1、第第18章章 非金属元素小结非金属元素小结1141161181234567钅钅钅 钅喜 波 黑麦卢 钅 杜钅镧系锕系钫 镭铌 钽银金镉汞铟铊锡铅锑铋碲钋 砹 氡氙 碘镧 铈 镨 钕 钷 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥锕 钍镤 铀 镎 钚 镅 锔锫 锎 锿 镄锘 铹 钔铷铯锶钡钇 锆铪钼钨锝铼 钌 铑 钯锇 铱 铂氢锂氦铍硼 碳氮 氧 氟 氖钠 镁铝 硅 磷 硫氯 氩钾 钙 钪 钛钒 铬 锰 铁 钴 镍 铜 锌 镓 锗 砷 硒 溴 氪AcThPa UNpPuAmCmBk Cf EsFmMdNoLr Zr NbMo Tc RuRhPdAgCdInSnSbTeI Xe Hf TaW Re O
2、sIrPt AuHgTl PbBiPoAtRnIBIAIIAIIIA IVAVAVIA VIIAVIIIIIBIIIB IVB VBVIB VIIBRf DbSgBhHsMtUun Uuu UubAc-LrLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTm YbLuHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPClSArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbCsFrSrBaRaYLaLu-12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474
3、84950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889909192939495969798991001011021031041051061071081091101111125789 103-71 非金属占非金属占2222种种( (金属约为金属约为9090种种) )。 无机物大都同非金属有关，如酸无机物大都同非金属有关，如酸和盐。和盐。 无机酸分为无氧酸和含氧酸。即无机酸分为无氧酸和含氧酸。即一些非金属元素的氢化物及非金一些非金属元素的氢化物及非金属氧化物的水合物。属氧化物的水合物。在
4、周期表的右侧，斜线将所有在周期表的右侧，斜线将所有化学元素分为金属和非金属化学元素分为金属和非金属( (有有B B、五种准金属、五种准金属) )两个部分。两个部分。将元素分为这两大类的主要根据将元素分为这两大类的主要根据是元素的单质的性质。是元素的单质的性质。1234567氢IAH1114116118铟铊锡铅锑铋碲钋砹氡氙 碘氦硼碳氮氧氟氖铝 硅磷硫氯氩镓锗砷硒溴 氪InSnSbTeI Xe Tl PbBiPoAtRnIIIAIVAVAVIAVIIAHeBCNOFNeAlSiPClSArGaGeAsSeBrKr256789101314151617183132333435364950515253
5、54818283848586准金属准金属非金属非金属金属金属金属一般电离势低、有光泽、易导电金属一般电离势低、有光泽、易导电和导热、有可塑性；和导热、有可塑性；非金属一般电离势高、其晶体一般不非金属一般电离势高、其晶体一般不导电、不反射光、也不容易变形。导电、不反射光、也不容易变形。斜线附近的元素如斜线附近的元素如B B、和等、和等为准金属，它们既有金属的性质又有为准金属，它们既有金属的性质又有非金属的性质。非金属的性质。18-1 非金属单质的结构和性质非金属单质的结构和性质1.1.非金属元素在原子结构和氧化非金属元素在原子结构和氧化态特征态特征电负性大，价电子多电负性大，价电子多半径小，易获
