第十一章第十一章 P P区元素区元素11-1 卤族卤族11-2 氧族元氧族元素素11-3 氮族元素氮族元素11-4 碳族元素碳族元素11-5 硼族元素硼族元素11-6 p区元素区元素无机化学引言.宇宙万物皆为宇宙万物皆为100多种元素组成的多种元素组成的,作为现代的技作为现代的技术人员术人员,尤其是环境专业的人员应该深入了解尤其是环境专业的人员应该深入了解元素化学元素化学,才能更好地在探索物质世界中获得才能更好地在探索物质世界中获得更多的自由所以从现在开始我们讨论元素化更多的自由所以从现在开始我们讨论元素化学在这里我们主要讨论元素及其化合物的性学在这里我们主要讨论元素及其化合物的性质及其用途质及其用途无机化学11-1 卤族卤族（F、Cl、Br、I、At）1-1.通性通性1-2卤素单质及其化合物卤素单质及其化合物无机化学1-1.1-1.通性通性1价电子层结构价电子层结构 2成键特征成键特征 价电子层结构价电子层结构 ns2np5价电子数最多，半径是同周期中最小的价电子数最多，半径是同周期中最小的,E较大且电负性也较大较大且电负性也较大卤素是活泼的非金属卤素是活泼的非金属与活泼与活泼M形成离子键。
形成离子键大多数形成共价键大多数形成共价键a共价单键（极性非金属）共价单键（极性非金属）b配位键配位键 X是有孤电子对是有孤电子对如如FeF63、CuCl2、CuCl42 除除F外其余外其余X都可有过氧化态都可有过氧化态+1+、+3、+5、+7第三周期开始具有第三周期开始具有nd轨道可参加成键，因轨道可参加成键，因X含有一个未成对电子，再拆开一队电子参与成含有一个未成对电子，再拆开一队电子参与成键，其成键电子就增加键，其成键电子就增加2个，所以在增加的基个，所以在增加的基础上其氧化数总是奇数础上其氧化数总是奇数无机化学1-21-2卤素单质及其化合物卤素单质及其化合物 物性物性 化性化性 无机化学 物性物性见见p522表表12-2颜色颜色 能级间隔能级间隔，电子跃迁所需能量，电子跃迁所需能量（），随分子量），随分子量，色散力色散力，熔沸点，熔沸点I2在在 比较大的溶剂中发生溶剂化反应比较大的溶剂中发生溶剂化反应 是棕色，如在水、乙醇、乙醚是棕色，如在水、乙醇、乙醚KI+I2 KI3 I2在在 比较小的溶剂中不发生溶剂化反应；比较小的溶剂中不发生溶剂化反应；是紫色，（分子本身的颜色）是紫色，（分子本身的颜色）卤素单质有毒，极强的腐蚀性卤素单质有毒，极强的腐蚀性 2222IBrClF无机化学 化性化性与大多数金属、非金属作用生成相应的产物，与大多数金属、非金属作用生成相应的产物，与水作用，与碱作用，与盐反应。
与水作用，与碱作用，与盐反应注意反应条件注意反应条件无机化学2 2重要化合物重要化合物 HX 卤化物卤化物 无机化学 HX 还原性还原性，酸性，酸性 熔沸点（特高）熔沸点（特高）逐渐降低逐渐降低 色散力色散力 HF的特性：熔沸点特高（氢键），是一种弱酸，但无还原性的特性：熔沸点特高（氢键），是一种弱酸，但无还原性可与：可与：SiO2+4HF=2H2O+SiF4 CaSiO3+6HF=CaF2+2H2O+SiF4 其它其它HX无此性质无此性质HIHBrHClHF 无机化学卤化物卤化物按组成分，金属卤化物和非金属卤化物；按键型分，离子型按组成分，金属卤化物和非金属卤化物；按键型分，离子型和共价型和共价型熔沸点熔沸点 大多数大多数MX易溶于水，易溶于水，AgX、HgX2难溶（难溶（X=Cl、Br、I）但但AgF易溶非金属卤化物熔沸点由非金属卤化物熔沸点由FI色散力色散力 MIMBrMClMF无机化学 卤素含氧酸及其盐卤素含氧酸及其盐 sp3 XO XO XO XO 酸性酸性 直线型直线型 V型型 三角锥三角锥 四面体四面体热稳定性热稳定性 HClO HClO2 HClO3 HClO4 HBrO HBrO2 HBrO3 HBrO4 HIO3 HIO4 H5IO6 酸性酸性，热稳定性热稳定性，氧化性氧化性热稳定性热稳定性 酸酸盐。
