文档介绍：元素无机化学
四川理工学院
化学与制药工程学院
“元素无机化学”学什么?
应用无机化学基本理论: 热力学原理与四大平衡、结构原理(原子、分子、晶体) 系统地学习元素周期表各族元素的重要单质、化合物的存在、制备、物理性质和化学性质及其实际应用。
重要的无机化学性质:
1. 酸碱性质;
2. 沉淀-溶解性质;
3. 配位性质;
4. 氧化-还原性质。
结构性质: 结构决定性质, 性质反映结构。
“原理”是“规律性”的总结。
利用原子/分子/晶体结构的有关知识及热力学原理去理解和解释.
P 区元素
(1) 除ⅦA族、零族外, 均由典型非金属→准金属→典型金属
(2) 具有多种氧化数, 因原子的价电子构型为 ns2np1-5, ns、np电子可参入成键
高氧化数化合物稳定性减弱
稳定性增强
低氧化数化合物
这种现象称为惰性电子对效应
0
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
He 氦
2
B 硼
C 碳
N 氮
O 氧
F 氟
Ne 氖
3
Al 铝
Si 硅
P 磷
S 硫
Cl 氯
Ar 氩
4
Ga 镓
Ge 锗
As 砷
Se 硒
Br 溴
Kr 氪
5
In 铟
Sn 锡
Sb 锑
Te 碲
I 碘
Xe 氙
6
Tl 铊
Pb 铅
Bi 铋
Po 钋
At 砹
Rn 氡
概论
0
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
He 氦
2
B 硼
C 碳
N 氮
O 氧
F 氟
Ne 氖
3
Al 铝
℃
Si 硅
P 磷
S 硫
Cl 氯
Ar 氩
4
Ga 镓
℃
Ge 锗
℃
As 砷
Se 硒
Br 溴
Kr 氪
5
In 铟
℃
Sn 锡
℃
Sb 锑
℃
Te 碲
I 碘
Xe 氙
6
Tl 铊
℃
Pb 铅
℃
Bi 铋
℃
Po 钋
At 砹
Rn 氡
(3) 金属的熔点较低
基本性质
F
Cl
Br
I
价层电子结构
ns2np5
主要氧化数
-1
-1,+1,+3,+5,+7
X-X键解离能/kJ·mol
X2(g) = X(g) + X(g)
溶解度/g/100 mg H2O
分解水
原子共价半径/pm
64
99
114
133
第一电离能/kJ·mol-1
第一电子亲合能/kJ·mol-1
328
348
324
295
电负性(Pauling)
EØ (X2/X-)/V
卤族元素的基本性质
P144
VIIA : F, Cl, Br, I, At
主族元素原子半径变化规律(pm)
F2
F2(g)浅黄绿 Cl2(g)黄绿 Br2(l)红棕 I2(s)紫
因为: 随着卤原子序数的增加, np* →σnp*间的能量差下降, 所以跃迁吸收的光波长红移。
为什么由F2 → I2,
气体颜色会逐渐加深?
e
*(np)
σ*(np)
(h)
E
发生np* →σnp*跃迁,显示互补色。
X2在可见光范围内,吸收特定波长的光.
在电影中常常看到公安人员利用指纹破案的情节。
其实,升华的紫色碘蒸气与手指按过的地方接触之后,平常看不出来的指纹就会渐渐地显示出来,并可以得到一个十分明显的棕色指纹。
这是因为,手指上总含有油脂、矿物油和汗水等。相当于有机溶剂,当碘蒸气上升遇到这些有机溶剂时,就会溶解其中,而纯净的碘是一种紫黑色的晶体,并有金属光泽。因此平时看不见的指纹也就显示出来了。
与H2S(S2-)、 SO2(SO32-)、S2O32-、Fe等还原剂反应:
卤素单质氧化性实例
卤素单质的强氧化性 F2 > Cl2 > Br2 > I2
卤离子X-的的还原性 F- < Cl- < Br - < I-
2Fe2+ + Br2(Cl2) = 2Fe3+ +2 Br- (Cl-)
但是:2Fe3++ 2I- = 2Fe2+ + I2
EØ(Br2/Br-) EØ(Br2/Br-) EØ(Fe3+/Fe2+) EØ(I2/I-)
V V V
H2S(g)