6、得电子半径小，易获得电子显负价，为显负价，为8 8，N N为族数为族数2 2非金属单质结构类型非金属单质结构类型 分子晶体或原子晶体分子晶体或原子晶体共价特征。共价特征。单原子分子构成的单质（稀有气体）单原子分子构成的单质（稀有气体）双原子分子构成的单质（卤素、双原子分子构成的单质（卤素、O2O2、N2N2）多原子分子构成的单质（硫、磷等）多原子分子构成的单质（硫、磷等）巨型大分子巨型大分子( (原子晶体原子晶体) )构成的单质构成的单质（碳、硅等）。（碳、硅等）。3非金属单质形成化合物主要性质非金属单质形成化合物主要性质易形成单或多原子阴离子（易形成单或多原子阴离子（S2-、2-)氧化物多为
7、酸性，易与碱形成含氧酸氧化物多为酸性，易与碱形成含氧酸盐盐单质不易与水（单质不易与水（F2除外）、稀酸作用，除外）、稀酸作用，可与氧化性酸及碱作用。可与氧化性酸及碱作用。2 + 2 + + H2O3I2 + 6 5 + 3 + 3H2O4P + 3 + 3H2O 322 + 3 + 2 + H2O23 + 2H23B + 2 + 2H2O 2 + 3H2 硅、硼则从碱中置换出氢气：硅、硼则从碱中置换出氢气：18-2 分子型氢化物分子型氢化物热稳定性：电负性差热稳定性：电负性差x越大，氢化物越稳越大，氢化物越稳定定还原性：稳定性越小的氢化物还原性越强。还原性：稳定性越小的氢化物还原性越强。可被可
8、被O2、2、高价金属离子、氧化性含氧、高价金属离子、氧化性含氧酸盐氧化。酸盐氧化。酸碱性：与给出和接受质子的能力有关。酸碱性：与给出和接受质子的能力有关。是酸、是酸、3是碱、是碱、4非酸非碱、非酸非碱、H2O既酸又碱。既酸又碱。CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHClGeH4AsH3H2SeHBrSnH4SbH3H2TeHI稳定性减弱稳定性减弱还原性增强还原性增强水溶液酸性增强水溶液酸性增强分子极性减小分子极性减小沸点升高沸点升高稳定性增强稳定性增强还原性减弱还原性减弱水溶液酸性增强水溶液酸性增强极性增大，沸点升高极性增大，沸点升高变化规律：变化规律：分子分子偶极矩偶极矩m/m/D分子
9、分子偶极矩偶极矩m/m/DHF1.92H2O1.85HCl1.08H2S1.10HBr0.78NH31.48HI0.38CH40 无氧酸的强度取决于下列平衡： 2O H3 常用 或 大小来衡量其酸碱性。可以用 = 来计算出的值，也可以用热力学循环来推算。H+-nn-1nn-1+-n-1H X (aq) H (aq) + HX (aq) H X (g) H (g) + HX (g) E H (g) HX (g) hyhdhydydHDHIHH -n-1nH XHXhydhydhydDIEHNH3(aq)H+(aq) + NH2-(aq)+NH ()H O-324OH ()H+-324- HSHN
10、H3()NH (aq) + H O(l) NH(aq) + OH (aq) NH (g) HydHydHydHO3+24DNH- H O (g) NH(g) I + OH(g) OH (g) H(gHOH-4ENH3-H NH ( ) OH (g H ) gD 3(g) + NH (g) H = -9 KJ/ molH = 122 KJ/ mol影响因素：键能和电子亲合能。影响因素：键能和电子亲合能。 与与H直接相连的非金属元素原子的直接相连的非金属元素原子的电子云密度，若该原子的电子云密电子云密度，若该原子的电子云密度越大，对质子的吸引力越强，酸度越大，对质子的吸引力越强，酸性越小，反之则酸
