无机化学s区和p区元素共33页
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s区,p区元素
Na 黄 589.2
K 紫 766.5
Ca 橙红 714.9
Sr 深红 687.8
Ba 黄绿 553.5
波 长 / nm
热稳定性
碱金属的卤化物在高温时挥发而难分解；
碱金属的硫酸盐在高温下既难挥发，又难分解
碱金属的硝酸盐热稳定性较低，在一定温度可分解 碱土金属的卤化物、硫酸盐对热也较稳定 碱土金属的碳酸盐热稳定性较碱金属碳酸盐要低
增强
判断碱性强弱的半定量公式
f
离子势 f1/2>0.33，金属氢氧化物显酸性
=
阳离子电荷
= 阳离子半径
Z r
0.33>f1/2>0.22，金属氢氧化物显两性
f1/2<0.22，金属氢氧化物显碱性
8.1.5 盐类
重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐 晶型
绝大多数是离子型晶体，但锂和铍的某些盐有一定的共价性。
溶解度的变化
LiOH Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
增 大
NaOH KOH RbOH CsOH
增
大
减小
碱性的变化
LiOH Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
增 强
NaOH KOH RbOH CsOH
盐类的应用
硝酸钾：在空气中不吸潮,在加热时有强氧化性,用来制
造黑火药。硝酸钾还是含氮、钾的优质化肥。
氯化镁：通常以MgCl2· 6H2O形式存在，它能水解为
Mg(OH)Cl，氯化镁易潮解，普通食盐的潮解 就是其中含有氯化镁之故。纺织工业中用氯化 镁保持棉纱的湿度而使其柔软。
无机化学s区和p区元素
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概述
共性： (1) 热稳定性 含氧酸稳定性差，大多只能存在于水溶 液中，至今未制得游离纯酸。 (2) 氧化性 对同一元素不同氧化态而言，低氧化态的 氧化能力强（需要断的Cl-O键少）。 ① 在酸性介质中的氧化性一般都远大于的碱性介质中 的氧化性，说明含氧酸的氧化性强于盐。 ② 许多中间氧化数的物质如XO-、X2， 存在歧化反应 的可能性。 （3）酸性 HClO是很弱的酸，HClO3是强酸，接近于 盐酸和硝酸，HClO4是已知含氧酸中最强的酸。
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浓硫酸配成稀硫酸时,应将浓硫酸慢慢倒入水中，并不断搅
拌。 冷浓硫酸不与铁、铝等金属作用，这是因为在冷的浓硫酸 中，铁、铝表面生成一层致密的保护膜保护了金属，使之 不与硫酸继续反应，这种现象称为钝化，所以可用铁、铝 制的器皿盛放浓硫酸。 稀硫酸基本无氧化性、吸水性和脱水性。 大多数硫酸盐为无色结晶，易溶于水，但PbSO4，BaSO4， SrSO4和CaSO4微溶于水，其中BaSO4溶 解度最小。
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氧化还原性
θ /V A
O2
0.682V n 1
H 2 O2
1.229V n=2
1.77V n 1
H2 O
氧化性强，还原性弱，是一种“清洁的”氧化剂和还原剂 。 过氧化氢的使用依赖于其氧化性，不同浓度的过氧化氢 具有不同的用途：一般药用双氧水的浓度为 3% ，美容用品 中双氧水的浓度为 3 （ 6） % ，试剂级双氧水的浓度为 30% ，浓度在 90% 以上的双氧水可用于火箭燃料的氧化剂，若 90%以上浓度的双氧水遇热或受到震动就会发生爆炸。 过氧化氢：漂白剂、消毒剂、氧化剂
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7.3.5 浓硫酸
概述
共性： (1) 热稳定性 含氧酸稳定性差，大多只能存在于水溶 液中，至今未制得游离纯酸。 (2) 氧化性 对同一元素不同氧化态而言，低氧化态的 氧化能力强（需要断的Cl-O键少）。 ① 在酸性介质中的氧化性一般都远大于的碱性介质中 的氧化性，说明含氧酸的氧化性强于盐。 ② 许多中间氧化数的物质如XO-、X2， 存在歧化反应 的可能性。 （3）酸性 HClO是很弱的酸，HClO3是强酸，接近于 盐酸和硝酸，HClO4是已知含氧酸中最强的酸。
