第5章氧族元素.ppt

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1、5.1氧族元素概述第5章氧族元素5.2氧的化合物1.氧分子形态激发：↑↓↑↓单线态1O2光敏化剂(基态)hv光敏化剂(激发态)基态：↑↑三线态(S=2s+1)154.8kJ·mol-192.0kJ·mol-1光敏化剂(激)+3O2能量传递光敏化剂(基)+1O2O2:(σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π*2py)1(π*2pz)1O2O-2O22-O2+2Ag+2O3=Ag2O2+2O2PbS+4O3=PbSO4+O2↑3KOH(s)+2O3(g)=2KO3(s)+KOH·H2O(s

2、)+(1/2)O2(g)KO2+O22.臭氧（O3）有鱼腥味的淡蓝色气体λ<242nm3O2+hν2O3λ(220~330nm)hνCF2Cl2CF2Cl+Cl•Cl•+O3→ClO•+O2ClO•+O→Cl•+O2净反应：O3+O=2O2NO+O3→NO2+O2NO2+O→NO+O2净反应：O3+O=2O2结构:O为sp3杂化H2O2弱酸性、不稳定10，102.0HHOOH-25-12-222≈×=++-12222mol-196kJOO2HO2H=+3.过氧化氢（H2O2）2H++O2+2e=H2O2EA=0.68V2Fe3++2e=2F

3、e2+EA=0.77V2Fe3++H2O2=2Fe2++2H++O22H++H2O2+2e=2H2OEA=1.776V2Fe2++2H++H2O2=Fe3++2H2O净结果：2H2O2=2H2O+O2↑凡电位为0.68~1.78V的金属电对均可催化H2O2分解3H2O2+2MnO4-=5H2O2+2MnO4-+6H+=H2O2+Mn(OH)2=3H2O2+2NaCrO2+2NaOH=H2O2+2Fe2++2H+=H2O2既有氧化性又有还原性2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O2Mn2++5O2↑+8H2OMnO2↓+2H2O2Fe3++

4、2H2O2Na2CrO4+4H2OEBEA0.867V,3OH2eOHHO--2-2=++乙醚鉴定:Cr2O72-+2H2O2+2H+===5H2O+2CrO5OO

5、

6、O

7、Cr

8、OO水相:2CrO5+7H2O2+6H+=7O2+10H2O+2Cr3+(蓝绿)Cr2O72-+H2O2+H+=Cr3++H2O+O2Cr3++H2O2+OH-→CrO42-+H2O5.4硫的化合物1.单质S8结构：S：sp3杂化形成环状S8分子弹性硫94.5oC3HgS+8H++2NO3-+12Cl-=3HgCl42-+3S↓+2NO↑+4H2OHgS+Na2S=N

9、a2[HgS2]2.硫化物与多硫化物金属硫化物大多数有颜色且难溶于水，只有碱金属的硫化物易溶。根据Ksp的大小，金属硫化物在酸中的溶解度不同。HgS的Ksp最小，它只能溶于王水和Na2S。硫化物都会产生一定程度的水解，而使溶液呈碱性。Na2S+H2O=NaHS+NaOHPbS+H2O=Pb2＋+HS－+OH－Na2S+（x-1）S=Na2Sx(Sx)2-随着硫链的变长颜色：S-2X2-性质：遇酸不稳定：氧化性：还原性：黄→橙→红碱金属(包括NH4＋)硫化物水溶液能溶解单质硫生成多硫化物。3.硫的氧化物SO2，SO3是酸雨的罪魁祸首。治理：SO

10、2+2CO>731℃铝凡土S+2CO2Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O△4Na2SO3=3Na2SO4+Na2SSO32-+H2S+H+=S↓+H2OSO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+5SO32-+2MnO4-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O4.亚硫酸及盐H2SO3二元中强酸，既有氧化性又有还原性，可以使品红退色5.硫酸及其盐硫酸分子间存在氢键，使其晶体呈现波纹形层状结构。硫酸根离子SO42－是四面体结构中心原子硫采用sp3杂化，形成四个σ键，其S－O键长为144pm，比双键的键长（149pm）短，

11、在S－O键中存在额外的p-dπ反馈键成分。强吸水性、强氧化性Fe+H2SO4（稀）＝FeSO4+H2↑Cu+2H2SO4（浓）＝CuSO4+SO2+2H2OC+2H2SO4（浓）＝CO2+2SO2+2H2O过渡金属硫酸盐加热易分解Ag2SO4==2Ag+SO2+O2HgSO4===Hg+SO2+O2△红热SO42-易带阴离子结晶水，以氢键与SO42-结合CuSO4·5H2O脱水-2H2O-2H2O-H2OCuSO46.硫代硫酸盐制备：Na2SO3+S=Na2S2O3Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2↑Na2S2O3·5

12、H2O(大苏打、海波)无色透明体易溶于水，碱性OHSOSOSH2HOS22322-232++++（1）遇酸不稳定（3）配合剂AgBrNa2S2O3[Ag(S2O3)