11、性越大。性越小，反之则酸性越大。酸酸性性增增强强458339H2O16 34353 27H2S 7 7425319H2 4 9(4)20315H2 3 -10酸性增强酸性增强分子型氢化物中在水溶液中的值（分子型氢化物中在水溶液中的值（298K）v因为电子亲合能因为电子亲合能 F ，所以酸性，所以酸性H2O v 所以酸性：所以酸性： 1. 非金属元素氧化物的水合物非金属元素氧化物的水合物含含氧酸可看成含有一个或多个基团的氧酸可看成含有一个或多个基团的氢氧化物，即氢氧化物，即R()n 。作为这类化。作为这类化合物的中心原子合物的中心原子R，它周围能结合，它周围能结合多少个，取决于的电荷数及半径大多
12、少个，取决于的电荷数及半径大小。小。18-3 18-3 含氧酸含氧酸 通常的电荷高，半径大时，结合的基通常的电荷高，半径大时，结合的基数目多。当的电荷高且半径小时，例如数目多。当的电荷高且半径小时，例如7应能结合七个基，但是由于它的半径太应能结合七个基，但是由于它的半径太小小(0.027)，容纳不了这许多，势必脱水，容纳不了这许多，势必脱水，直到直到7周围保留的异电荷离子或基团数目，周围保留的异电荷离子或基团数目，既能满足既能满足7的氧化态又能满足它的配位数。的氧化态又能满足它的配位数。 处于同一周期的元素，其配位数大致处于同一周期的元素，其配位数大致相同。相同。非金属元素R配位数是高氧化态的
13、氢氧化物脱水后的氢氧化物第2周期的元素第3周期的元素第2、3周期非金属元素的氢氧化物不脱水或不脱水+nrr/OH-R +nR(OH)nB+3C+4N+5Si+4P+5S+ 6Cl+70.150.110.080.300.250.210.19234B(OH)3C(OH)4N(OH)5Si(OH)4S(OH)6Cl(OH)7P(OH)52433H2CO3HNO3H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4 在化合物在化合物R()n中，可以有两种离解方式：中，可以有两种离解方式：a) R()nR()1 + 碱式离解碱式离解b) R()n()1 + 酸式离解酸式离解R()n按碱式还是按酸式离解，主要是看键
14、按碱式还是按酸式离解，主要是看键和键的相对强弱，若键弱，就进行碱式解离，和键的相对强弱，若键弱，就进行碱式解离，若键弱时就进行酸式解离。若键弱时就进行酸式解离。 与键的相对强弱决定于与键的相对强弱决定于“离子势离子势”阳离子阳离子的极化能力。的极化能力。Z (r-nm)r阳离子电荷阳离子半径 R()n中中R半径小电荷高，对氧原子的吸引半径小电荷高，对氧原子的吸引力强，键能大，则力强，键能大，则R()n主要是酸式解离，显酸主要是酸式解离，显酸性。性。显碱性时，显两性时，显酸性时，ROHROHROH710710 影响含氧酸强度的直接因素是与质子相连影响含氧酸强度的直接因素是与质子相连的氧原子的电子
15、云密度，凡有利于氧原子电子的氧原子的电子云密度，凡有利于氧原子电子密度减小的因素都有利于酸性增强。密度减小的因素都有利于酸性增强。 羟基氧的羟基氧的电子密度取决于电子密度取决于中心原子中心原子R的的电负性、半径、氧化值电负性、半径、氧化值非羟基氧的数目非羟基氧的数目H44 H34 H24 4 若若 R 的电负性大、半径小、氧化值高则羟基的电负性大、半径小、氧化值高则羟基氧电子密度小，酸性强；非羟基氧的数目多，氧电子密度小，酸性强；非羟基氧的数目多，可使羟基氧上的电子密度小，酸性强。例如：可使羟基氧上的电子密度小，酸性强。例如：R电负性电负性 1.90 2.19 2.58 3.16 半径半径 氧