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浓硫酸配成稀硫酸时,应将浓硫酸慢慢倒入水中，并不断搅
拌。 冷浓硫酸不与铁、铝等金属作用，这是因为在冷的浓硫酸 中，铁、铝表面生成一层致密的保护膜保护了金属，使之 不与硫酸继续反应，这种现象称为钝化，所以可用铁、铝 制的器皿盛放浓硫酸。 稀硫酸基本无氧化性、吸水性和脱水性。 大多数硫酸盐为无色结晶，易溶于水，但PbSO4，BaSO4， SrSO4和CaSO4微溶于水，其中BaSO4溶 解度最小。
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氧化还原性
θ /V A
O2
0.682V n 1
H 2 O2
1.229V n=2
1.77V n 1
H2 O
氧化性强，还原性弱，是一种“清洁的”氧化剂和还原剂 。 过氧化氢的使用依赖于其氧化性，不同浓度的过氧化氢 具有不同的用途：一般药用双氧水的浓度为 3% ，美容用品 中双氧水的浓度为 3 （ 6） % ，试剂级双氧水的浓度为 30% ，浓度在 90% 以上的双氧水可用于火箭燃料的氧化剂，若 90%以上浓度的双氧水遇热或受到震动就会发生爆炸。 过氧化氢：漂白剂、消毒剂、氧化剂
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7.3.5 浓硫酸
无机化学课件第十章_p区元素
NaBr + H2SO4(浓) == NaHSO4+ HBr 2HBr +H2SO4(浓) == SO2↑+Br2 + 2H2O
NaI+H2SO4(浓) == NaHSO4+HI↑ 8HI+H2SO4(浓) == H2S↑+4I2+4H2O
采用无氧化性、高沸点的浓磷酸代替浓硫酸即可。
（2）卤化氢的性质
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
HH
O
N Cl
Cl Cl
-Cl -HO
H
.. N
Cl Cl
卤素含氧酸的酸性
各类卤素含氧酸根的结构（X 为 sp3 杂化）
氧化值： +1
HXO 次卤酸
+3 HClO2 亚卤酸
+5 HXO3 卤酸
+7 HXO4 高卤酸
以Cl的含氧酸和含氧酸盐为代表，将这些规律总结在下表： 氯的含氧酸和氯的含氧酸钠盐的性质变化规律
(3) 氢卤酸
氢卤酸强弱顺序为：HI>HBr>HCl>HF
HF 酸性最弱是因为F-是一种特别的质子接受体， 与 H3O+ 通过氢键结合成强度很大的离子对：即使在 无限稀的溶液中，它的电解度也只有15%，而HX 中 I- 半径最大，最易受水分子的极化而电离，因而HI是 最强的酸。
氢氟酸具有与二氧化硅或硅酸盐（玻璃的主 要成分）反应生成气态的SiF4特殊性质：
3、氧化数： ⑴常具有多种氧化数， 除正氧化数外，还有负氧化 数。
（2）IIIA~VA 从上到下低氧化数化合物的稳定 性增强（指氧化还原稳定性），高氧化数化合物的 稳定性减弱，位于下面的元素的高价化合物在一定 条件下表现强氧化性，低价表现弱还原性，这种现 象称“惰性电子对效应”。
NaI+H2SO4(浓) == NaHSO4+HI↑ 8HI+H2SO4(浓) == H2S↑+4I2+4H2O
采用无氧化性、高沸点的浓磷酸代替浓硫酸即可。
（2）卤化氢的性质
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
HH
O
N Cl
Cl Cl
-Cl -HO
H
.. N
Cl Cl
卤素含氧酸的酸性
各类卤素含氧酸根的结构（X 为 sp3 杂化）
氧化值： +1
HXO 次卤酸
+3 HClO2 亚卤酸
+5 HXO3 卤酸
+7 HXO4 高卤酸
以Cl的含氧酸和含氧酸盐为代表，将这些规律总结在下表： 氯的含氧酸和氯的含氧酸钠盐的性质变化规律
(3) 氢卤酸
氢卤酸强弱顺序为：HI>HBr>HCl>HF
HF 酸性最弱是因为F-是一种特别的质子接受体， 与 H3O+ 通过氢键结合成强度很大的离子对：即使在 无限稀的溶液中，它的电解度也只有15%，而HX 中 I- 半径最大，最易受水分子的极化而电离，因而HI是 最强的酸。
氢氟酸具有与二氧化硅或硅酸盐（玻璃的主 要成分）反应生成气态的SiF4特殊性质：
3、氧化数： ⑴常具有多种氧化数， 除正氧化数外，还有负氧化 数。
