亚硫酸盐的性质.pptx

第十三章第十三章 氧族元素氧族元素13.1 氧族元素通性氧族元素通性13.2 氧及其化合物氧及其化合物13.3 硫及其化合物硫及其化合物13.4 无机酸强度的变化规律无机酸强度的变化规律教学目标：教学目标：了解氧化物的分类；了解氧化物的分类；掌握氧、臭氧、过氧化氢、硫及其重掌握氧、臭氧、过氧化氢、硫及其重要化合物的结构、性质和用途。要化合物的结构、性质和用途。教学重点与难点：教学重点与难点：掌握氧、过氧化氢、硫化氢、硫化物、硫掌握氧、过氧化氢、硫化氢、硫化物、硫的含氧酸及其盐的性质的含氧酸及其盐的性质13.1 氧族元素通性氧族元素通性溶沸点：依次半径：依次P560 13-1 H2R H2O H2S H2Se H2Te化学活性：小 大稳 定 性：大 小酸 性：弱 强熔 沸 点：最高 小 大单质Se单质Te1.氧（O2）分子轨道电子排布式：13.2 氧及其化合物氧及其化合物OO键级=2，一个键，两个三电子键性质：性质：无色无臭气体，90K凝结为蓝色液体，54k蓝色固体非极性分子，微溶于水，293K,s=30cm3/L 水中可生成O2H2O和O22H2O（不稳定）碱性介质中：酸性介质中：(强)4OH 4eO2HO-22+O2H 4e4HO2-2+氧化性：与某些过渡金属配位形成加合物常温下不活泼，只与强还原剂反应，如NO,Sn2+,Fe2+等。高温下活泼，能与许多金属非金属反应氧化物与COCH4,C,H2S等燃烧 2.臭氧臭氧(O3)：O2的同素异形体的同素异形体结构：结构：中心O以sp2杂化，分别与两个O形成 键，另一个sp2杂化轨道被孤对电子占据。键角：117o =1.810-30Cm惟一极性单质 未参与杂化的p轨道上有一对电子与两端O原子的两个p轨道平行，三个对称性一致的p轨道线性组合成分子轨道，形成一个三中心四电子离域大 键。表示为键角 116.8 180 键长/pm 127.8 120.8键级 1.5 O2例如：测定O3含量、鉴定O3或检验O35）用途用途？O3的形成和O3的作用（1）形成：O2吸收太阳光波长185nm紫外线后形成O3层（2）臭氧层：离地面约25km处（15km35km），厚度约20km，在地面附近约0.001ppm。当波长200300nm紫外线照射O3时，又使之分解为O2，O3与O2互相转化的动态平衡，消耗了太阳辐射到地球能量的5%。正是O3吸收了大量紫外线，才使地球上生物免遭伤害。（3）制备：雷雨，空气中实验室：(4)臭氧层空洞1985年，发现南极上方出现了面积与美国大陆相近的O3层空洞；1989年，发现北极上空正在形成另一个O3层空洞；此后，发现O3层空洞每年在移动且面积不断扩大；O O3 3层变薄和出现空洞的层变薄和出现空洞的危害危害：更多的紫外辐射到达地面，对生物具有破坏性，导致温室效应加剧。原因：1）氟里昂(CFC，氟氯烃，几种氟氯代甲烷及乙烷的总称)被广泛用作致冷剂、发泡剂、清洗剂、气雾喷剂。2）氮氧化物和某些自由基等保护：1987年签定蒙特利尔议定书，禁止使用CFC和其它 卤代烃，减少大气污染。氧的成键特征？P574氧化物？P577水？P580-5931、水的分子结构？分别用杂化轨道理论和、水的分子结构？分别用杂化轨道理论和SEPR法处理；法处理；2、液态水和冰的结构是否相同？、液态水和冰的结构是否相同？3、什么是重水和重氧水？各有何用途？、什么是重水和重氧水？各有何用途？4、水有哪些异常的物理性质？原因何在？、水有哪些异常的物理性质？原因何在？5、为什么水的密度在、为什么水的密度在3.98时最大？有何实际意义时最大？有何实际意义？6、了解水的相图；纯水的三相点、凝固点和水的冰点？、了解水的相图；纯水的三相点、凝固点和水的冰点？7、水有哪些化学性质？、水有哪些化学性质？8、自然界中的水和水的污染与净化？、自然界中的水和水的污染与净化？9、实验室常用的高纯水有哪几种？、实验室常用的高纯水有哪几种？3.过氧化氢（过氧化氢（H2O2）不稳定性 性质：性质：弱酸性结构：结构：与水比较？极性、沸点？碱、光照、加热、微量 存在时加速分解；贮存：光滑塑料瓶或棕色瓶。