16、化值氧化值非羟基氧非羟基氧 0 1 2 3酸性酸性酸性酸性 4 3电负性电负性 3.16 3.04N(非羟基氧非羟基氧) 3 2酸性酸性 H2S2O7 H24N(非羟基氧非羟基氧) 4 2缩和程度愈大，酸性愈强。缩和程度愈大，酸性愈强。酸性酸性 2 3 4 N(非羟基氧非羟基氧) 0 1 2 3 3 特强酸特强酸 (1= -8) 42 强酸强酸 (1= -3) H24，31 中强酸中强酸 (1= 2) H23，20 弱酸弱酸 (1= 7) ，3 3根据鲍林规则判定含氧酸的酸强根据鲍林规则判定含氧酸的酸强度规则度规则含氧酸可写为含氧酸可写为()n，分子中的非羟基氧原子数，分子中的非羟基氧原子数N
17、, 1= 7-5N (1)多元含氧酸的逐级电离常数之比约为多元含氧酸的逐级电离常数之比约为10-5，即即K：Ka2：Ka31：10-5：10-10,或或a的的差值为差值为5。例如。例如:H23的的Ka1=1.210-2，Ka2110-7。 (2)含氧酸的含氧酸的Ka1与非羟基氧原子数与非羟基氧原子数N有如下的关有如下的关系：系：Ka11057，即：，即：a17-5N以pK1表示的一些含氧酸在水中的强度H2CO3HNO3H4SiO4H3PO4H2SO4HClO4N 值酸的相对强度极强强弱很弱3210H3BO3HClOH4GeO4H3AsO3HBrOH3SbO3HIOH6TeO69.07.48.6
18、9.28.711.010.08.810.0HNO2H2SO3HClO2H3AsO4H2SeO3H5IO6H3PO2H3PO33.73.32.11.92.02.32.61.61.82.0HClO3HIO3H2CrO4HMnO4HReO4-1.3-2.0-2.70.8-1.0-7-2.3-1.3酸的pK1值4非金属元素的含氧酸在键型及结构上特点和规非金属元素的含氧酸在键型及结构上特点和规律律第二周期：第二周期：2杂化杂化 平面三角形平面三角形 除除键外，有键外，有及及 B()323, 3, 第三周期：第三周期：3杂化，四面体，除杂化，四面体，除键外（键外（R O配键）配键）外，有外，有H44, H
19、3424, 4第四、五周期第四、五周期3或或3d2 四面体或八面体结构四面体或八面体结构 ， 键。键。H5634, H66第第2周期的成酸元素没有周期的成酸元素没有d轨道，中心原子用轨道，中心原子用2杂化轨杂化轨道分别与道分别与3个氧原子形成个氧原子形成健。这些中心原子健。这些中心原子R的一个的一个空空2p轨道和氧原子有电子的轨道和氧原子有电子的2p轨道形成离域轨道形成离域键。键。3离离子都是子都是46大大键，为平面三角形键，为平面三角形(3-、32-)。COOOHHCOOO2-NOHOONOOO-BOOOHHHBOOO3-第第3周期的成酸元素原子的价电子空间分布为四面体。周期的成酸元素原子的
20、价电子空间分布为四面体。形成的形成的4为正四面体。在为正四面体。在44-中，原子以中，原子以3杂化轨道与杂化轨道与4个个氧原子形成氧原子形成4个个键。氧原子上的孤电子对与键。氧原子上的孤电子对与R形成形成键。键。3-POOOOPOOHHOOHSOOHHOO2-SOOOO4-SiOOOOSi OOOOHHHH 第第4周期元素的含氧酸与第周期元素的含氧酸与第3周期元素含氧酸周期元素含氧酸的结构相似，价电子对为四面体分布，元素的的结构相似，价电子对为四面体分布，元素的配位数为配位数为4。至于第。至于第5周期的元素，其中心原子周期的元素，其中心原子R的半径比较大，的半径比较大，5d轨道成键的倾向又较强
21、，轨道成键的倾向又较强，它们能以激发态的它们能以激发态的3d2杂化轨道形成八面体结杂化轨道形成八面体结构，配位数为构，配位数为6，也可以为，也可以为4。所以碘有配位数。所以碘有配位数为为6的高碘酸的高碘酸H56，还有配位数为，还有配位数为4的偏高碘酸的偏高碘酸4。碲酸的组成式为。碲酸的组成式为H66。TeOOOOOOHHHHHHH6TeO618-4 非金属含氧酸盐的某些性质非金属含氧酸盐的某些性质溶解性溶解性:离子化合物的溶解过程，可以认为是晶格中的离子首离子化合物的溶解过程，可以认为是晶格中的离子首先要克服离子间的引力，从晶格中解离为气态离子，然先要克服离子间的引力，从晶格中解离为气态离子，