（2）IIIA~VA 从上到下低氧化数化合物的稳定 性增强（指氧化还原稳定性），高氧化数化合物的 稳定性减弱，位于下面的元素的高价化合物在一定 条件下表现强氧化性，低价表现弱还原性，这种现 象称“惰性电子对效应”。
无机化学与化学分析p区元素幻灯片
2 H 2 e H 2
(N 4 ) 2 S 2 H O 8 22 O H H2SO4 24 N H4 H S H 2 O O 2
（循环使用）
减压蒸馏，可得质量分数为 20%~30%的H2O2溶液，在 减压下进一步分级蒸馏，H2O2浓度可高达98%，再冷冻 ，可得纯H2O2晶体。
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O2 + H2O
E = 2.07V
O2 + 2OH-
E = 1.20V
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几个重要的反应
Important reactions` ● 臭氧可将某些难以氧化的单质和化合物氧化：
2 Ag + 2 O3 Ag2O2 + 2 O2
● 臭氧能将 I- 迅速而定量地氧化至 I2：
O3 + 2I- + H2O
平流层15～35 km的区域形成厚约20 km的臭氧层 ，臭氧是经由太阳的紫外辐射引发的两步反应形成的。臭 氧层作为屏障挡住了太阳的强紫外辐射,使地面生物免受伤 害，人们将其称之为人类的“生命之伞”。
氯氟烃是导致臭氧层遭破坏的元凶。平流层中的氟
里昂分子受紫外光照射, 首先产生非常活泼的氯原子, 经链
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14.2.2 过氧化氢
俗称双氧水，用途最广的过氧化物。
结构
H 95o52’
O
O
96o52’ H
弱酸性 H2O2
93o51’
H
HO2– + H+ ,
H 孤对电子
K1 = 2.2 × 10–12
K2 ≈ 10-25
H2O2 + Ba(OH)2
BaO2 + 2 H2O
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(N 4 ) 2 S 2 H O 8 22 O H H2SO4 24 N H4 H S H 2 O O 2
（循环使用）
减压蒸馏，可得质量分数为 20%~30%的H2O2溶液，在 减压下进一步分级蒸馏，H2O2浓度可高达98%，再冷冻 ，可得纯H2O2晶体。
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O2 + H2O
E = 2.07V
O2 + 2OH-
E = 1.20V
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几个重要的反应
Important reactions` ● 臭氧可将某些难以氧化的单质和化合物氧化：
2 Ag + 2 O3 Ag2O2 + 2 O2
● 臭氧能将 I- 迅速而定量地氧化至 I2：
O3 + 2I- + H2O
平流层15～35 km的区域形成厚约20 km的臭氧层 ，臭氧是经由太阳的紫外辐射引发的两步反应形成的。臭 氧层作为屏障挡住了太阳的强紫外辐射,使地面生物免受伤 害，人们将其称之为人类的“生命之伞”。
氯氟烃是导致臭氧层遭破坏的元凶。平流层中的氟
里昂分子受紫外光照射, 首先产生非常活泼的氯原子, 经链
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14.2.2 过氧化氢
俗称双氧水，用途最广的过氧化物。
结构
H 95o52’
O
O
96o52’ H
弱酸性 H2O2
93o51’
H
HO2– + H+ ,
H 孤对电子
K1 = 2.2 × 10–12
K2 ≈ 10-25
H2O2 + Ba(OH)2
BaO2 + 2 H2O
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s区和p区元素
2 卤化物和多卤化物
(1) 卤化物 离子型卤化物 共价型卤化物 如：KCl、CaCl2、FeCl2 如：AlCl3、CCl4、FeCl3