可见：H2O2氧化性强，还原性弱；是不造成二次污染的杀菌剂。酸性：氧化还原性氧化还原性碱性：工业上除氯结构：结构：S：sp3杂化 形成环状S8分子。硫的同素异形体 斜方硫 单斜硫 弹性硫密度/gcm-3 2.06 1.99颜色 黄色 浅黄色 190的熔融硫稳定性 94.5 用冷水速冷1.单质硫单质硫弹性硫94.5oC13.3 硫及其化合物硫及其化合物物理性质：物理性质：S8分子为分子晶体，不溶于水，溶于CS2。硫的同素异形体：斜方硫单斜硫弹性硫的形成硫的化学性质硫的化学性质与许多金属直接化合与氢、氧、碳、卤素(碘 除外)、磷等直接作用与氧化性酸作用与碱作用制备：制备：单质硫矿 熔化的硫 硫磺隔绝空气加热冷却、固化黄铁矿2.硫化氢和硫化物硫化氢和硫化物硫化氢硫化氢制取：制取：硫代乙酰胺结构：结构：H2S结构与H2O相似S以不等性SP3杂化，呈V形SHH：键角 H2S H2O键长 HS HO H2S是无色，有腐蛋味，剧毒气体。稍溶于水，水溶液呈酸性，称氢硫酸，为二元弱酸。性质：性质：与空气(O2)反应最重要的性质是它的还原性：还原性：SH 0.144V S 0.4497V SOH 0.1576V SO 232-240.3478V0.3002V与中等强度氧化剂作用与强氧化剂反应产物：金属硫化物金属硫化物颜色：(大多数为黑色,少数需要特殊记忆)SnS 棕,SnS2 黄,As2S3 黄,As2S5 黄,Sb2S3橙,Sb2S5橙,MnS 肉,ZnS 白，CdS 黄。易水解：最易水解的化合物是Cr2S3和Al2S3Na2S称硫化碱易溶：NH4+和碱金属硫化物微溶：MgS，CaS，SrS(但BeS难溶)其余难溶。稀酸溶解：水溶性：水溶性：常用硫化物：天然芒硝 煤粉 高温还原配位酸溶解(浓HCl)：氧化性酸溶解(HNO3)：氧化配位溶解(王水)：3.多硫化物多硫化物62 xS)(NH ,SNax24x2=S-2X2-现象：黄橙红红 x性质：性质：遇酸不稳定氧化性还原性制备：制备：4.二氧化硫、亚硫酸及其盐二氧化硫、亚硫酸及其盐S：sp2杂化，OSO=119.5，S-O键长143pm，具双键特征SO2是极性分子SO2制取：制取：黄铁矿实验室实验室其它方法？与O3结构类似SO2的结构：的结构：V形形 1）气体、无色，有强烈刺激性气味，有毒，为大气污染物。易溶于水，溶于水后形成亚硫酸。为极性分子，易液化；气化热较大，可作致冷剂。SO2的性质：的性质：2）氧化还原性：）氧化还原性：从工业废气中回收硫3）配位性：）配位性：SO2具有孤电子对可作Lewis碱，与过渡金属配位；S有空d轨道可接受电子可作Lewis酸，如H2SO3的性质：二元中强酸（只存在水溶液中）氧化性还原性漂白-使品红褪色-2-332101.7 HSOH SOH=+8-23-3106.0 SOH HSO=+亚硫酸盐的性质：亚硫酸盐的性质：正盐：酸式盐：溶解性：碱金属和铵的正盐易溶，酸式盐易溶；的结构：S以SP3杂化，呈三角锥形。SOOO：还原性：工业除O2纺织印染业去Cl2较重要的盐：工业常用还原剂溶解木质素，用于造纸业不稳定性：一缩二亚硫酸钠遇酸分解区别氧化性较弱：连二亚硫酸钠连二亚硫酸钠？保险粉？SO3的结构：OSO=120 S-O键长143pm单键S：3s23p45.三氧化硫、硫酸及其盐S：杂化后：sp2pd 2型晶体型晶体无色，易挥发固体；有几种聚合物例如：型晶体,为三聚分子。型晶体,为螺旋式长链。SO3的性质：氧化性：氧化性：H2SO4的结构：的结构：S：sp3杂化后形成分子，分子中除存在键外还存在(p-d)反馈配键。H2SO4分子间通过氢键相连，使其晶体呈现波纹形层状结构。易溶于水：发烟硫酸浓H2SO4的性质：无色油状液体，高沸点，粘稠性 强吸水性：作干燥剂。二元强酸2-100.1=强脱水性：从纤维、糖中夺取水。水合热高，如何稀释？强氧化性与非金属反应：与不活泼金属反应：与活泼金属反应：O4HS3ZnSO)(SO4H3Zn2442+浓O4HSH4ZnSO)(SO5H4Zn22442+浓 制取？用途？