盐无机化学11-2 11-2 氧族元素氧族元素 2-1 通性通性 2-2 单质极其化合物单质极其化合物 无机化学2-1 2-1 通性通性 1价电子层结构价电子层结构 2成键特征成键特征 无机化学1 1价电子层结构价电子层结构 nsns2 2p p4 4 活泼性：氧族活泼性：氧族白磷白磷燃点：燃点：红磷红磷白磷白磷 513K 313K C673隔绝空气C673隔绝空气无机化学2 2磷的化合物磷的化合物磷磷 磷的氧化物磷的氧化物 磷的含氧酸及其盐磷的含氧酸及其盐 磷的卤化物磷的卤化物 无机化学磷磷 次磷酸举例次磷酸举例 P4+3KOH+3H2O PH3+3KH2PO2 PH3大蒜气味，有毒气体，在水中溶解度大蒜气味，有毒气体，在水中溶解度小碱性比小碱性比NH3弱，强还原性；弱，强还原性；无机化学磷的氧化物：磷的氧化物：P P4 4O O6 6、P P4 4O O1010结构结构：见下图见下图，P4O10 （HPO3）4 2H4P2O7 4H3PO4 P4O10可做干燥剂可做干燥剂OH22 OH22 OH22POPOPOOPOOo2POPOOOPOOOOOPO易 潮解强 吸水 性无机化学磷的含氧酸及其盐磷的含氧酸及其盐H3PO2 H3PO3 H3PO4一元一元 二元二元 三元三元 （均为四面体结构）（均为四面体结构）它们的结它们的结构构见下图见下图溶解度：二氨盐及溶解度：二氨盐及Na+、K、NH盐易溶盐易溶 一氨盐、正盐难容一氨盐、正盐难容磷及其盐无氧化性但配合能力较强。
磷及其盐无氧化性但配合能力较强H3PO4 H3PO3 H3PO2 HOHPHO|OHOHPHO|OHOHPHOO|无机化学磷的卤化物磷的卤化物PX3、PX5，热稳定性按，热稳定性按FI下降，易水解下降，易水解PCl5+H2O=POCl3+3HCl POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl 无机化学11-4 11-4 碳族元素碳族元素 51 通性通性 52 单质及其重要化合物单质及其重要化合物 无机化学 5-1 5-1 通性通性 1价电子层结构价电子层结构：ns2np2 得失得失e都困难，再反应中倾向将都困难，再反应中倾向将s层的电层的电子激发到子激发到p层上形成较多的共价键层上形成较多的共价键2成键特征成键特征 Sn、Pb可与活泼非金属生成极少数离可与活泼非金属生成极少数离子键，氧化数为子键，氧化数为+4以形成共价键为主，氧化数有以形成共价键为主，氧化数有+4、+2、0、4a共价单键、双键、三键可以共价单键、双键、三键可以sp、sp2、sp3杂化）杂化）b键型：键型：键、键、p d 键、键、p d 键、键、配位键自相成键自相成键无机化学 5-2 5-2 单质及其重要化合物单质及其重要化合物 1单质单质 2其它化合物其它化合物无机化学 1 1单质单质 C：不定型、金刚石、球碳：不定型、金刚石、球碳C60 sp2 sp2 sp2 Si：晶体硅、：晶体硅、无定型硅无定型硅 半导体材料半导体材料 Ge：晶态锗，：晶态锗，JDSF顺结构顺结构 Sn：灰锡：灰锡 白锡白锡 顺锡顺锡 K286 K434 性质：活泼性性质：活泼性NaCl电子层结构，除电子层结构，除8e外其它易水解。
如外其它易水解如FeCl3易水解易水解空轨道空轨道 CF4、CCl4不水解，而不水解，而SiCl4、SnCl4易水易水解C的的2s2p全部成键了，且无全部成键了，且无nd轨轨道，所以道，所以C不能再接受不能再接受H2O提供的电子对，提供的电子对，故不水解而故不水解而SiCl4、SnCl4中的中的Si、Sn具有具有nd轨道，故易水解轨道，故易水解。