无机化学05.ppt

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1、第十三章p区元素(一)§1p区元素概述①第二周期元素具有反常性(只有2s,2p轨道)形成配合物时，配位数最多不超过4；第二周期元素单键键能小于第三周期元素单键键能(kJ/mol-1)E(N-N)=159E(O-O)=142E(F-F)=141E(P-P)=209E(S-S)=264E(Cl-Cl)=199p区元素性质的特征各族元素性质由上到下呈现二次周期性②第四周期元素表现出异样性(d区插入)例如：溴酸、高溴酸氧化性分别比其他卤酸(HClO3，HIO3)、高卤酸(HClO4，H5IO6)强。③最后三个元素性质缓慢地递变K+Ca2+Ga3+Ge4+As5+r

2、/pm13399625347Rb+Sr2+In3+Sn4+Sb5+r/pm148113817162Cs+Ba2+Tl3+Pb4+Bi5+r/pm169135958474(d区、f区插入)价电子构型：ns2np1-5例如：氯的氧化值有+1，+3，+5，+7，-1，0等。惰性电子对效应：同族元素从上到下，低氧化值化合物比高氧化值化合物变得更稳定。多种氧化值例如：Si(II)Pb(IV)价电子结构分别为[Xe]6s2，[Xe]电负性大，形成共价化合物§2硼族元素一通性：硼B铝Al镓Ga铟In铊T

3、l缺电子特征—多中心键ns2np1价电子数：3；价轨道数：4共价键：sp2杂化；sp3杂化硼元素的成键特征共价性：缺电子性：形成多中心键，配位键（路易斯酸）多面体性：B的性质与Si相似，亲氧性强B-O、Al-OTl+稳定Tl3+强氧化性二硼族元素单质及化合物(一)单质1、单质硼：结构无定形硼—棕色粉末晶体硼—黑灰色B12单质的晶体结构特点α-菱形硼12个硼组成的二十面体σ键—多中心键六方晶系-菱形硼硼有16种同素异形体最普遍的是-菱形硼1、2、4、7、10、12同层原子与同层邻近的六个B12形成6个3c-2e键。前后六个原子与同层的原子以正常的6个键

4、连接。因此硼为原子晶体，硬度大，熔、沸点高，化学性质不活泼。[制备]：碱解精制：2MgO•B2O3•H2O+2NaOH=2NaBO2(偏硼酸钠)+2Mg(OH)24NaBO2+CO2+10H2O=Na2CO3+Na2[B4O5(OH)4]•8H2O(硼砂)[存在]：硼镁矿Mg2B2O5•H2O硼砂Na2B4O10·10H2O硼酸H3BO3酸化：Na2[B4O5(OH)4]•8H2O+H2SO4=4H3BO3(s)+Na2SO4+5H2O脱水：2H3BO3B2O3+3H2O活泼金属热还原：B2O3+Mg2B+3MgO高温金属热还原；电解熔融盐；硼的卤化物的氢

5、热还原；卤化硼热分解。△△[性质]：浓H2SO4浓HNO3BNaOH△NaBO2+H2NaOH+KNO3NaBO2+KNO2H3BO3+SO2H3BO3+NO2O2、S、N2、X2B2O3，B2S3，BN，BX3H2O(g)△B2O3+H2B+3HNO3(浓)=H3BO3+3NO2↑2B+3H2SO4(浓)=2H3BO3+3SO2↑2B(无定形)+2NaOH+2H2O=2NaBO2+3H2↑2B+2NaOH+3KNO3=2NaBO2+3KNO2+H2O2、铝物理性质：银白色金属，光泽，密度小，耐腐蚀，有良好的导电导热性，制合金，用途广。化学性质：活泼，两性

6、，具有还原性；在冷、浓的H2SO4、HNO3中钝化。AlF3，Al2O3AlNAl2S3AlFe2O3HCl热浓H2SO4NaOHN2、SF2、O2Al2O3+FeNa[Al(OH)4]+H2Al2(SO4)3+SO2AlCl3+H2[冶炼]：铝的原料：铝矾土：Al2O3•2H2O纯化Al2O3+2NaOH+3H2O=2NaAl(OH)4NaAl(OH)4+CO2=Al(OH)3+NaHCO32Al(OH)3Al2O3+3H2O△熔盐电解熔盐包括：Al2O3,10%CaF2,2～8%冰晶石-助溶剂2Al2O34Al+3O21233~1253K,电解美-Ha

7、ll、法-Heroul1863-191423岁发明3、镓、铟、铊均为比铅还软的金属。镓的熔点为303K，沸点为2523K，放在手心中即能融化。(二)氢化物硼烷少氢型BnHn+4较稳定多氢型BnHn+6不稳定乙硼烷的结构四个正常的B-H键处于同一个平面，另两个H原子位于这个平面的上、下方，键长略长于正常的B-H键长。乙硼烷的价键12个价电子四个正常的B-H键；二个氢桥键3c-2e键B：sp3杂化。硼烷分子中常见的五种键型开口式闭合式[制备]：4BCl3+3LiAlH42B2H6+3LiCl+3AlCl34BF3•Et2O+3NaBH42B2H6(g)+3

8、NaBF4+4Et2O乙醚乙醚性质：B2H6无色，抗磁性，有毒，在