无机化学

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有机化学和无机化学的区别

有机化学和无机化学的区别

有机化学和无机化学主要区别于研究对象。

1.无机化学是一门研究无碳化合物(例如,CO2,Co,碳的单质和碳酸盐是无机的)的结构,组成,性质和变化的科学。

无机化学是对无机化合物化学的研究,是化学领域的重要分支。

通常,与有机化合物相反,无机化合物是指大多数不具有C-H键的化合物。

因此,碳氧化物,碳硫化物,氰化物,硫氰酸盐,碳酸和碳酸盐,碳硼烷,羰基金属等属于无机化学类别。

2.有机化学是对含碳元素进行化学研究,研究其结构,组成,性质,变化,合成的科学方法。

在有机化学发展的早期,有机化学工业的主要原料是动植物。

有机化学主要研究从动植物中分离出来的有机化合物。

扩展数据:有机化学成为化学中独立主题的原因是有机化合物具有其固有的联系和特性。

元素周期表中的碳元素通常通过与其他元素的原子共享外电子而获得稳定的电子构型(即共价键)。

共价键的组合决定了有机化合物的特性。

大多数有机化合物由碳,氢,氮和氧组成,少数有机化合物含有卤素和硫,磷,氮等元素。

因此,大多数有机化合物具有低熔点,燃烧和在有机溶剂中的溶解性的特性,这与无机化合物完全不同。

在包含多个碳原子的有机化合物分子中,碳原子彼此结合形成分子骨架,并且其他元素的原子连接至骨架。

周期表中没有其他元素可以像碳那样以多种方式牢固地相互结合。

由碳原子形成的分子骨架有很多种,例如直链,支链,环等。

简而言之,有机化学的研究对象是“如何形成碳碳键”。

有机化学是碳的化学。

有机化学的内容是研究如何建造一个碳原子的建筑物(或小型建筑物)。

因为对人类有用的有机分子通常很大且很复杂,而人们可以自由控制和轻松获得的原料通常又小又简单。

无机化学反应

无机化学反应

无机化学反应无机化学反应是无机化学研究的重要内容。

无机化学反应是指由两种或多种物质相互作用,以生成新的物质的过程。

这些过程在自然界和实验室中广泛存在,包括许多重要的化学反应,如水的电离,酸碱反应和氧化还原反应等。

本文将从这三个方面阐述无机化学反应的原理和应用。

一、水的电离水的电离是无机化学反应中最基本的反应之一,是指水分子自行发生断裂,产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。

这一反应也被称为自离化反应,其反应式为H2O = H+ + OH-。

水的电离是掌握无机化学反应的基础,因为它涉及到酸碱性质、氧化还原反应和一些其他反应。

利用水的电离反应,我们可以同样理解酸碱反应。

当强酸(如盐酸)与水混合时,Cl-离子和H2O之间发生反应,产生H3O+(称为氢离子),反应式为HCl + H2O= Cl-+H3O+;而当强碱(如氢氧化钠)与水混合时,会产生OH-离子,反应式为NaOH + H2O= Na+ + OH-。

二、酸碱反应酸碱反应是无机化学反应中最常见的类型之一,也是生活中最常见的化学反应之一。

酸碱反应发生在酸和碱之间,其原理是明确的。

“酸”是指能从化学物质中释放H+离子的物质;“碱”是指能从化学物质中释放OH-离子的物质。

这些离子相互结合生成水分子,以及一些其它生成产物。

例如,HCl(氯化氢)与NaOH(氢氧化钠)结合反应生成NaCl(氯化钠)和H2O(水)。

这一反应同时也反映了水的电离,因为HCl释放的H+离子与NaOH释放的OH-离子参与了水的电离反应,生成了H2O。

三、氧化还原反应氧化还原反应是另一类非常重要的无机化学反应。

在这类反应中,电荷从一种物质转移到另一种物质。

原子或离子上的电子会跳跃到其他原子或离子中,从而改变它们的价态(电荷状态)。

这一反应是广泛出现在生活和工业环境中的。

例如,当铜与氧反应时,铜离子(Cu2+离子)会被还原为铜原子(Cu0);当铁与氯化氢反应时,铁离子(Fe2+离子)被氯离子还原成了铁原子(Fe0)。

大学无机化学课件完整版

大学无机化学课件完整版


化 学
将:bB
nB mA
mB / M B mA
代入:Tf = kf·bB

础 教 程
整理得:
MB
kf mB Tf mA
MB
1.86K kg mol -1 0.749g 0.19K 50.0g
147g mol 1
4. 溶液的渗透压
渗透:用一半透膜将溶剂与溶液(或不
同浓度的溶液)分置两侧,溶剂分子通过半
162 mol
理想气体状态方程的应用:
1. 计算p,V,T,n中的任意物理量