热稳定性高，高于沸点才分解硫酸盐的性质硫酸盐的性质正盐：酸式盐：溶解性：多数易溶，酸式盐易溶；微溶盐有 难溶盐有热稳定性：金属离子的极化作用越强则易分解。等稳定，1000 不分解固体硫酸盐常带结晶水：（胆矾）消毒、杀菌、制农药。（P716）SOOOO2（绿矾）农药、药物、墨水等。（石膏）绷带（皓矾）（芒硝）化工原料（明矾）净水剂、媒染剂等。（铬矾）（摩尔盐）作还原剂矾通式为 硫代硫酸(H2S2O3)：极不稳定，尚未制得纯品。硫代硫酸盐：Na2S2O35H2O，海波，大苏打。硫代硫酸及其盐硫代硫酸及其盐6.硫的其他含氧酸及其盐硫的其他含氧酸及其盐制备：制备：性质性质：易溶于水,水溶液呈弱碱性；遇酸分解：(pH4.6)OHSOSOSH2HOS22322-232+I I还原性：还原性：配位性：配位性：用于碘量法测定I2纺织造纸业除氯、防毒面具吸收Cl2作定影液白黄棕黑冷却发烟硫酸时，可以析出焦硫酸晶体H2S2O7为无色晶体，吸水性、腐为无色晶体，吸水性、腐蚀性比蚀性比H2SO4更强。更强。焦硫酸盐可作为熔矿剂熔矿剂焦硫酸及其盐焦硫酸及其盐与水作用过氧化氢：H-O-O-H过二硫酸过一硫酸过硫酸及其盐过硫酸及其盐磺酸基过二硫酸盐：过二硫酸盐：强氧化剂：强氧化剂：稳定性差：稳定性差：用于钢铁分析中测定锰含量H-O-H连硫酸及其盐连硫酸及其盐通式：连二硫酸连五硫酸连四硫酸连三硫酸盐易溶于水，不稳定，盐浓度高时分解结构：P262，含个数不等的曲折硫链7、硫的含氧酸的卤素衍生物、硫的含氧酸的卤素衍生物OSOSClClOOSClClOOS硫酰卤和亚硫酰卤硫酰卤和亚硫酰卤硫的含氧酸中OH被卤素取代后的产物亚硫酰基硫酰基亚硫酰氯或氯化亚硫酰硫酰氯或氯化硫酰卤磺酸卤磺酸部分OH被卤素取代氟磺酸氯磺酸13.4 无机酸强度的变化规律无机酸强度的变化规律13.4.1 影响无机酸强度的直接因素影响无机酸强度的直接因素无机酸无机酸氢化物 HX、H2S含氧酸 HXO、H2SO4影响影响 酸性强弱的直接因素：酸性强弱的直接因素：与质子直接相连的原子对质子的束缚力该原子的电子密度与该原子所带负电荷数和体积有关。如，酸性强弱顺序：13.4.2 氢化物酸性强弱规律氢化物酸性强弱规律同一周期，随原子序数的增加，氢化物的酸性增加；同一周期，随原子序数的增加，氢化物的酸性增加；同一族，随原子序数的增加，氢化物的酸性增加；同一族，随原子序数的增加，氢化物的酸性增加；如何解释递变规律？1、热力学上解释脱水解离表13-15表13-142、从物质结构观点解释从物质结构观点解释同一周期，同一周期，如同一族，同一族，如 与质子相连原子的氧化数相同，但半径依次，原子的电子密度酸性。与质子相连原子的氧化数，所带负电荷，原子的电子密度酸性。13.4.3 含氧酸的酸性强弱规律含氧酸的酸性强弱规律（1）含氧酸的强度）含氧酸的强度R含氧酸的中心原子影响因素：影响因素：1）中心原子的电负性 2）中心原子的半径 3）中心原子的氧化数 4）含氧酸中非羟基氧的数目 中心原子的电负性中心原子的电负性，半径，半径，氧化数，氧化数，则，则R对对OH 上氧的电子的吸引上氧的电子的吸引，有效地降低，有效地降低 OH 上上O的电子的电子密度，使密度，使O-H 键减弱，有利于键减弱有利于H+转移，酸性转移，酸性。H酸式电离：ROH+HO RO-+H3O+：同一周期最高氧化态含氧酸，随同一周期最高氧化态含氧酸，随Z，酸性，酸性解释：从SiCl，电负性，氧化数，半径，吸引羟基氧电子的能力，O-H上O原子电子密度依次，O-H键，酸性；此外非羟基氧的数目，也使酸性同一族同类型含氧酸，随同一族同类型含氧酸，随Z，酸性，酸性解释：X的电负性从ClI依次，半径，X对OH上O的电子的吸引力依次，使其电子密度，故酸性。同一元素不同氧化数的含氧酸，随氧化数同一元素不同氧化数的含氧酸，随氧化数，酸性，酸性解释：中心元素R的电负性相同，随Cl的氧化数，Cln+的正电荷，半径，以及非羟基氧数目，Cl 对O-H上O的电子的吸引力，使O-H上O的电子密度，O-H键强，故酸性。（2）含氧酸的强度的定量表示）含氧酸的强度的定量表示P633?解释酸性递变规律：