第十六章 氧族元素.ppt

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1、第十六章氧族元素氧及其化合物硫及其化合物硒、碲及其化合物氧族元素的通性元素符号OSSeTe价电子层结构2s22p43s23p44s24p45s25p4主要氧化数-2,-1,0-2,0,+2,+4,+6原子、离子半径逐渐增大第一电离能逐渐减小第一电子亲合能(KJ·mol-1)141200195190电负性3.442.582.552.1单键离解能142268172126（非）金属性非金属准金属16.1氮族元素的通性16.2氧及其化合物16.2.1氧的单质同素异形体─O2，O3吸220~320nm紫外辐射氧气VB：O2S22Px12Py12Pz2

2、

3、O2S22Px12Py12Pz2即O

4、=O应为“抗磁”。结构O2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(2py)2(2pz)2(2py*)1(2pz*)1](σ2px)2构成一个σ键(2py)2(2py*)1三电子键(2pz)2(2pz*)1三电子键OO·········OO·······或MO：O2分子磁矩性质无色气体，液态和固态均为淡蓝色，有明显的顺磁性。固态时有O4，O2在水中以水合物形式存在。氧化性O2+NH3→H2O+N2或NOFeFe3O4,FeO,Fe2O3SSO2(g)H2SS或SO2(g)HII2CH4CO2、CO或C配位性人血红蛋白中的血红素Hb是卟啉衍生物与Fe(II)形

5、成的配合物，具有与O2络合的功能：HbFe(II)+O2=HbFe(II)O2空气液化物理方法液化空气，然后分馏制氧。制备电解水氧化物或含氧酸盐的热分解HgO→Hg+O2BaO2→BaO+O2NaNO3→NaNO2+O2KClO3→KCl+O2臭氧结构键角：117oμ=1.8×10-30C•m惟一极性单质！特殊腥臭味，液态臭氧显较深的兰色（液氧淡兰色），O3沸点（161K）>O2沸点（90K）。不稳定性性质强氧化性油画处理:PbS(S)+3O3(g)=PbSO4(s)+O2(g)黑白含氰废水处理：CN―+O3=OCN―+O2↑2OCN―+3O3=CO32―+CO2↑+N2↑+3O2

6、↑O3的定量分析（碘量法）KI+O3(g)+H2O=I2+2KOH+O2(g)I2+2S2O32―=2I―+S4O62―（连四硫酸根）确定双键位置CH3CH=CHCH3+O3→2CH3CHOCH3CH2CH=CH2+O3→CH3CH2CHO+HCHOO3的形成和O3的作用形成：O2吸收太阳光波长＜185nm紫外线后形成O3层臭氧层：离地面约25km处（15km~35km），厚度约20km，在地面附近约0.001ppm。当波长200~300nm紫外线照射O3时，又使之分解为O2，O3与O2互相转化的动态平衡，消耗了太阳辐射到地球能量的5%。正是O3吸收了大量紫外线，才使地球上生物免遭伤

7、害。雷雨，空气中臭氧层空洞1985年，发现南极上方出现了面积与美国大陆相近的O3层空洞；1989年，发现北极上空正在形成另一个O3层空洞；此后，发现O3层空洞每年在移动且面积不断扩大；O3层变薄和出现空洞的危害：更多的紫外辐射到达地面，对生物具有破坏性，导致温室效应加剧。原因：2）氮氧化物和某些自由基等保护：在联合国环境署的主持下，1987年，美国等24个国家在加拿大的蒙特利尔签定蒙特利尔议定书，商定1996年停止生产使用氟利昂，由此拉开了保护臭氧层的序幕。1）氟里昂(CFC，氟氯烃，几种氟氯代甲烷及乙烷的总称)被广泛用作致冷剂、发泡剂、清洗剂、气雾喷剂。O3O2键角键长/pm键级键

8、能磁性116.8°180°127.8120.81.52小大抗磁性顺磁性16.2.2氧的化合物过氧化氢结构sp3纯态为淡兰色粘稠液体，极性（u=2.26D）比水大（u=1.85D），缔合度比水大，沸点（423K）比水高，熔点（272K）与水接近。性质弱酸性不稳定性贮存：光滑塑料瓶或棕色瓶。光照、加热、微量杂质或重金属离子等都可加速分解*MnO2催化H2O2分解机理H2O2+MnO2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O1.228V>0.6824VH2O2+Mn2+=MnO2+2H+1.776V>1.228V氧化还原性H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O（5H2O2+I2=2HIO3+

9、4H2O2HIO3+5H2O2=I2+5O2↑+6H2O）震荡反应酸性：碱性：PbS+4H2O2=PbSO4↓+4H2O（油画漂白）Pb2++H2O2=PbO2+2H+(中性）2CrO2-(绿）+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2OH2O2+Cl2=2HCl+O2↑（工业除Cl2）Ag2O+HO2-=2Ag+OH-+O2↑（不给体系引入新杂质）漂白剂（漂白油画、丝织品、毛织品等）、消