文档介绍：第十二章氧族元素
Chapter 12 The Oxygen Family Elements
Oxygen (O) Sulfur (S) Selenium (Se) Tellurium (Te) Polonium (Po)
也称为成矿元素(ore-forming elements),because many metal ores are oxides and sulfides.
Electron configuration: ns2 np4
§12-1 氧及其化合物
Oxygen and pounds
一、The Simple Substance
、Ne、Ar以外,氧与所有元素化合,只有与氟化合时,才呈还原性,在与化合物PtF6反应时,也呈还原性。
-2,还有+2 (OF2),+4 [O (O2)],+1 (O2F2),-1 (H2O2)
·mol-1,而硫的单键离解能为268kJ·mol-1。
解释:(1) 氧的原子半径小,孤对电子对之间有较大的排斥作用;(2) 氧原子没有空的d轨道,不能形成d -pπ键,所以O-O单键较弱。
对于O2分子而言,除了σ键外,还有二个三电子π键,= 494 kJ·mol-1
所以O2→2O比较困难,要求加热到2000℃,且要求紫外光照射。
,达58% (以mol计),16O (993759%),17O (%),18O (%);14O,15O,19O为人工合成的同位素,t1/2为数十秒。
二、pounds:
1.[-2] .
最重要的化合物是水。水在任何生命体中占50~90%。
水在人体血液中占80%,在肌肉中占35%,若一个人活到
七十岁,那么他一生饮水约为25吨。
水分子轨道能级图如右图,它解释了水存在四个第一
H2O
电离势(,,,)。水分子的分
子轨道表示为。
氧的2pz轨道与氢的1s轨道可以形成和。氧的2s、2px与氢的1s重叠方式一致,所以可形成一个,一个非键(近乎非键)。py垂直于HOH平面(xy平面),不能与氢的1s轨道重叠,所以py成为πnon轨道。因此,氧的四个价轨道与2个氢的1s轨道可以组成二个成键轨道(和),两个非键轨道(和)以及两个反键轨道(和)
2.[ -1 ] . The most important peroxide is that of hydrogen
(1) structure:H2O2是极性分子,即两个氢原子不在同一个平面
(2) properties:
,与水互溶,这是由于与水能形成新的氢键
(hydrogen bond)。在实验室中常用的3% ~30%的过氧化氢水溶液称为双氧水(perhydrol)。

H2O2 + H2OH3O+ + Ka1 = ×10-12
H2O2 + HF + MF5[H3O2]+[MF6]-
H2O2 + HF + 2SbF5[H3O2]+[Sb2F11]-
2[H3O2][SbF6]2[H3O]+[SbF6]- + O2
NH3(l) + H2O2NH4OOH↓(白色)
但在熔融态只有氢键
,H2O2是极好的氧化剂,但遇到强氧化剂时显还原性。
:
在碱性条件下,H2O2是中等的氧化剂。
:
过氧化氢在水溶液中,不论是氧化剂,还是还原剂,都在反应体系中不引入任何杂质:
作oxidant
作reductant

,H2O2不稳定,易歧化。
(i) 在OH-介质中比在H+介质中分解快;
(ii) 若有重金属离子Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+ 等存在,大大加快H2O2的分解;
(iii) 波长为320—380nm的光促使H2O2分解;
(iv) 受热加快H2O2分解。
预防H2O2分解的措施:把H2O2放入棕色瓶中,再放在阴凉、避光处,加入稳定剂(如微量Na2SnO3、Na4P2O7、或8-羟基喹啉等)来抑制所含杂质的催化作用。这些稳定剂的作用是配位或还原杂质离子。
(3) preparation:

BaO2 + H2SO4BaSO4 + H2O2
BaO2 + CO2 + H2OBaCO3 + H2O2
—水解法
电解:2NH4HSO4(NH4)2S2O8 + H2↑
过二硫酸铵(ammonium peroxydisulphate)发生水解:
(NH