22、然后进入水中并与水分子结合成为水合离子。当后进入水中并与水分子结合成为水合离子。当)时，时，离子水合作用在溶解过程中居优势，所以在性质相似离子水合作用在溶解过程中居优势，所以在性质相似的盐系列中，阳离子的半径越小，该盐越容易溶解。的盐系列中，阳离子的半径越小，该盐越容易溶解。 若阴阳离子的半径相差不多，则若阴阳离子的半径相差不多，则()大的大的r离子离子所形成的盐较难溶解，如碱土金属和许多过渡所形成的盐较难溶解，如碱土金属和许多过渡金属的碳酸盐、磷酸盐等；而碱金属的硝酸盐金属的碳酸盐、磷酸盐等；而碱金属的硝酸盐和氯酸盐等易溶。和氯酸盐等易溶。 以上讨论是用以上讨论是用，实际上严格点应当用，实际
23、上严格点应当用来讨论来讨论溶解性一般规律：溶解性一般规律： 含氧酸盐的绝大部分钠盐、钾盐和含氧酸盐的绝大部分钠盐、钾盐和铵盐以及酸式盐都易溶于水。其它含铵盐以及酸式盐都易溶于水。其它含氧酸盐在水中的溶解性归纳如下：氧酸盐在水中的溶解性归纳如下：硝酸盐：硝酸盐都易溶于水，且溶解硝酸盐：硝酸盐都易溶于水，且溶解度随温度的升高而迅速地增加。度随温度的升高而迅速地增加。溶解性一般规律：溶解性一般规律：硫酸盐：大部分溶于水，但硫酸盐：大部分溶于水，但4、4和和4难难溶于水，溶于水，4、24和和24微溶于水。微溶于水。碳酸盐：大多数都不溶于水，其中又碳酸盐：大多数都不溶于水，其中又以以2+、2+、2+、2
24、+的碳酸盐最难溶。的碳酸盐最难溶。磷酸盐：大多数都难溶于水。磷酸盐：大多数都难溶于水。水解性：水解性：强酸的阴离子如强酸的阴离子如4-和和3-等不水解，它们对等不水解，它们对水的值无影响。但是弱酸的阴离子如水的值无影响。但是弱酸的阴离子如32-及及32-等，明显地水解，而使溶液的值增大。含等，明显地水解，而使溶液的值增大。含氧酸的阴离子的水解强度与其共轭酸的强度氧酸的阴离子的水解强度与其共轭酸的强度成反比。成反比。 阳离子的水解能力与离子的极化能力有关。阳离子的水解能力与离子的极化能力有关。稀有气体构型金属离子的水解程度与它们的稀有气体构型金属离子的水解程度与它们的离子极化力成正比。即阳离子的
25、或离子极化力成正比。即阳离子的或Z2值越大，值越大，水解越强。水解越强。含氧酸盐的热稳定性：含氧酸盐的热稳定性： 含氧阴离子的稳定性与其结构和中心原子的含氧阴离子的稳定性与其结构和中心原子的电负性、半径、氧化数等有关。电负性、半径、氧化数等有关。将含氧酸盐加热，它们在绝大多数情况下分将含氧酸盐加热，它们在绝大多数情况下分解为酸酐和金属氧化物或其它产物。解为酸酐和金属氧化物或其它产物。在常见的含氧酸盐中，磷酸盐、硅酸盐都在常见的含氧酸盐中，磷酸盐、硅酸盐都比较稳定，它们在加热时不分解，但容易脱水比较稳定，它们在加热时不分解，但容易脱水缩合为多酸盐，硝酸盐和卤酸盐一般不太稳定，缩合为多酸盐，硝酸盐
26、和卤酸盐一般不太稳定，碳酸盐和硫酸盐等居中。碳酸盐和硫酸盐等居中。 硫酸盐的分解温度一般在硫酸盐的分解温度一般在1273K以上。碱金以上。碱金属的硫酸盐在高温下挥发但不分解。属的硫酸盐在高温下挥发但不分解。许多重金属的硫酸盐如许多重金属的硫酸盐如4和和4等，在一般加等，在一般加热条件下都很稳定，所以能用于定量分析。但热条件下都很稳定，所以能用于定量分析。但是氧化态为的是氧化态为的3+、3+和和3+的硫酸盐不稳定，在的硫酸盐不稳定，在加热时分解为加热时分解为3和金属氧化物。和金属氧化物。 碳酸盐的分解温度随金属离子不同差别很碳酸盐的分解温度随金属离子不同差别很大。碳酸盐比硫酸盐易分解，产物为大。