pV = nRT
机 化
2. 确定气体的摩尔质量
学 基
pV nRT
础 教 程
pV m RT M
n m M
M mRT pV
M = Mr gmol-1
3. 确定的气体密度
M mRT

pV

化 学 基
M RT
p

教 程
=0.102 K
无 机
Tb = Tb + Tb (H2O )
化 =0.102 K + 373.15 K
学 基
=373.25 K



稀溶液沸点升高应用:
计算溶质B的摩尔质量。
无 根据:Tb = kbbB
机 化 学
因为: bB
nB mA
mB / M B mBA


代入上式,整理得:


MB
k b mB Tb mA
机 化
xB — 溶液中溶质B的摩尔分数。

拉乌尔定律:在一定温度下,难挥发
基 础
非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩

无机化学试题及答案

无机化学试题及答案

无机化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种元素属于碱土金属?A. 锂B. 钠C. 钙D. 钾2. 以下化合物中,哪一个是共价化合物?A. NaClB. HClC. CaOD. FeCl33. 元素周期表中,第IA族元素的原子最外层电子数是多少?A. 1B. 2C. 3D. 44. 以下哪个反应是氧化还原反应?A. 2H2O → 2H2 + O2B. 2H2 + O2 → 2H2OC. 2CO + O2 → 2CO2D. 2H2O + CO2 → H2CO35. 以下哪种物质的化学式是正确的?A. 氧化铜:CuOB. 硫酸:H2SO4C. 氯化钠:NaClD. 所有选项都正确6. 根据路易斯酸碱理论,以下哪种物质是酸?A. H2OB. NH3C. HClD. NaOH7. 以下哪种物质是强酸?A. 醋酸B. 碳酸C. 硫酸D. 氢氧化钠8. 以下哪种物质是强碱?A. 氢氧化钠B. 氢氧化钾C. 氨水D. 所有选项都是强碱9. 以下哪种物质是两性氧化物?A. Al2O3B. MgOC. SiO2D. Fe2O310. 以下哪种物质是强电解质?A. 醋酸B. 乙醇C. 氯化钠D. 蔗糖二、填空题(每题2分,共20分)1. 元素周期表中,第VIIA族元素的原子最外层电子数是________。

2. 常见的碱金属元素有锂、钠、钾、铷、铯和________。

3. 金属铝的化学符号是________。

4. 元素周期表中,第IIIB族元素的原子最外层电子数是________。

5. 元素周期表中,第VIII族元素的原子最外层电子数是________。

6. 氢氧化钠的化学式是________。

7. 氧化铁的化学式是________。

8. 硫酸铜的化学式是________。

9. 碳酸钙的化学式是________。

10. 氯化铵的化学式是________。

三、简答题(每题10分,共30分)1. 描述什么是路易斯酸碱理论,并给出一个例子。

无机化学经典教材

无机化学经典教材

无机化学经典教材
无机化学是研究无机化合物的化学分支学科。

通常,无机化合物与有机化合物相对,指不含C-键的化合物,因此一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳、氰化物、硫氰酸盐、碳酸及碳酸盐等都属于无机化学研究的范畴。

