华东理工大学现代基础化学第12章

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1、第12章非金属元素通论和氮、硼、稀有气体12.2非金属元素通论12.1元素的发现、分类及其在自然界的存在12.4硼及其化合物12.3氮及其化合物12.5稀有气体12.1.1元素的发现与分类元素的发现与人类进步和科技发展有着紧密的联系。12.1.1元素的发现与分类12.1.2元素在地壳、海洋和大气中的分布地壳中主要元素的丰度地球的表面被海洋、陆地或大气层所覆盖12.2非金属元素通论12.2.1非金属单质的结构和性质某些非金属单质的结构1.非金属单质的结构12.2.1非金属单质的结构和性质某些非金属单质的结构S8Sn12.2.1非

2、金属单质的结构和性质2.非金属单质的性质1）非金属单质的结构与物理性质氯溴碘12.2.1非金属单质的结构和性质名贵的金刚石硼火山口的硫磺12.2.1非金属单质的结构和性质2）非金属单质的化学性质（1）常温下，卤素与水的反应2X2+2H2O=4H++4X－+O2①X2+H2O=H++X－+HXO②F2+2e=2F－Cl2+2e=2Cl－Br2+2e=2Br－I2+2e=2I－氧化性增强还原性增强4H++O2+4e=2H2O12.2.1非金属单质的结构和性质X2+H2O=H++X－+HXO可以计算得：2F2+2H2O=4H++4F

3、－+O22Cl2+2H2O=4H++4Cl－+O22Br2+2H2O=4H++4Br－+O22I2+2H2O=4H++4I－+O2实际反应为：2F2+2H2O=4H++4F－+O2(X代表Cl,Br,I)12.2.1非金属单质的结构和性质（2）部分非金属单质能与强碱作用（或发生歧化反应）3S+6OH－2S2－+SO32－+3H2O4P+3OH－+3H2O3H2PO2－+PH3Si+2OH－+H2OSiO32－+2H22B+2OH－+2H2O2BO2－+3H2Cl2+2NaOH（冷）NaCl+NaClO+H2OClO-Cl2Cl

4、-0.521.35812.2.1非金属单质的结构和性质3Cl2+6NaOH（热）5NaCl+NaClO3+3H2OClO3-Cl2Cl-0.471.358Br2与NaOH反应时，在0℃左右才能得到次溴酸盐，在50℃~80℃得到的产物几乎全部是溴酸盐。3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2OI2在所有温度下歧化速率都很快，当I2与NaOH反应时能定量得到碘酸盐。3I2+6NaOH5NaI+NaIO3+3H2O12.2.1非金属单质的结构和性质（3）许多非金属单质不与盐酸或稀硫酸反应，但可以与浓硫酸或浓硝酸反应。3C

5、+4HNO3(浓)3CO2+4NO+2H2OC+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O3P+5HNO3(浓)+2H2O3H3PO4+5NOS+2HNO3(浓)H2SO4+2NOB+3HNO3(浓)H3BO3+3NO22B+3H2SO4(浓)2H3BO3+3SO2I2+5H2SO4(浓)2HIO3+5SO2+4H2O3Si+4HNO3+18HF3H2SiF6+4NO+8H2O12.2.2非金属元素的氢化物1.氢化物的还原性B2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClAsH3H2SeHBrH2TeHI还原性增强空

6、间构型举例氢化物的还原性减弱氢化物继续12.2.2非金属元素的氢化物①NaCl(s)＋H2SO4(浓)NaHSO4+HCl②2KBr(s)+3H2SO4(浓)2KHSO4+SO2+Br2+2H2O③8KI(s)+9H2SO4(浓)8KHSO4+H2S+4I2+4H2O2.氢化物的酸碱性B2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClAsH3H2SeHBrH2TeHI酸性增强酸性增强12.2.2非金属元素的氢化物氢卤酸解离过程的热力学循环12.2.2非金属元素的氢化物HF－8.6－29+2010-2.5HCl－60－13

7、－47108.2HBr－67+4.0－631011HI－62+4.0－661012氢卤酸的酸性按HF，HCl，HBr，HI顺序逐渐增强。12.2.3非金属含氧酸及其盐H3BO3H2CO3HNO3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4H3AsO4H2SeO4HBrO4H6TeO6H5IO6酸性减弱酸性增强1.非金属含氧酸的酸性(1)R-OH规则:+-III12.2.3非金属含氧酸及其盐R-OH呈碱性R-OH呈两性R-OH呈酸性当Rn+离子的电荷数小，半径大，值小时，R—O键比O—H键弱，ROH呈碱性；当Rn+离子的电荷

8、数大，半径小，值大时，R—O键比O—H键强，ROH呈酸性。+-III（R的半径以pm为单位）R-OH规则:12.2.3非金属含氧酸及其盐表1：第三周期元素氧化物水合物的值及其酸碱性ROHNaOHMg(OH)2Al(OH)3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4Rn