第15章氧族元素素材ppt课件.ppt

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1、第15章氧族元素1氧族元素在周期表中的位置2本章教学要求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；3.掌握硫的成键特征及多种氧化态所形成的重要物种的结构、性质、制备和用途，以及它们之间的相互转化关系。315-1氧族元素通性15-1-1氧族存在氧是地球上含量最多的元素，它是燃烧和呼吸不可缺少的气体。硫史前就为人们所知，炼丹术的方士们称它为“黄芽”。硒和碲是分散的稀有元素，典型的半导体材料。钋为放射性元素，半衰期为138.38天。4氧硫硒碲钋离子半M-2径/pmM+614091842919842221562305

2、6单键离解能/kJ·mol-1142226172126----熔点/K54.63864901663沸点/K9071895815-1-2氧族元素的基本性质5氧O硫S硒Se碲Te钋Po原子序数816345284价电子层结构2s22p43s23p44s24p45s25p46S26P4主要氧化数-II,-I,0-II,0,+II+IV,+VI-II,0,+II+IV,+VI-II,0,+II+IV,+VI-----I(kJ/mol)13141000941869812E1(kJ/mol)-141-200-195-190-183E2(kJ/mol

3、)780590420295----电负性3.442.582.552.102.006从上两表可看出：(1)氧族元素从非金属向金属过渡；(2)氧族元素有丰富的氧化还原化学特征：●一方面指元素本身能形成多种氧化态的事实●另一方面指可使其他元素达到通常难以达到的氧化态：●可以稳定元素的高氧化态：Fe3O4、MnO4-715-1-3氧族元素电势图1.氧元素电势图氧化性：O3>H2O2>O282.硫元素电势图氧化性：S2O82->S2O32->SO42->S还原性：S2O42->SO32->S2->S2O32-915-2氧及其化合物性质主要存在于

4、空气中的无色无味、反应活性很高的气体。用途氧的工业用途主要是炼钢，生产1t钢约需消耗1t氧.制备氧的工业制法仍是空气深冷精馏和可望成为工业生产的膜分离技术,它们总是同时得到O2和N2.氮—氧膜分离器示意图15-2-1氧气单质1015-2-2氧化物存在大多数元素的氧化物均已知，而且不止一种二元化合物，除了较轻的稀有气体外.分类按组成分类：正常氧化物，过氧化物，超氧化物，臭氧化物，复杂氧化物按化学键分类：离子型氧化物，共价型氧化物，过渡型氧化物按酸碱性分类：酸性氧化物，碱性氧化物，两性氧化物，中性氧化物11大多数非金属氧化物和某些高氧化态

5、的金属氧化物均显酸性；大多数金属氧化物显碱性；一些金属氧化物(如Al2O3、ZnO、Cr2O3、Ga2O3等)和少数非金属氧化物(如As4O6、Sb4O6、TeO2等)显两性；不显酸碱性即呈中性的氧化物有NO、CO等。氧化物性质变化规律1）同周期从左到右最高氧化数氧化物由碱性变为两性，再变为酸性。2）同族从上到下，相同氧化态的氧化物碱性逐渐增强。3）同种元素的氧化物，随氧化态升高酸性增强。4）氧化物的键性有相同的变化规律。122、结构：中心O：sp2杂化形成：键角：117°=1.8×10-3C·m唯一极性单质15-2-3臭氧——O2

6、的同素异形体1、存在与制备自然界中产生：人类活动产生、电解、静电复印。在大气层中的浓度0.001ppm，在离地面20-40km的高空臭氧层中，臭氧的浓度达到0.2ppm。制备：无声高压放电λ<242nm3O2+hν2O3λ(220~330nm)13性质：⑴不稳定:2O3=3O2,△rGθ=-326kJ•mol-1⑵氧化性：O3+2I-+2H+→I2+O2+H2O酸性：O3+2H++2e-→O2+H2Oθ=2.07V碱性：O3+H2O+2e-→O2+2OH-θ=1.20V14●臭氧可将某些难以氧化的单质和化合物氧化：2Ag+2O3=

7、Ag2O2+2O2，O3+XeO3+2H2O=H4XeO6+O2●臭氧能将I-迅速而定量地氧化至I2，该反应被用来测定O3的含量：O3+2I-+H2O=I2+O2+2OH-●臭氧的氧化性被用于漂白、除臭、杀菌和处理含酚、苯等的工业废水。处理电镀工业含CN-废液时基于以下反应：O3+CN-→OCN-+O2OCN-+O3→CO2+N2+O2●金在O3作用下可以迅速溶解于HCl，O3还能从SO2的低浓度废气中制H2SO4.2Au+3O3+8HCl→2H[AuCl4]+3O2+3H2O应用：15H2O2俗称双氧水，用途最广的过氧化物.结构：弱

8、酸性：H2O2HO2–+H+,K1=2.2×10–12,K2≈10-25H2O2+Ba(OH)2BaO2+2H2O15-2-4过氧化氢16一、制备和用途世界年产量估计超过1×106t（以纯H2O2计）.纯过氧化氢为淡蓝色