以下是一些无机化学的经典教材:
1. 傅献彩《大学化学》(第二版). 高等教育出版社,2019。

这是一本很经典的教材,涉及的知识很多,对无机化学、物理化学和分析化学都有扼要的介绍。

2. 申泮文《近代化学导论》(第二版). 高等教育出版社,2008。

这本书上册是基本原理与化学分析,对原理的解释比较通俗易懂。

3. 车云霞《化学元素周期系》.南开大学出版社,1999。

这本书按主族的顺序介绍了几乎每一个元素,内容全面但简明。

以上推荐仅供参考,请注意选择适合自己的教材,如需更多信息,建议访问图书馆或书店获取。

《无机化学》(北师大等)习题答案

《无机化学》(北师大等)习题答案

解答:MnO+C=Mn+CO T=773K时,G=[-350-(-670)]/2=160kJ/mol(不能自发进行) T=1773K时, G=[-540-(-510)]/2=-15kJ/mol(可自发进行) 应在高温下进行。
20-2: 以重晶石为原料,如何制备 BaCl2﹑BaCO3﹑BaO 和 BaO2 ?写出有 关的化学反应方程式。
20-14:往BaCl2 和CaCl2 的水溶液中分别依次加入:(1)碳酸铵;(2) 醋酸;(3)铬酸钾,各有何现象发生?写出反应方程式。
解答:加入碳酸铵,均产生白色沉淀: Ba2++CO32-=BaCO3 Ca2++CO32-=CaCO3 BaCO3+2HAc=Ba(Ac)2+H2O+CO2 CaCO3+2HAc=Ca(Ac)2+H2O+CO2 Ba2++CrO42-=BaCrO4(黄色)
22-7有一黑色固体化合物A ,它不溶于水﹑稀醋酸和氢氧化钠,却易溶于热盐酸 中,生成一种绿色溶液B ,如溶液B 与铜丝一起煮沸,逐渐变棕黑得到溶液C 。 溶液C 若用大量水稀释,生成白色沉淀 D 。 D可溶于氨溶液中,生成无色溶液E 。 若暴露于空气中,则迅速变成蓝色溶液F 。往溶液F 中加入KCN 时,蓝色消失, 生成溶液G 。往溶液G中加入锌粉,则生成红棕色沉淀H 。 H不溶于稀的酸和碱, 可溶于热硝酸生成蓝色溶液I 。往溶液I中慢慢加入NaOH 溶液生成蓝色胶冻沉淀J 。 将J过滤﹑取出。然后强热,又生成原来化合物A 。试判断上述各字母所代表的物 质,并写出相应的各化学反应方程式。
21-12.根据标准电极电势判断用SnCl2 做还原剂能否 实现下列过程,写出有关的反应方程式。 (1)将Fe3+ 还原为 Fe; (2)将Cr2O72- 还原为Cr3+ ; (3)将I2 还原为I- 。 解: (1)Fe3+/Fe=-0.058V Sn4+/Sn2+=0.15V 反应不可进行 (2)Cr2O72-/Cr3+=1.33V Sn4+/Sn2+=0.15V 反应可进行 (3)I2/I-=0.535V Sn4+/Sn2+=0.15V 反应可进行

无机化学知识点

无机化学知识点无机化学是化学学科的一个重要分支,主要研究无机化合物的组成、结构、性质、反应和应用等方面。

下面就让我们一起来了解一些关键的无机化学知识点。

一、原子结构原子是化学变化中的最小粒子,了解原子结构对于理解化学性质至关重要。

原子由原子核和核外电子组成,原子核又由质子和中子构成。

质子数决定了元素的种类,而质子数和中子数共同决定了原子的质量数。

电子在核外按照一定的规律排布,遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。

电子层分为 K、L、M、N 等,每层所能容纳的电子数有一定的规律。

二、元素周期表元素周期表是无机化学的重要工具,它按照原子序数递增的顺序排列元素,并将具有相似化学性质的元素放在同一族。

周期表中的横行称为周期,共有 7 个周期。

同一周期的元素,从左到右,原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。

纵列称为族,分为主族(A 族)和副族(B 族)。

主族元素的化学性质较为明显,同一主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。

元素周期表还反映了元素的化合价、原子的电子构型等规律。

三、化学键化学键是将原子结合在一起形成分子或晶体的作用力。

主要的化学键类型包括离子键、共价键和金属键。

离子键通常在金属元素和非金属元素之间形成,通过电子的转移使原子形成阴阳离子,阴阳离子之间依靠静电作用相互吸引。

共价键是原子之间通过共用电子对形成的化学键。

共价键分为极性共价键和非极性共价键,取决于原子之间的电负性差异。

金属键存在于金属晶体中,由金属阳离子和自由电子之间的相互作用形成。

四、化学热力学化学热力学研究化学反应过程中的能量变化。

重要的概念包括热力学第一定律(能量守恒定律)和热力学第二定律(熵增原理)。

焓变(ΔH)用于衡量化学反应的热效应,熵(S)用于描述系统的混乱程度。

通过计算吉布斯自由能(ΔG)可以判断化学反应的自发性,当ΔG < 0 时,反应自发进行。

五、化学反应速率化学反应速率表示化学反应进行的快慢程度,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

