化学元素的基础知识

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1、化学元素的基础知识　　　　一、教学基本要求　　　　1．氢卤酸、卤化物　　　　掌握卤化氢性质的变化规律卤化物的溶解性、水解性（只要求锡、锑、铋盐的水解）；掌握卤离子的性质　　　　2．氧及氧化物　　　　了解臭氧的结构和性质；掌握过氧化氢的结构与性质；掌握二氧化铅、二氧化锰的性质　　　　3．氧化物、含氧酸及其盐　　　　掌握ROH规则及鲍林规则；理解含氧酸盐的溶解性与热稳定性；掌握氯的含氧酸及其盐的主要性质及其变化规律；掌握硫酸、亚硫酸、硫代硫酸、过硫酸及其盐的性质；掌握硝酸、亚硝酸及其盐的性质；掌握铋酸钠、重铬酸钾、高锰酸钾的性质

2、　　　　4．配位化合物　　　　掌握氰合物、异硫氰合物、含氧酸配合物等简单配合物　　　　二、学时分配：　　　　讲授内容学时数（10.0）　　　　1.氢卤酸、卤化物3.5　　　　2.氧及氧化物2.0　　　　3.氢氧化物、含氧酸及其盐4.0　　　　4.配位化合物0.5　　　　三、教学内容　　　　11—1氢卤酸、卤化物　　　　11.1.1氢卤酸　　　　1.卤化氢的制备　　　　卤化氢的制备可采用由单质合成、复分解和卤化物的水解等方法　　　　2.卤化氢的性质　　　　卤化氢均为具有强烈刺激性臭味的无色气体在空气中易与水蒸气结合而形成白色酸

3、雾．卤化氢是极性分子极易溶于水其水溶液称为氢卤酸．卤化氢受热分解为氢气和相应的卤素：　　　　2HX=H2+X2　　　　表114列出卤化氢的一些重要性质　　　　从表中数据可以看出卤化氢的性质依HFHClHBrHI顺序有规律的变化唯独氟化氢在许多性质上表现出例外例如：卤化氢的熔、沸点按HClHBrHI的顺序增加HF则具有反常的熔点、沸点卤化氢热稳定性按HFHClHBrHI顺序降低．　　　　3.卤化氢的热稳定性　　　　卤化氢的热稳定性是指其受热是否容易分解为单质：　　　　2HX→H2+X2　　　　卤化氢的热稳定性依HFHClHBr

4、HI顺序急剧下降碘化氢最易分解当它受热到200℃左右就明显地分解而气态HF在1000℃还能稳定地存在　　　　4.氢卤酸的酸性　　　　在氢卤酸中氢氯酸（盐酸）、氢溴酸和氢碘酸都是强酸并且酸性按HClHBrHI的顺序增强只有氢氟酸是弱酸氢卤酸酸性的变化可通过卤化氢在水溶液中解离过程各步顺序的焓变和熵变来说明氢卤酸的酸性强弱主要与下列三个因素有关：一是负离子的水合热；二　　　　是X的电子亲合能：三是HX的键能虽然F的水合热很大同时HF的键能又特别大而氟的电子亲合能却比预期的小致使它与其它氢卤酸不同酸性显著的弱　　　　氢氟酸还能与二

5、氧化硅、硅酸盐作用生成气态SiF4：　　　　SiO2+4HF＝SiF4十2H2O　　　　CaSiO3+6HF=SiF4+CaF2+3H2O　　　　上述反应可用来刻蚀玻璃溶解硅酸盐等因此氢氟酸不宜贮于玻璃容器中应该盛于塑料容器中　　　　5.氢卤酸的还原性　　　　氢卤酸的还原强弱可用（X2/X）数值来衡量和比较X还原能力的递变顺序为I>Br>Cl>F,事实上HF不能被一般氧化剂所氧化；与一些强氧化剂入　　　　F2,MnO2,KMnO4,PbO2等反应才显还原性；Br和I的还原性较强空气中的氧就可以使他们氧化为单质溴化氢溶液在日光

6、、空气作用下即可变为棕色；而碘化氢溶液即使在暗处也会逐渐变为棕色　　　　11.1.2卤化物　　　　严格地说卤素与电负性较小的元素所形成的化合物才称为卤化物例如卤素与IA、IIA族的绝大多数金属形成的离子型卤化物这些卤化物具有高的熔、沸点和低挥发性熔融时能导电但广义来说卤化物也包括卤素与非金属、氧化值较高的金属所形成的共价型卤化物如SF6、UF6、SnCl4等共价型卤化物固态时为分子晶体一般熔、沸点低熔融时不导电并且有挥发性如常温下呈气态的SF6呈液态的CCl4及固态的HgCl2(升汞)但是离子型卤化物与共价型卤化物之间没有严

7、格的界限如FeCl3是易挥发共价型卤化物它在熔融态时能导电卤化物中我们着重讨论氯化物　　　　1.卤化物的溶解性　　　　大多数卤化物易溶于水氯、溴、碘的银盐(AgX)、铅盐(PbX2)、亚汞盐（HgX2）、亚铜盐(CuX)是难溶的氟化物的溶解度表现有些反常例如CaF2难溶而其它CaX2易溶；AgF易溶而其它AgX难溶这是因为钙的卤化物基本上是离子型的氟的离子半径小CaF2的晶格能大致使其难溶而在AgX系列中虽然Ag+的极化力和变形性都大但F半径小难以被极化故AgF基本上是离子型的易溶于水；而从Cl到I变形性增大与Ag+相互极化

8、作用增加键的共价性随之增加故它们均难溶且溶解度越来越小一般来说重金属卤化物的溶解度大小次序为：　　　　MFnMCln>MBrn>MIn　　　　此外金属卤化物的溶解度常因生成配合物而加大如]PbCl2在冷水中溶解度较小在HCl溶液中因与Cl离子形成配离子而增大了溶解度　　　　PbCl2+Cl