a 不同氧化值的同一金属卤化物，低氧化值比高氧化 值卤化物有较多离子性。如：离子性: FeCl2 >FeCl3。 b 卤素离子的大小和变形性对金属卤化物的性质影响 较大。如：共价程度：AgI>AgBr>AgCl>AgF (2) 多卤化物：由金属卤化物与卤素单质加合而成，如:KI3。 KI + I2 KI3 3 卤素含氧酸及其盐
(2) 硫酸盐
Na2SO4.10H2O: 俗称芒硝，易风化脱水，可作为缓泻剂。 Na2SO4：中药上称玄明粉，易潮解，可作为干燥剂、缓泻剂。
CaSO4.2H2O: 俗称生石膏，内服有清热泻火的功效。
CaSO4. 1H2O: 俗称烧石膏、煅石膏、熟石膏，具有解热
2
消炎的作用。 2CaSO4
.2H . 1H O + 3H O O = CaSO 2 4 2 2 △
2M + H2 = 2MH (M=碱金属) M + H2 = MH2 (M=Ca、Sr、Ba) 氢化物均为白色盐状的离子晶体，其中含有的离子为 H-离子。它们都是强还原剂和优良的氢气发生剂。 NaH + H2O = NaOH + H2 CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 +2H2
2、氧化物 (1) 普通氧化物 a 制备 碱金属：Na2O2 + 2Na = 2Na2O 2KNO3 + 10K = 6K2O + N2
(2) 过氧化物
过氧离子：O22- [—O—O—]2a Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH Na2O2 + H2SO4 = H2O2 + Na2SO4 2H2O2 = 2H2O +O2 2Na2O2 +CO2 = Na2CO3+O2 b BaO2 + H2SO4 = H2O2+BaSO4 3 氢氧化物 a b s，sp区金属氢氧化物在空气中与CO2反应生成碳酸盐。 同族，这些氢氧化物碱性自上而下递增。 如：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
无机化学-氮族元素
对比: 稀酸介质中, NO3-无此反应(不氧化I-), 说明 氧化性NO3- ＜ NO2-.
NO2- + Fe2+ + 2H+ = NO + Fe3+ + H2O HNO2还原性： 5NO2- + 2KMnO4 + 6H+ = 5NO3- + 2Mn2+ + 3H2O
•亚硝酸盐
制备：碱吸收法
NO2 NO NaOH 2NaNO2 H2O
挥发性非氧化性酸铵盐
NH4 Cl NH3 (g) HCl(g) (NH4 ) 2 CO 3 2 NH3 (g) CO 2 (g) H 2 O(g) NH4 HCO3 NH3 (g) CO 2 (g) H 2 O(g) 非挥发性，非氧化性酸铵盐
性质：① 绝大部分无色, 易溶于水, (AgNO2浅黄色不溶) 极毒是致癌物
② 氧化还原性 主
2 NO2 2 I - 4 H 2 NO I 2 2 H 2O NO2 Fe2 2 H NO Fe3 H 2O
5NO2 2MnO4 6H 5NO3 2Mn 2 3H2O
2NH4 Cl Ca(OH)2 CaCl 2 2H2 O 2NH3 (g)
工业：N50~500C 30MPaFe
目前研究: 等离子技术合成氨
N2+ 解离、吸附 2N(a) 表面反应 NH3 解离、吸附 + H2 等离子体 H2 2H(a) N2 微波
(NH4 ) 3 PO4 3NH3 (g) H 3 PO4 (NH4 ) 2 SO 4 NH3 (g) NH 4 HSO 4
氧化性酸铵盐
无机化学-s区元素ppt课件
原子构造不同，发出不同波长的光
定性鉴定金属离子能否存在
各种离子的焰色反响
Li+ 红 K+ 紫 红 Cs+ 紫红 红 Sr2+ 红 黄绿
Na+ 黄 Rb+ 紫
Ca2+ 橙
Ba2+
2.晶体类型：
绝大多数是离子晶体，但碱土金属卤化 物有一定的共价性。 例如：Be2+极化力强， BeCl2已过渡为共价
化合物。 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2
中强
强
强
强
(箭头指向) 碱性加强，溶解度增大
NaOH >Mg(OH)2
3.化 学 性 质
〔1〕与酸性氧化物反响 2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O
〔2〕与两性金属反响 Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑
