天津大學無機化學教研室編無機化學上、下冊,第三版北京：高-資料下載頁
2025-01-13 20:08本頁面
【正文】 子晶體●同一主族， s區(qū)除氫外都是金屬晶體， 0Ⅷ A族和 VIIA族都是分子晶體，其余各族從上到下由分子或原子晶體向金屬晶體變化。例，IVA， 金剛石是原子晶體；硅、鍺雖是原子晶體，已有金屬光澤；白錫和鉛是典型的金屬晶體●晶體結構變化的規(guī)律性，決定了單質(zhì)性質(zhì)變化的規(guī)律性。特別表現(xiàn)在密度、硬度、熔點和沸點等物理性質(zhì)方面Date 23IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0VIIIAH2分子 H2分子He分子Li金屬Be近于金屬B原子C金剛石： 原子石墨：層狀結構C60： 分子N2分子O2分子F2分子Ne分子Na金屬Mg金屬Al金屬Si原子P白磷 (P4)： 分子黑磷 (Px)： 層狀結構S斜方、單斜：分子；彈性：鏈狀結構Cl2分子Ar分子K金屬Ca金屬Ga金屬Ge原子As黃砷 (As4)： 分子灰砷 (Asx)： 層狀結構 Se紅硒：分子灰硒： 鏈狀結構Br2分子Kr分子Rb金屬Sr金屬In金屬Sn灰錫：原子白錫：金屬Sb黃銻 (Sb4)： 分子灰銻 (Sbx)： 層狀結構Te灰碲：鏈狀結構I2分子Xe分子Cs金屬Ba金屬Tl金屬Pb金屬Bi近于金屬的層狀結構Po金屬At合成元素Rn分子Date 24167。 非金屬單質(zhì)非金屬單質(zhì)的結構 自學●概況—— 除稀有氣體以單原子分子存在外，其它都由多原子分子組成。越靠近非金屬與金屬交界線的元素，單質(zhì)結構越復雜—— 稀有氣體由單原子分子組成，鹵素由以單鍵相聯(lián)的雙原子分子組成Date 25HeNeArKrXeRn H2B C N2 O2 F2Si同上金剛石結構P4 S8 Cl2As Se8同上環(huán)結構 Se8Br2 Te螺旋 I2 At2Date 26●VIA族—— 氧 兩種同素異形體： O2和 O3。 O2有一個 σ鍵和兩個 3電子 π鍵； O3中 3個氧原子呈三角形，鍵角 ?，鍵長 。 臭氧的中心氧原子以 sp2雜化軌道與另外兩個氧的 sp2雜化軌道形成兩個 σ鍵。中心氧原子另一個 sp2雜化軌道保留一對孤對電子。 3個氧原子各有一個未參與雜化的 p軌道，它們相互平行，彼此重疊形成了三中心四電子的大 π鍵，用 表示。這種大 π鍵稱 離域 π 鍵 (成鍵的4個電子為 3個原子共有。 O2中的 3電子 π鍵是兩個原子之間的 π鍵，是定域 π鍵，也稱小 π鍵。臭氧 O3不如 O2穩(wěn)定，它在常溫下就可分解，是一個放熱過程2O3=======3O2?H?=284kJ/mol．Date 27—— 硫 ?有幾種同素異形體，最常 見 菱形硫和 單 斜硫。將 單質(zhì) 硫加熱 到 ， 菱形硫不 經(jīng) 熔化就 轉變 成 單 斜硫，冷卻， 發(fā) 生相反轉變過 程S(菱形 )S(單 斜 ) ?單質(zhì) 硫的分子式是 S8， 分子呈八元 環(huán) 狀 結 構。每個硫以 sp2雜 化 軌 道成 鍵 ，八個硫原子彼此以 單鍵結 合呈 “王冠 ”型 結 構 ?單質(zhì)硫熱到 433K以上， S8環(huán)斷裂成鏈狀的線型分子，聚合成更長的鏈。熱到 563K以上，長硫鏈就會斷裂成較小的分子如 S S S2等，到 ，硫達沸點，在硫的蒸汽中含有 S2分子 ?熱到 503K的熔融硫倒入冷水中，糾纏在一起的長鏈硫被固定下來，成為可以拉伸的彈性硫—— 硒和硫類似，可形成 8原子環(huán)。碲形成無限螺旋長鏈Date 28●Ⅴ 族—— 氮 N2中的氮原子 sp2雜化，形成一個 σ鍵， py和 pz電子分別形成兩個相互垂直的 π鍵，組成了沿著鍵軸呈圓柱狀對稱的電子分布 —— 磷 同素異形體有多種，主要有白磷、紅磷和黑磷。白磷的分子式是 P4， 4個磷處于四面體的頂點。白磷在惰性氣體環(huán)境如氮氣中，加熱至 533K就轉變?yōu)榧t磷，紅磷的結構還不清楚。黑磷是磷的最穩(wěn)定的同素異形體。白磷在 1200MPa下加熱可轉化為黑磷，黑磷是層狀晶體，每個磷原子以三個共價鍵與另外三個磷原子相聯(lián)—— 砷 黃砷的分子式是 As4， 灰砷是層狀晶體，它們都是每個砷原子和臨近三個砷原子間形成三個共價鍵 N：： N σπpy::2πσ鍵Date 29—— 碳 和富勒烯 (Fullerene) ?石墨 (graphite) 六方層狀結構。 C以 sp2雜化軌道與其它碳原子結合成六方型平面結構，另一個未參與雜化的 p軌道相互平行，形成離域大 π鍵：層與層之間以范德華力結合 ?金剛石 具有立方對稱結構的原子晶體 ?富勒烯 碳的第三種同素異形體。 60個碳原子圍成足球式結構。碳原子占據(jù) 60個頂點，構成 12個五元環(huán)面和 20個六元環(huán)面，在C60中，每個碳原子和周圍三個碳原子相聯(lián)形成 3個 σ鍵，剩余的軌道和電子共同形成大 π鍵 Date 30?硼在非金屬單質(zhì)中硼具有最復雜的結構，在單質(zhì)硼的晶體中，存在一個由 12個硼原子構成的正 20面體基本結構單元， 12個硼原子位于 20面體的 12個頂點。由于 20面體的連接方式不同、化學鍵不同，可以形成各種晶體類型，但都屬于原子晶體Date 31 非金屬單質(zhì)的物理性質(zhì) 由其晶體結構決定—— 原子晶體的單質(zhì) (碳、硅、硼 )，密度、硬度、熔點、沸點都較高—— 分子晶體的單質(zhì) (鹵素、稀有氣體和 O N2)，密度、硬度、熔點和沸點都較低—— 過渡型晶體結構的單質(zhì)，物理性質(zhì)變化較大，密度、硬度、熔點和沸點介于分子晶體于原子晶體之間04年 2月 16日 (12)Date 32
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