无机化学基本概念与应用

无机化学基本概念与应用无机化学是研究无机物质及其相互作用的化学科学,它不仅在各个行业如能源、材料、医药等领域中扮演着重要角色,而且在环保、能源等方向也发挥着重要作用。

这篇文章将介绍一些无机化学的基本概念和应用。

一、无机化合物的基本概念无机化合物是由元素形成的不包含碳-碳键的化合物,如氧化物、硫化物、氢化物、盐等。

其中最常见的是盐,包括氢氧化物盐、氯化物盐、硫酸盐等。

这些盐通常是由正离子和负离子组成的,在水中能够分解为正负离子,这种现象被称为电离。

电离是无机化学中的重要概念,也是很多无机化合物中的重要性质之一。

另外,无机化合物还可以通过化学反应来合成出来,其中最常见的反应是酸碱反应。

在酸碱反应中,酸和碱的反应会生成盐和水。

例如,氢氧化钠和盐酸在一起反应会生成氯化钠和水:NaOH + HCl → NaCl + H2O。

二、无机化合物的应用1. 催化剂催化剂是一种能够促进化学反应的物质,无机化合物在很多催化反应中都起到了重要的作用。

例如,三氧化二铬在加氢反应中促进了少数烯烃转化为多数烃的反应;四氧化三铁则用于尿素的制备;卤素氧化物则常用于有机合成反应中。

2. 陶瓷材料陶瓷材料是由无机化合物组成的,常见的无机氧化物如硅酸盐、铝酸盐、锆酸盐以及氧化铝等都被广泛用于陶瓷制造中。

这些材料的高硬度、耐腐蚀、高温稳定性以及透明度等性质使得它们在实际生活中得到广泛应用,在电子、航空、家具等领域均有广泛应用。

3. 储能材料无机化合物还可以作为电化学储能材料。

例如,锂离子电池的正极是笔者曾经提到的三元正极材料,如LiCoO2、LiNiO2 以及LiMn2O4 等。

这些材料都含有过渡金属离子和氧离子,能够以锂离子形式吸附和脱附电子,从而实现电化学储能。

4. 化妆品和烟草制品成分中含有无机化合物的化妆品和烟草制品也很常见。

例如,氧化锌和氧化钛常被用于太阳屏中,氧化铁和氧化铬则可以用于着色烟草制品。

5. 金属制品的腐蚀保护许多无机化合物可以被用于金属制品的腐蚀保护,例如,锌、镁等可作为防腐剂;氧化铁和氢氧化铬可以作为金属外表面的氧化膜。

无机化学-知识点总结

无机化学-知识点总结无机化学知识点总结无机化学是化学学科的一个重要分支,它研究的是无机物质的组成、结构、性质和反应等方面的知识。

以下是对无机化学中一些重要知识点的总结。

一、原子结构与元素周期表1、原子结构原子由原子核和核外电子组成。

原子核包含质子和中子,质子带正电荷,中子不带电。

核外电子绕核运动,处于不同的能级和轨道。

电子的排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。

2、元素周期表元素周期表是按照原子序数递增的顺序排列的。

周期表中的横行称为周期,纵列称为族。

同一周期元素的电子层数相同,从左到右原子半径逐渐减小,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。

同一主族元素的最外层电子数相同,从上到下原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。

二、化学键与物质结构1、化学键化学键包括离子键、共价键和金属键。

离子键是由阴阳离子之间的静电作用形成的,通常存在于活泼金属与活泼非金属之间。

共价键是原子之间通过共用电子对形成的,分为极性共价键和非极性共价键。

金属键是金属原子之间通过自由电子形成的。

2、物质结构物质的结构有原子晶体、分子晶体、离子晶体和金属晶体。

原子晶体如金刚石,由原子通过共价键形成空间网状结构,硬度大,熔点高。

分子晶体如干冰,通过分子间作用力结合,熔点和沸点较低。

离子晶体由阴阳离子通过离子键形成,熔点较高,硬度较大。

金属晶体由金属阳离子和自由电子组成,具有良好的导电性、导热性和延展性。

三、化学热力学基础1、热力学第一定律能量守恒定律在热力学中的体现,即ΔU = Q + W,其中ΔU 为热力学能的变化,Q 为吸收或放出的热量,W 为做功。

2、热力学第二定律指出了热功转换的方向性和不可逆性,即自发过程总是朝着熵增加的方向进行。

3、热力学第三定律规定了绝对零度时,纯物质的完美晶体熵值为零。

四、化学反应速率和化学平衡1、化学反应速率表示化学反应进行快慢的物理量,通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