27、碳酸盐比硫酸盐易分解，产物为2和金属和金属氧化物。硝酸盐又比碳酸盐更易分解，产物随氧化物。硝酸盐又比碳酸盐更易分解，产物随金属的活泼性的差异而有亚硝酸盐或金属氧化金属的活泼性的差异而有亚硝酸盐或金属氧化物或金属。物或金属。 酸式盐同正盐比较，前者往往不及后者稳酸式盐同正盐比较，前者往往不及后者稳定。定。与结合的金属离子分解温度/K很高CO3 -2 (kJ/mol)Ca +2Sr +2Li+Na+K+Rb+Cs+Ag+Tl+Be +2Mg +2Pb +2Zn +2Ba +2-117 177 234 267 7187 226 321391 40482-407373 813 117014621633
28、5735881543491573很高很高 很高碳酸盐的分解热和分解温度18-4 非金属含氧酸盐的某些性质非金属含氧酸盐的某些性质2非金属元素的含氧酸及其盐的氧化还原性非金属元素的含氧酸及其盐的氧化还原性 含氧酸及其盐表现出来的氧化还原性受多含氧酸及其盐表现出来的氧化还原性受多种因素的影响，情况颇为复杂。迄今为止，种因素的影响，情况颇为复杂。迄今为止，我们对它的规律性尚缺乏认识。我们对它的规律性尚缺乏认识。 从从p区元素最高氧化态含氧酸区元素最高氧化态含氧酸(包括水合氧包括水合氧化物化物)的标准电极电势来看，有以下规律：的标准电极电势来看，有以下规律： 在同一周期中，各元素最高氧化态含氧酸在同一
29、周期中，各元素最高氧化态含氧酸的氧化性，从左到右递增。的氧化性，从左到右递增。 在同一主族中，元素的最高氧化态含氧酸在同一主族中，元素的最高氧化态含氧酸的氧化性，多数随原子序数增加呈锯齿形升的氧化性，多数随原子序数增加呈锯齿形升高，第三周期元素含氧酸的氧化性有下降趋高，第三周期元素含氧酸的氧化性有下降趋势，第四周期元素含氧酸的氧化性又有升高势，第四周期元素含氧酸的氧化性又有升高趋势，有些在同族元素中居于最强地位。第趋势，有些在同族元素中居于最强地位。第六周期元素含氧酸的氧化性又比第五周期元六周期元素含氧酸的氧化性又比第五周期元素的强得多。素的强得多。(3) 对于同一种元素的不同氧化态含氧对于同
30、一种元素的不同氧化态含氧酸来说，低氧化态的氧化性较强。例如酸来说，低氧化态的氧化性较强。例如234其原因可能是因为在还原过程中氧其原因可能是因为在还原过程中氧化态愈高的含氧酸需要断裂的键愈多，化态愈高的含氧酸需要断裂的键愈多，酸根较稳定之故。酸根较稳定之故。(4) 多氧化态的成酸元素的含氧酸及其盐的一个多氧化态的成酸元素的含氧酸及其盐的一个特征就是它们具有氧化还原性，这包括一些非金特征就是它们具有氧化还原性，这包括一些非金属和金属元素属和金属元素(2O72-)都是如此。例如、都是如此。例如、S、和卤、和卤素的最高氧化态含氧酸：素的最高氧化态含氧酸：3、H24、H24及及4等都等都是强氧化剂；这
31、些元素的最低氧化态化合物，如是强氧化剂；这些元素的最低氧化态化合物，如3、H2S和等为还原剂；而处于中间氧化态的和等为还原剂；而处于中间氧化态的2和和H23等既是氧化剂又是还原剂。等既是氧化剂又是还原剂。影响其氧化能力的因素有：影响其氧化能力的因素有：(1) 中心原子结合电子的能力中心原子结合电子的能力高氧化态的中心原子在它转变为低氧化态的过程中获得电子的高氧化态的中心原子在它转变为低氧化态的过程中获得电子的能力与它的电负性、原子半径及氧化态等因素有关。电负性大、能力与它的电负性、原子半径及氧化态等因素有关。电负性大、原子半径小、氧化态高的中心原子，其获得电子的能力强，表现原子半径小、氧化态高
