高中化学竞赛课件无机化学全套第16章 氧族元素.ppt

《高中化学竞赛课件无机化学全套第16章 氧族元素.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第十六章氧族元素OxygenFamilyElements1氧族(VIA)：OSSeTePo单质性质典型非金属准金属放射性金属存在单质或矿物共生于重金属硫化物中氧化态：-2,(-1)±2±222,64,64,64,6第一电子亲合能:141200195190(KJ/mol)§16-1氧族的通性1.原子的性质由于O价层电子结构：2s22p4，第二周期，第ⅥA族由于核外具有两个电子层，故半径较小，使得氧与同族其它元素在电子亲合能及氧化态表现出反常的性质。2原因：O的氧化数为-2、0，不易表现出正氧化数。O无d轨道.，SSe均有d轨道，在一定的条件下，np电子进入nd轨道参与成

2、键，表现正氧化态。氧的E1

3、1%氧同素异形体：O2和O3在地表15km以上有一臭氧层：由O2吸收紫外光产生的。O3层阻止了强大的紫外线，使地球上的生命免遭侵害。大气中还原性气体污染物如SO2，H2S，CO和氟里昂（CF2Cl2，N2O等）等与O3发生反应，导致O3浓度降低，将对地球上的生命产生严重的影响。CF2Cl2+hγ→Cl+CFClO3+Cl→ClO+O2O+ClO→Cl+O2O+O3→O2+O27臭氧空洞变化图，红色和蓝色区为空洞，左为2001年9月图，右为2002年9月形势。8氧的同位素：三种：O16，O17，O18。普通O2中：O16：99.76%；O17：0.04%，O18：0.2

4、%。通过分馏水可以得到重氧水H2O18形式富集O18。O18是一种稳定同位素，可以做示踪原子用于研究化学反应机理。2.2氧的制备主要从空气中和H2O制氧97%是从空气中提取的，3%是电解水制取的。工业法：液化空气，分馏制氧，压入钢瓶中储存。纯度：99.5%9实验室制氧2KClO3========2KCl+3O2↑2HgO===2Hg+O2↑2BaO2===2BaO+O2↑；2NaNO3=====2NaNO2+O2↑MnO2△△△△大气是工业上制取N2和O2的最重要的资源。O2对生命的重要性尽人皆知,生物体通过呼吸将其转化CO2。氧的工业用途主要是炼钢，生产1t钢约需消

5、耗1t氧。102.3氧的结构、性质和用途：（1）氧的分子结构：O：2S22px22py12pz1VB法：氧原子中:2个成单电子相互配对成键,键级相当于双键，与实验相符，并符合稀有气体结构。但O2分子中无成单电子，这与磁性实验相矛盾，因此VB法对O2分子结构解释不合适。分子轨道法:电子排布式：O216e一个σ键，2个3eπ键，同时有2个单电子，与磁性实验相符。OO11（2）氧的性质和用途a.O2是无色无臭的气体，90K淡蓝色液体，54K淡蓝色固体。液态和固态O2有明显的顺磁性。在室温和加压下，分子光谱实验表明O2中含有抗磁性物质O4。O4中两个O2分子间的键弱于一个电子

6、对键，但比范德华力强。O4可能的结构O——O（可能是O2分子中的单电子互相键合，强度较弱。）O——Ob.氧是非极性分子，不易溶于极性溶剂—水中。298K，1dm3水可溶30cm3O2。光谱学实验表明：氧溶于水后，有O2·H2O和O2·2H2O12不稳定结构氧在水中溶解度虽小，但它是水生植物生存的基础。我国有些江河湖泊水系污染严重，水中O2含量明显减少，水质下降，鱼类产量下降，甚至绝迹。因此防治水系污染已是我国一项迫在眉睫的任务。13c．氧的化学性质主要表现氧化性。由于O2的键能较高，故在高温下表现较高的氧化性，而在常温下氧化能力一般。①在水中获得4eO2+4H＋+4e

7、=2H2Oφ0=0.815V（PH=7）这表明O2饱和的水溶液是一个较好的氧化剂。例如可将Fe2＋氧化成Fe3＋（在碱性迅速）②O2易溶于有机溶剂，如：与乙醇、乙醚、苯等生成弱键配合物。例：N，N—二甲基苯胺在空气或O2中黄色，当氧被除掉后，黄色消失。14③O2与某些过渡金属配合物形成加合物，加合物中以O2、O2—、O22—离子与金属配位或形成桥式配位基。例：2[Co（NH3）6]2＋+O2→[（NH3）5Co—O—O—Co（NH3）5]4＋+2NH3④高温下，O2的化学活性迅速增加，能和许多金属和非金属直接化合生成氧化物。还可与还原性化合物如H2S