(完整版)大学无机化学知识点

第一章物质的聚集状态§1~1基本概念一、物质的聚集状态1.定义:指物质在一定条件下存在的物理状态。

2.分类:气态(g)、液态(l)、固态(s)、等离子态。

等离子态:气体在高温或电磁场的作用下,其组成的原子就会电离成带电的离子和自由电子,因其所带电荷符号相反,而电荷数相等,故称为等离子态,(也称物质第四态)特点:①气态:无一定形状、无一定体积,具有无限膨胀性、无限渗混性和压缩性。

②液态:无一定形状,但有一定体积,具有流动性、扩散性,可压缩性不大。

③固态:有一定形状和体积,基本无扩散性,可压缩性很小。

二、体系与环境1.定义:①体系:我们所研究的对象(物质和空间)叫体系。

②环境:体系以外的其他物质和空间叫环境。

2.分类:从体系与环境的关系来看,体系可分为①敞开体系:体系与环境之间,既有物质交换,又有能量交换时称敞开体系。

②封闭体系:体系与环境之间,没有物质交换,只有能量交换时称封闭体系。

③孤立体系:体系与环境之间,既无物质交换,又无能量交换时称孤立体系。

三、相体系中物理性质和化学性质相同,并且完全均匀的部分叫相。

1.单相:由一个相组成的体系叫单相。

多相:由两个或两个以上相组成的体系叫多相。

单相不一定是一种物质,多相不一定是多种物质。

在一定条件下,相之间可相互转变。

单相反应:在单相体系中发生的化学反应叫单相反应。

多相反应:在多相体系中发生的化学反应叫多相反应。

2.多相体系的特征:相与相之间有界面,越过界面性质就会突变。

需明确的是:①气体:只有一相,不管有多少种气体都能混成均匀一体。

②液体:有一相,也有两相,甚至三相。

只要互不相溶,就会独立成相。

③固相:纯物质和合金类的金属固熔体作为一相,其他类的相数等于物质种数。

§1~2 气体定律一、理想气体状态方程PV=nRT国际单位制:R=1.0133*105Pa*22.4*10-3 m 3/1mol*273.15K=8.314(Pa.m3.K-1.mol-1)1. (理想)气体状态方程式的使用条件温度不太低、压力不太大。

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无机化学 第十二讲 元素化学通论 1 习题 一、含氧酸的强度 1、R-O-H规则 含氧酸在水溶液中的强度决定于酸分子中质子转移倾向的强弱: 质子转移的倾向越大,酸性越强,反之则越弱。 而质子转移倾向的难易程度,又取决于酸分子中R吸引羟基氧原子的电子的能力。当R的半径较小,电负性越大,氧化数较高时,R吸引羟基氧原子的能力强,能够有效地降低氧原子上的电子密度,供O-H键变弱,容易释放出质子,而表现出较强的酸性。这一经验规则称为R-O-H规则。其规律:

(1)同一周期,同种类型的含氧酸(如HnRO4),其酸性自左向右依次增强,如:HClO4>H2SO4>H3PO4>H4SiO4 HNO3>H2CO3>H3BO3… (2)同一族中同种类型的含氧酸强度自上而下依次减弱:HClO>HBrO>HIO (3)同一元素不同氧化态的含氧酸,高氧化态含氧酸的酸性较强;低氧化态含氧酸的酸性较弱。如:HClO4>HClO3>HClO2>HClO 2、Pauling规则: 1、多元酸的逐级电离常数有如下关系: K1:K2:K3=1:10-5:10-10 如H3PO4 K1=7.52×10-3 k2=6.23×10-8 k3=4.4×10-13 2、含氧酸的通式是ROn(0H)m , n为非氢键合的氧原子数(非羟基氧),n值越大酸性越强,并根据n值把含氧酸分为四类: (1)n=0,为弱酸,ka=10-8—10-11 如:HClO: Ka=3.2×10-8 H3BO3:Ka=6.0×10-10 (2)n=1,为中强酸,Ka1=10-2—10-4 如:H3PO4: Ka1=7.5×10-3 H5IO6:Ka1=5.1×10-4 (3)n=2,为强酸,Ka1>10-1 如:HIO3: Ka=1.7×10-1 H2CrO4:Ka1=9.5 (4)n=3,为极强酸,Ka>>1 如:HClO4: Ka=1010 应当指出:用Pauling规则时,只能用结构式,不能用最简式来判断,若能知道某含氧酸的分子结构,便能推断酸的近似强度。反之,若已知酸的近似强度,根据分子式也能推测其分子结构。