32、的中心原子，其获得电子的能力强，表现为酸的氧化性强。为酸的氧化性强。处于同一周期的元素，从左至右，其电负性增大，原子半径减处于同一周期的元素，从左至右，其电负性增大，原子半径减小，它们的最高氧化态含氧酸的氧化性依次递增。小，它们的最高氧化态含氧酸的氧化性依次递增。(2) 分子的稳定性分子的稳定性 如果含氧酸分子中的中心原子如果含氧酸分子中的中心原子R多变价，多变价，分子又不稳定，则处于高氧化态的酸或盐有氧分子又不稳定，则处于高氧化态的酸或盐有氧化性，而且分子越不稳定，其氧化性越强。分化性，而且分子越不稳定，其氧化性越强。分子的稳定性与键的强度和键数有关。键的强度子的稳定性与键的强度和键数有关。
33、键的强度愈大、成键数愈多，则要断裂这些键越难。愈大、成键数愈多，则要断裂这些键越难。第六周期元素最高氧化态含氧酸第六周期元素最高氧化态含氧酸(包括氧化物及包括氧化物及其水合物其水合物)的氧化性之所以强，同它们的中心原子的的氧化性之所以强，同它们的中心原子的6s2电子对特别稳定有关。第六周期处于电子对特别稳定有关。第六周期处于(内层电子已内层电子已填满填满)之后的、等元素的之后的、等元素的6s2电子对特别稳定，即惰电子对特别稳定，即惰性电子对效应所致，所以它们的高氧化态的含氧酸氧性电子对效应所致，所以它们的高氧化态的含氧酸氧化性比第五周期相应元素的含氧酸强得多。化性比第五周期相应元素的含氧酸强得
34、多。(3) 溶液的酸度、浓度、温度等溶液的酸度、浓度、温度等 含氧酸盐在酸性介质中比在中性或碱性介质中的含氧酸盐在酸性介质中比在中性或碱性介质中的氧化性强。浓酸比稀酸的氧化性强。酸又比相应的氧化性强。浓酸比稀酸的氧化性强。酸又比相应的盐的氧化性强。盐的氧化性强。 对同一元素来说，一般是低氧化态弱酸的氧化对同一元素来说，一般是低氧化态弱酸的氧化性强于稀的高氧化态的强酸。如性强于稀的高氧化态的强酸。如2强于稀的强于稀的3，H23强于稀强于稀H24。 这是因在弱酸分子中存在着离子对含氧酸中这是因在弱酸分子中存在着离子对含氧酸中心原子心原子R的反极化作用，使键易断裂。从而使的反极化作用，使键易断裂。从
35、而使酸的氧化性增强。浓酸中存在的自由酸分子较酸的氧化性增强。浓酸中存在的自由酸分子较多，同理表现出强氧化性。至于多，同理表现出强氧化性。至于4-、4-等离子等离子在酸性介质中比在碱性介质中强在酸性介质中比在碱性介质中强,是由于在酸性是由于在酸性溶液中有较高的离子。溶液中有较高的离子。4884H2O =1.34V44H288 =0.51V18-5 P区元素的次级周期性区元素的次级周期性P区第二周期元素的特殊性：区第二周期元素的特殊性：(l) N、O、F的含氢化合物易生成氢键，离子的含氢化合物易生成氢键，离子 性较强；性较强；(2) 它们的最高配位数为它们的最高配位数为4，而第，而第3周期和以后周
36、期和以后 几个周期的元素的配位数可以超过几个周期的元素的配位数可以超过4； (3) 元素有自相成链的能力，以碳元素最强；元素有自相成链的能力，以碳元素最强； (4) 多数有生成重键的特性；多数有生成重键的特性； (5) 与第与第3周期的元素相比较，化学活泼性周期的元素相比较，化学活泼性 的差别大；的差别大； (6) 同素异性体在性质上的差别比较大。同素异性体在性质上的差别比较大。P区第四周期元素的不规则性：区第四周期元素的不规则性： 原子、电负性、氢氧化物酸碱性、最高氧原子、电负性、氢氧化物酸碱性、最高氧化态含氧酸（盐）的氧化态等性质出现反常。化态含氧酸（盐）的氧化态等性质出现反常。 p区各族
