同素异形体，因有一种特殊的腥臭味而得名。(2)臭氧的分子结构结构：键角：117oμ＝1.8×10－3C•m唯一极性单质★价键理论中心O：sp2杂化边O：sp2杂化★分子轨道理论π键的键级为1。在O3分子中，氧原子之间的键级为l.5。因其键级和键能都低于O2分子因而不够稳定。由于分子轨道中没有单电子，所以O3分子是逆磁性的。43非键轨道成键轨道反键轨道O3分子的π分子轨道示意图43(3)臭氧的性质①不稳定性臭氧在常温下就可分解:2O3＝3O2△rHmθ＝－285.4kJ·mol－1若无催化剂或紫外线照射时，它分解得很慢。②臭氧的强氧化性臭氧有很强的氧化性

6、，其相关的电极电势如下：O3＋2H＋＋2e－O2＋H2OEAθ＝2.076VO2＋4H＋＋4e－2H2OEAθ＝1.23VO3＋H2O＋2e－O2＋2OH－EBθ＝1.24VO2＋2H2O＋4e－4OH－EBθ＝0.401V无论在酸性或碱性溶液中，臭氧都是比氧强得多的氧化剂。————————臭氧能氧化一些只具弱还原性的单质或化合物，并且有时可把某些元素氧化到高价状态。如2Ag＋2O3＝Ag2O2＋2O2PbS＋4O3＝PbSO4＋4O2O3＋XeO3＋2H2O＝H4XeO6＋O2臭氧还能迅速且定量地将I－离子氧化成I2，此反应被用来鉴定O3和测定O3的含量：O3＋2I－＋H2OI2

7、＋O2＋2OH－——臭氧还能将CN－氧化成CO2和N2，因此常被用来治理电镀工业中的含氰废水。(3)臭氧与大气污染臭氧层最重要的意义在于吸收阳光中强烈的紫外线辐射，保护地球上的生命。大气中的还原性气体污染物，如SO2、CO、H2S、NO、NO2等同大气高层中的O3发生反应，导致O3浓度的降低。如：——NO2＋O3NO3＋O2NO3NO＋O2NO＋O3NO2＋O22O33O2——————再如，氟利昂(一类含氟的有机化合物，如CCl2F2、CCl3F等)破坏O3的反应：C