如:亚磷酸(H3PO3)是二元酸 , 次磷酸(H3PO2)是一元酸 K1=1.0×10-2, K2=2.6×10-7 K1=1.0×10-2 另外,含氧酸脱水“缩合”后,酸分子内的非氢键合的氧原子数会增加,导致其酸性增强,多酸的酸性比原来酸的酸性强,如:H3P04

的Ka1=7.5×10-3

其原因:(1)随着电离的进行,酸根的电荷越来越大,和质子间的作用力增强,电离作用相形成分子方向进行,因此酸性按K1>K2>K3>……依次减小。

(2)因为酸分子中非羟基氧原子数越大,表示分子中R→O配键越多,R的还原性越强,多羟基中氧原子的电子吸引作用越大,使氧原子上的电子密度减小得越多,O-H越弱,酸性也就越强。

3.超酸(Superacid) (1)概念: 1966年圣诞节,美国Case Western Keserve大学,G.A.Olah教授实验室一位**研究人员J.Lukas无意中将圣诞节晚会上用过的蜡烛扔进一个酸性溶液(SbF5·HSO3F)中,结果发现蜡烛很快的熔解了,促使他进一步研究,*此实验溶液去做’Hnmr研究,令人惊奇的是’Hnmr谱图上竟出现了一个尖锐的特丁基阳离子(正碳离子)峰。这种酸能溶解饱和烃,**“魔力”无穷。从那时起,Olah实验室人员就给SbF5·HSO3F起个绰号叫“魔酸”(Magic acid)。现在人们习惯地将酸强度超过100% H2SO4的一个酸或酸性介质叫做超酸(或超强酸),把SbF5·HSO3F称作魔酸。

超酸具有极强的质子化能力,极高的酸度,比一般的无机酸强106~1010倍。 (2) 超酸的主要类型: a. 布朗斯特超酸,如HF、HClO4、HSO3Cl、HSO3F和HSO3CF3等,室温下为液体,本身为酸性极强的溶剂。 b. 路易斯超酸:SbF5、AsF5、TaF5和NbF5等,其中SbF5是目前已知最强的路易斯酸,可用于制备正碳离子和魔酸等共轭超酸。 c. 共轭布朗斯特——路易斯超酸:包括一些由布朗斯特和路易斯酸组成的体系。如:H2SO4·SO3(H2S2O7);H2SO4·B(OH)3;HSO3F·SbF5;HSO3F等。

d. 固体超酸:硫酸处理的氧化物TiO2·H2SO4;ZrO2·H2SO4;路易斯酸处理的TiO2·SiO2等。 (3) 超酸用途: a. 非电解质成为电解质,能使很弱的碱质子化(正碳离子) b. 超酸中,解离出多卤素阳离子I2+、I3+、Br2+等 c. 良好的催化剂 二、含氧酸的稳定性 1、不同的含氧酸的稳定性相差很大,同一元素的含氧酸,高氧化态的酸比低氧化态的酸稳定。如: HClO4> HClO3> HClO2> HClO H2SO4>H2SO3 ; HNO3>HNO2 2、氧化还原性: (1)同一周期主族元素和过渡元素最高价含氧酸氧化性随原子序数递增而增强。如: H4SiO4(2)相应价态,同一周期的主族元素的含氧酸氧化性大于副族元素。 如: BrO4->MnO4-; SeO42->Cr2O72- (3)同一元素不同氧化态的含氧酸中,低氧化态的氧化性较强。 如: HClO>HClO2;HNO2>HNO3(稀) (4)在同一主族中,各元素的最高氧化态含氧酸的氧化性,大多是随原子序数增加呈锯齿形升高;如 HNO3 >H3PO4 H6TeO6 ;HClO4H5IO6 低氧化态则自上而下有规律递减. HClO>HBrO>HIO (5) 浓酸的含氧酸氧化性比稀酸强;含氧酸的氧化性一般比相应盐的氧化性强;同一种含氧酸盐在酸性介质中比在碱性介质中氧化性强. 3. 影响含氧酸(盐)氧化能力的因素: (1) 中心原子结合电子的能力: 含氧酸(盐)的氧化能力系指处于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,这种能力与它的电负性、原子半径及氧化态等因素有关。若中心原子半径小,电负性大,获得电子的能力强,其含氧酸(盐)的氧化性也就强,反之,氧化性则弱。