37、元素自上而下，原子半径变化不规区各族元素自上而下，原子半径变化不规则，第则，第2、3周期元素之间增加的幅度最大，而周期元素之间增加的幅度最大，而在下各周期之间增加的幅度小，这是由于从第在下各周期之间增加的幅度小，这是由于从第4周期开始，在族和族中间各插入了填充内层周期开始，在族和族中间各插入了填充内层d轨道的过渡元素，轨道的过渡元素，d电子对核的屏蔽作用小，电子对核的屏蔽作用小，这样就导致从到这些这样就导致从到这些p区元素的原子半径比不区元素的原子半径比不插入过渡元素时小。第插入过渡元素时小。第4周期的周期的p区元素的原区元素的原子半径增加很小。子半径增加很小。 原子半径的大小是影响元素性质的
38、重要因原子半径的大小是影响元素性质的重要因素，再加上这些元素的原子的次外电子层为素，再加上这些元素的原子的次外电子层为18电子构型致使第电子构型致使第4周期元素的电负性、金属周期元素的电负性、金属性（非金属性）、电极电势以及含氧酸的氧性（非金属性）、电极电势以及含氧酸的氧化还原性等都出现异常现象，即所谓化还原性等都出现异常现象，即所谓“不规不规则性则性”。例如族，的金属性不如，。例如族，的金属性不如，()3的酸性的酸性比比()3强。强。2从从P区元素卤化物区元素卤化物 4、4、4、4、3、3、3、3、3水解反应类型水解反应类型(1) 4 4 不水解。不水解。 C已满足最大配位数，没有可利用的空
39、轨已满足最大配位数，没有可利用的空轨道接受水的，只能先断开、键道接受水的，只能先断开、键 才能发生水解，才能发生水解，需要能量大。需要能量大。 4、 3水解，生成相应的含氧酸和水解，生成相应的含氧酸和 氟配氟配 酸。酸。+2-42236SiF +3H O=H SiO +4H +2SiF +-323344BF +3H O=H BO +3H +3BF (3) 4 、3水解，生成相应的含氧酸酸水解，生成相应的含氧酸酸 及。及。-+-4223SiCl +3H O=H SiO +4H +4Cl+-3233BCl +3H O=H BO +3H +3Cl+-3233AsCl +3H O=H AsO +3H
40、+3Cl(4) 3、3 水解，生成难溶的酰基盐。水解，生成难溶的酰基盐。+-322-2SbCl +2H O=Sb(OH) Cl+2H +2ClSbOCl ()+H O白色氯化氧锑或氯化锑酰+-322-2BiCl +2H O=Bi(OH) Cl+2H +2ClBiOCl ()+H O白色氯化氧铋或氯化铋酰8、解：热稳定性：、解：热稳定性：(1) 23 3; (2)3 23 (3)3 3(4)3 317-8 比较下列各对碳酸盐热稳定性的大小比较下列各对碳酸盐热稳定性的大小（1）23和和3 (2) 3和和23（3）3和和3（4）3和和310、解：（、解：（1）依次通过红热的铜网，以及碱石）依次通过红
41、热的铜网，以及碱石灰，硫酸。灰，硫酸。 （2）通入氧气中充分燃烧，通过溴水，再依）通入氧气中充分燃烧，通过溴水，再依次通过灼热的铜网，浓硫酸，再与镁条充分燃烧。次通过灼热的铜网，浓硫酸，再与镁条充分燃烧。17-10怎样净化下列两种气体：怎样净化下列两种气体：（1）含有少量）含有少量2O2 和和 H2O 等杂质的等杂质的 气体；气体；（2）含有少量）含有少量H2OO2N2 及微量及微量H2S 和和2 杂质杂质的的2气体。气体。18、解： H3BO3分子中，中心原子B有一个空轨道，可以用来容纳OH上O原子的一对孤电子，所以它是一元路易斯酸；而H3PO3分子中，与氧原子相连的H 有两个，所以它是二元质子酸。17-18 H3BO3和和H3PO3 组成相似，为什么前者为一元组成相似，为什么前者为一元路易斯酸，而后者则为二元质子酸，试从结构上加路易斯酸，而后者则为二元质子酸，试从结构上加以解释。以解释。H3BO3 + H2O B(OH)4- - + H+ +POOHOHH
