最新第15章-氧族元素课件PPT.ppt

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1、第15章-氧族元素第15章氧族元素OxygenFamilyElements价电子构型：ns2np6§15—1氧族元素的通性1—1氧族存在氧族元素的电势图低价硫化合物不论在酸性还是在碱性溶液中都是强还原剂酸介质中，过硫酸盐是强氧化剂§15—2氧及其化合物2—1氧气单质一、成键特征夺取两个电子形成O2-共用两个电子形成两个单键-O-形成一个双键O=O2s22px22py12pz1接受电子对形成配键→O1．以氧原子为基础⑴.O＋2e→O2-，离子型：Na2O、MgO⑵.－O－两个共价单键：H2O、Cl2O，O

2、采取sp3杂化，V型⑶.重键倾向很强：＝O，H2C＝O，（H2N）2C＝O（尿素）⑷.共价三键，CO、NO、O2⑸.R－O－R、＝O：，均由两对孤对电子，形成配合物，H3O+等。⑹.配位键：①受体：R≡O，d-pπ，“酰氧”，含氧酸。②配位原子：氧原子上有孤电子对，可给出形成水合物，醚合物，醇合物和氢键等。2．O3可得一电子成O3-，离子性臭氧化物。Na、K、Rb、Cs，MO3.3．O2＋2e→O22-或－O－O－,过氧化物，离子型：Na2O2、BaO2；共价性：H2O2。4．O2＋e→O2-，离子型超

3、氧化物:KO2等。5．O2－e→O2+，生成二氧基O2+阳离子化合物。O2＋Pt＋3F2＝O2+[PtF6]-还有：O2[AsF6]、O2[SbF6]、O2[BF4]二、基本性质、制备和应用2O(1s22s22p4)→O2[KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2px*)2(π2p)4(π2p*)2]氧气是无色无味，90K：淡蓝色液体，54K：淡蓝色固体。非极性分子，293K时100cm3水中溶解3.08cm3。水中：存在O2·H2O、O2·2H2O。因单电子而呈顺磁性制法：工业上是通过空气的低温分馏来制备

4、氧气；实验室主要利用氯酸钾分解来制备。应用：氧作为氧化剂有着广泛的应用，如炼钢工业中的吹氧、切割焊接中的氢氧焰、氧炔焰、航天器中的高能燃料氧化剂、医疗中急救等。*三．单线态氧及其性质量子力学中用公式（2S+1）来表示原子光谱中的谱线条数。如正旋为1/2，逆旋为-1/2，当两个电子都为顺旋则2S+1=3（即三线态）,若一个为顺旋一个为逆旋则2S+1=1(即单线态或激发态)这种状态是在一定特殊条件形成的(如：氯气通入NaOH中产生红色荧光)。电子态2p*轨道电子排布符号高出基态的能量(kJ/mol)第二激

5、发态第一激发态基　　　态↑↓↑↓__↑↑1g+(1O2)1g(1O2)3g-(2O2)154.892.02—2氧化物1.酸性氧化物：大多数非金属氧化物与某些高价金属氧化物。2.碱性氧化物：大多数金属氧化物氧化物显碱性。3.两性氧化物：某些金属氧化物（如Al2O3、ZnO、Cr2O3、Ga2O3）和少数非金属氧化物（As4O6、Sb4O6、TeO2）显两性。4.中性氧化物:它们既不与酸，也不与碱作用，例如CO、N2O等。5.复杂氧化物:例如Fe3O4、Pb2O3等，它们分别由其低价氧化物和高价氧化物

6、混合组成。6.规律⑴.同周期各元素最高氧化态从左到右碱性→两性→酸性：Na2OMgOAl2O3SiO2P4O10SO3Cl2O7碱性两性酸性⑵.相同氧化态的同族元素的氧化物从上到下碱性增强：N2O3P4O6As4O6Sb4O6Bi2O3酸性两性碱性⑶.同元素不同氧化态的氧化物，随氧化态的升高酸性增强：As4O6两性PbO碱性As4O10酸性PbO2两性⑷.键型：离子型：碱金属、碱土金属。共价型：Ag2O、SnO、Mn2O7。过渡性：其他。选H2O（两性）做标准，以各氧化物与其反应的ΔrGθ值来判断氧化物

7、的酸碱性之相对强弱：Na2O(s)+H2O(l)=2NaOH(s)　　　ΔrGθ=-148kJ·mol-1MgO(s)+H2O(l)=Mg(OH)2(s)ΔrGθ=-27kJ·mol-11/3Al2O3(s)+H2O(l)=2/3Al(OH)3(s)ΔrGθ=7kJ·mol-1△rG0值依次增大，碱性减弱。1/3P2O5(s)+H2O(l)=2/3H3PO4(s)ΔrGθ=-59kJ·mol-1SO3(l)+H2O(l)=H2SO4(l)ΔrGθ=-70kJ·mol-1Cl2O7(g)+H2O(l)=2

8、HClO4(l)ΔrGθ=-329kJ·mol-1△rG0值依次减小，酸性增强。2—3臭氧离地面20-40km处有臭氧层，0.2ppm。1．制备：大气层中O3的生成与消去地面大气层含量极微，仅0.001ppm由于上述反应，使太阳光的大部分紫外线被吸收，从而使地面的生物免遭紫外线的伤害。人类应当如何保护臭氧层？氧气在紫外线的作用下发生如下平衡：O2+hvO+OO+O2＝O3O3+hvO2+O破坏臭氧层的污染气体主要有：NO2、CO、H2S、S