同一周期的元素,自左往右,电负性增大,半径减小,所以它们的最高氧化态含氧酸的氧化性依次递增。 同一族元素,从上至下,电负性减小,原子半径增大,所以低氧化态含氧酸(盐)的氧化性依次递减。高氧化态氧化性锯齿形变化,则是由于次级周期性引起的。

(2) 含氧酸分子的稳定性: 含氧酸的氧化性和分子的稳定性有关,一般来说,如果含氧酸分子中的中心原子R多变价,分子又不稳定,其氧化性越强。含氧酸分子的稳定性与分子中R-O键的强度和键的数目有关。键的数目越多,R-O键强度越大,要断裂这些键,使高氧化态的含氧酸还原为低氧化态甚至为单质,就比较困难,所以,稳定的多变价元素的含氧酸氧化性很弱,甚至没有氧化性。

R-O键的强度和数目与R的电子构型、氧化态、原子半径、成键情况以及分子中带正电性的H原子对R的反极化作用等因素有关。 例如:在HClO、HClO2、HClO3、HClO4系列中,由于酸分子中R-O键数目依次增加,R-O键键长减小,稳定性依次增加,因而,氧化性随氯的氧化态增加而依次减弱。HClO>HClO2>HClO3>HClO4

低氧化态含氧酸氧化性强还和它的酸性弱有关,因为在弱酸分子中存在着带正电性的氢原子,对酸分子中的R原子有反极化作用,使R-O键易于断裂,同理可以解释:①为什么浓酸的氧化性比稀酸强?因为在浓酸溶液中存在着自由的酸分子,有反极化作用。②为什么含氧酸的氧化性比含氧酸强?因为含氧酸盐中Mn+反极化作用比H+弱,含氧酸盐比含氧酸稳定。

(3) 其他外界因素的影响: 溶液的酸碱性、温度以及伴随氧化还原反应同时进行的其他非氧化还原过程(如水的生成、溶剂化和反溶剂化作用、沉淀生成、缔合等)对含氧酸的氧化性有影响。

三、含氧酸盐的热稳定性规律 1、同一盐及其酸稳定性次序是: 正盐 > 酸式盐 > 酸 Na2CO3 > NaHCO3 > H2CO3 分解温度Co ~1800 270 室温以下 2、同一酸根不同金属的含氧酸盐,热稳定性次序是: 碱金属 > 碱土金属 > 过渡金属 > 铵盐 K2CO3 CaCO3 ZnCO3 (NH4)CO3 分解温度Co 1800 825 300 58 3、同一酸根同族金属离子盐,热稳定性从上到下依次递增: BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3 分解温度Co 100 350 825 1350 1450 4、同一成酸元素其高氧化态含氧酸盐比低价态稳定 KClO4> KClO3> KClO2> KClO 5、不同价态的同一金属离子的含氧酸盐,其低价比高价稳定: Hg2(NO3)2>Hg(NO3)2 6、酸不稳定其盐也不稳定,酸越稳定,其盐也较稳定,碳酸盐,硝酸盐,亚硫酸盐,卤酸盐的稳定性都较差,较易分解,而硫酸盐,磷酸盐较稳定。其酸也较稳定,难分解。

如:盐 Na3PO4 > Na2SO4 > Na2CO3 > NaNO3 分解温度Co 不分解 不分解 1800 380 用离子极化理论可以对上述规律做出定性解释,金属离子的反极化作用越大,该盐的热稳定性就越差。 四、含氧酸的热分解产物 热分解产物,不仅与酸有关,与其正离子的性质也有关,多数情况下分解为酸酐和金属氧化物或其他产物:CaCO3=CaO+CO2↑ (一)对于硝酸盐的热分解有三种情况: 1、碱金属,碱土金属的硝酸盐分解,产生亚硝酸盐和O2, 如: 2KNO3=2KNO2+O2↑ 2、电化学序在Mg-Cu之间的金属,因亚硝酸盐不稳定,其分解产物为M氧化物,NO2和O2,如:2Pb(NO3)=2PbO+4NO2↑+O2↑ 3、电位顺序Cu以后的M,因其M氧化物不稳定,分解产生M单质,如: 2AgNO3=2Ag+2NO2+O2↑

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