〔3〕与非金属反响 4P + 3NaOH + 3H2O = 3NaH2PO2 + PH3 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
Li
Na
K
Ca
锂 (不熔化)； 钠 (熔化)；钾(熄灭) ； 铷 , 铯(爆炸)
◆ 与液氨作用
● 碱金属溶于纯液氨,随金属溶解量添加,
蓝色
深蓝色
青铜色
M ( s ) + ( x + y ) N H 3 ( l ) [ M ( N H 3 ) x ] + + [ e ( N H 3 ) y ] 氨合阳离子 氨合电子
〔3〕强氧化性
定性鉴定金属离子能否存在
各种离子的焰色反响
Li+ 红 K+ 紫 红 Cs+ 紫红 红 Sr2+ 红 黄绿
Na+ 黄 Rb+ 紫
Ca2+ 橙
Ba2+
2.晶体类型：
绝大多数是离子晶体，但碱土金属卤化 物有一定的共价性。 例如：Be2+极化力强， BeCl2已过渡为共价
化合物。 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2
中强
强
强
强
(箭头指向) 碱性加强，溶解度增大
NaOH >Mg(OH)2
3.化 学 性 质
〔1〕与酸性氧化物反响 2NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + H2O Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O
〔2〕与两性金属反响 Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑
〔3〕与非金属反响 4P + 3NaOH + 3H2O = 3NaH2PO2 + PH3 Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
Li
Na
K
Ca
锂 (不熔化)； 钠 (熔化)；钾(熄灭) ； 铷 , 铯(爆炸)
◆ 与液氨作用
● 碱金属溶于纯液氨,随金属溶解量添加,
蓝色
深蓝色
青铜色
M ( s ) + ( x + y ) N H 3 ( l ) [ M ( N H 3 ) x ] + + [ e ( N H 3 ) y ] 氨合阳离子 氨合电子
〔3〕强氧化性
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M1(NH3)y＋ ＋ e(NH3)x－ M2(NH3)y2＋ ＋ 2 e(NH3)x－
长期放置或有催化剂存在：
2M(s)
2NH3 (l) →2M
2NH
2
H 2 (g)
钠汞齐： NaxHgx, 钠和汞的合金。含钠 约１－ １０％，钠的含量在１％以下的是液体；１－ ２.5％以上的是固体。银白色。置于空气中与氧 和水份作用，在表面上覆盖一层氢氧化钠薄膜。 可分解水而放出氢，但其作用较纯钠迟缓的多。 用作还原剂，也可用于制氢。由将汞加热到１５ ０－２００度后加入小块钠而制得
3. 氢原子是周期表中结构最简单的原子。 4. 氢化学是内容最丰富的元素化学领域之一。 5. 氢形成氢键。如果没有氢键，地球上不会存在液
态水！人体内将不存在现在的DNA双螺旋链！ 6. 氢是周期表中唯一尚未找到确切位置的元素。
3.2 S区的通性
一、物理性质 二、化学性质 三、重要的化合物
3.2 S区的通性 ( nS1-2 ⅠA ⅡA )
★氢能源研究面临的三大问题：
氢气的发生（降低生产成本）
氢气的储存
氢气的输送（利用）
化学元素中, 氢在哪些方面显得独一无二?
1. 氢是宇宙中丰度最大的元素, 按原子数计占90%, 按 质量计则占75%。
2. 氢的三种同位素质量之间的相对差值特别高，并因此 而各有自己的名称, 这在周期表元素中绝无仅有。
同温同压下所有气体中氢气的密度最小常用来填充气存在氢是宇宙中丰度最高的元素在地球上的丰度排在第15位某些矿物例如石油天然气和水是氢的主要资源大11000kkpa1077kkpa1025金刚石砧氢的状态金属氢s液态氢l固态氢s密度gcm3056200710089液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的导电体由于导电是金属的特性故称金属氢氢化合物二元氢化合物在周期表中的分布氢的大多数二元化合物可归入下述三大类中的某一类