文档介绍：氮族元素概述
第五章氧族元素
氧的化合物
氧分子形态
激发:↑↓
↑↓
单线态 1O2
光敏化剂(基态) hν光敏化剂(激发态)
基态: ↑↑三线态(S=2s+1)
光敏化剂(激)+ 3O2 能量传递光敏化剂(基) + 1O2
O2: (σ1s)2(σ1s*)2(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px)2(π2py)2(π2pz)2(π*2py)1(π*2pz)1
O2 O-2 O22- O2+
2Ag + 2O3 == Ag2O2 + 2O2
PbS + 4O3 == PbSO4+ O2 ↑
3KOH(s) + 2O3(g) == 2KO3(s) + KOH·H2O(s) + (1/2)O2(g)
KO2+O2
臭氧( O3 )
有鱼腥味的淡蓝色气体
λ<242nm
3O2 + hν 2O3
λ(220~330nm)
π3
4
hν
CF2Cl2 CF2Cl + Cl•
Cl•+ O3 ClO•+ O2
ClO•+ O Cl•+ O2
净反应:O3 + O == 2O2
NO + O3 → NO2 + O2
NO2 + O → NO + O2
净反应:O3 + O == 2O2
结构: O为sp3杂化
H2O2弱酸性、不稳定
过氧化氢( H2O2)
10
,
10
H
HO
O
H
-25
-12
-
2
2
2
≈
×
=
+
+
2
2
2
2
/mol
-196kJ
O
O
2H
O
2H
=
+
2H++O2+2e == H2O2 EA=
2Fe3++2e == 2Fe2+ EA=
2Fe3++H2O2 == 2Fe2++2H++O2
2H++H2O2+2e == 2H2O EA=
2Fe2++2H++H2O2 == Fe3++2H2O
净结果:2H2O2 == 2H2O+O2↑
~
金属电对均可催化H2O2分解
3H2O2 + 2MnO4 -==
5H2O2 + 2MnO4-+6H+ ==
H2O2 + Mn(OH)2 ==
3H2O2+2NaCrO2+2NaOH ==
H2O2+2Fe2++2H+ ==
H2O2既有氧化性又有还原性
2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O
2Mn2++5O2 ↑+8H2O
MnO2 ↓+ 2H2O
2Fe3++2H2O
2Na2CrO4 + 4H2O
EB
EA
,
3OH
2e
O
H
HO
-
-
2
-
2
=
+
+
乙醚
鉴定: Cr2O72- + 2H2O2 + 2H+ == 5H2O + 2CrO5
O
O || O
| Cr |
O O
水相: 2CrO5+ 7H2O 2+ 6H+ == 7O2+ 10H2O + 2Cr3+(蓝绿)
Cr2O72- + H2O2 + H+ == Cr3++ H2O + O2
Cr3+ + H2O2 + OH- →CrO42- + H2O
硫的化合物
单质 S8
结构: S:sp3杂化
形成环状S8分子
弹性硫
3HgS+ 8H++2NO3-+12Cl- == 3HgCl42- +3S↓+2NO↑+4H2O
HgS + Na2S == Na2[HgS2]
硫化物与多硫化物
金属硫化物大多数有颜色且难溶于水,只有碱金属的硫化物易溶。根据Ksp的大小,金属硫化物在酸中的溶解度不同。HgS的Ksp最小,它只能溶于王水,由于形成配合物HgS还可以溶于Na2S 。
硫化物都会产生一定程度的水解,而使溶液呈碱性。
Na2S + H2O == NaHS + NaOH
PbS + H2O == Pb2+ + HS- + OH-