第十五章 氧族元素

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1、1．了解氧化物的分类。2．掌握氧、臭氧、过氧化氢的结构、性质和用途。掌握离域Π键及形成条件。3．掌握硫的成键特征，掌握单质硫、硫的氢化物、氧化物、重要含氧酸及其盐的结构、性质、制备和用途，以及它们之间的相互转化关系。3、掌握硫化物沉淀的生成和溶解(Zn2+、Mn2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+、Hg2+、Cd2+)。4、了解硒、碲及其化合物的结构，性质。本章要求第十五章氧族元素第ⅥA族元素也称氧族元素，由氧、硫、硒、碲和钋五种元素组成。氧和硫元素是典型的非金属元素，硒和碲元素是准金属元素，钋元素是放射性金属元素。11-3-1氧族元素概述0ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦAHe氦2B硼C

2、碳N氮O氧F氟Ne氖3Al铝Si硅P磷S硫Cl氯Ar氩4Ga镓Ge锗As砷Se硒Br溴Kr氪5In铟Sn锡Sb锑Te碲I碘Xe氙6Tl铊Pb铅Bi铋Po钋At砹Rn氡称为氧族元素15-1氧族元素的通性15-1-1氧族存在在非金属化学中，和卤素一样，为构建元素周期系的大厦起了非常重要的作用，本族是非金属到金属的完整过渡。氧、硫典型的非金属，硒和碲准金属，钋典型的金属，具有放射性。氧(Oxygen)地球含量最多的元素49.13%，“成酸元素”。硫(Sulfur)古代称“黄芽”，印度梵文“鲜黄色”。氧、硫能以单质存在。为分布最广的成矿元素，很多金属在地壳中以氧化物、硫化物形式存在

3、。硒(Selenium)贝采利乌斯1817年发现，希腊文“月亮”、因和碲性质相似，以表示它是碲的姐妹，可做为光敏电阻的理想材料。碲(Tellurium)赖兴施泰于1782年发现，原意为“地球”，因它在地壳中丰度虽小，却广布于地球表面。硒和碲为稀散元素。在自然界无单质存在，常存在于重金属硫化物矿中。钋(Polonium)是居里夫人于1898年发现的，居里夫人为纪念她的祖国波兰，命名为钋，放射性元素，半衰期为138.7天。氧族元素的一些性质与氟相似，氧的第一电子亲合势，离解能反常变小，表现出它的强氧化性电负性：氧仅次于氟，典型的非金属。主要氧化数-2，SSeTe可利用d轨道成键

4、。15-1-2氧族元素的基本性质吸收能量氧：很容易夺得金属元素的两个电子形成离子化合物，如Na2O、CaO，这些离子化合物具有很高的晶格能，足以补偿氧结合第二个电子所需要的能量----化合物很稳定；S、Se、Te只能与电负性较小的金属形成离子化合物，如Na2S、BaS、K2Se等，与大多数金属化合时，主要形成共价化合物，如CuS、HgS等。氧族与非金属元素化合形成的均为共价化合物氧族元素的成键类型氧：为生命元素。富氧空气或纯氧用于医疗和高空飞行，大量的纯氧用于炼钢。液氧常用作制冷剂和火箭发动机的助燃剂硫：为黑火药(KClO3、S、C)主角。有斜方硫、单斜硫等二十多种.(同素

5、异形体)少量硒对人体新陈代谢起调节作用，过量则有毒。有光电性质，用于电影、传真和制造光电管。碲可制造合金。在所有金属中电阻最高，用于制造电阻器材。氧族元素的应用15-1-3氧族元素的电势图p486氧族元素单质的物理性质单质O2SSeTe颜色无色淡黄色灰色银白色状态气态固态熔沸点低小固态固态高密度大导电性不导电半导体导电不导电氧族元素单质的物理性质随核电荷数的增大而起着变化氧硫硒碲钋银白色的面庞,冒似金属发灰,用处很大一.基本性质、制备和应用1.结构：15-2氧及其化合物15-2-1氧气单质氧的分子轨道电子排布式是：[KK(σ2s)2(σ*2s)2(σ2Px)2(Π2p)4(

6、Π*2Py)1(Π*2Pz)1]在轨道中有不成对的单电子，所以O2分子是有双原子气体中唯一的一种具有偶数电子同时又显示顺磁性的物质OOOO顺磁性∏3键O2S22P42.性质：物理性质：无色无味气体，液态呈蓝色，非极性分子，密度1.43g/L，熔点（54.6K）沸点（90K）低，微溶于水。液态和固态时呈浅蓝色化学性质：氧化性Na＋O2Na2O2C＋O2CO2Mn(OH)2＋O2MnO(OH)24H+＋4I-＋O22I2＋2H2O3.O2的制备:2KCl＋3O22KClO3MnO2513K此外,氧是自然界含量最大的元素，丰度为46.6%，它与所有元素都能形成化合物，单质氧的制备

7、主要是由液态空气分馏得到。实验室制法2K2MnO4＋MnO2＋O22KMnO4800K电解H2OH2＋O2工业制法:电解20%NaOH的水溶液4.O2的用途:15-2-1氧气单质电子态2p*轨道电子排布符号高出基态的能量(kJ/mol)第二激发态第一激发态基　　　态↑↓↑↓↑↑1g+(1O2)1g(1O2)3g-(2O2)154.892.0单线态氧及其性质（自学）15-2-3臭氧O3与O2是由同一种元素组成的不同单质，互称同素异形体。O3在地面附近的大气层中含量极少,仅占0.001ppm。在离地面20~40