chapter18非金屬元素小結(jié)(參考版)
2025-07-18 22:43本頁面
【正文】 例如 IIIA族，Ga的金屬性不如 Al， Ga(OH)3的酸性比 Al(OH3強(qiáng)。第 4周期的 p區(qū)元素的原子半徑增加很小。 反常 NN OO FF — IVA— — VA— — VIA— — VIIA— 第二周期元素多重鍵的鍵能比第三周期元素的大，原因是它們之間的 PPπ鍵比較穩(wěn)定的緣故。 單鍵和多重鍵的鍵能 鍵能圖151142146158242151347226188159209180226172149193100200300CCSiSiGeGeSnSnNNPPAsAsSbSbOOSSSeSeTeTeFFClClBrBrII第二周期 C、 N、 O、 F元素的某些單鍵鍵能比同族第三周期元素的反常地小。第 2周期非金屬元素與本族其他元素的顯著差異有： 最高配位數(shù) ——它們的最高配位數(shù)為 4,而第 3周期和以后幾個(gè)周期的元素的配位數(shù)可以超過 4； 形成 π鍵和氫鍵的能力 —— ? B、 C、 N、 O原子可以形成 π鍵， N、 O、 F的含氫化合物易生成氫鍵 ,離子性較強(qiáng)； P區(qū)元素的次級(jí)周期性 次級(jí)周期性 是指元素周期表中 ,每族元素的物理化學(xué)性質(zhì) ,從上到下并非單調(diào)的直線遞變 ,而是呈現(xiàn)起伏的“鋸齒形”變化。 ClO4+8H++8e===Cl+4H2O ?? = ClO4+4H2O+8e===Cl+8OH ?? = 第二周期 p區(qū)元素的特殊性 非金屬元素的單質(zhì)和化合物在許多性質(zhì)上都呈現(xiàn)出周期性的變化。濃酸中存在的自由酸分子較多，同理表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性。 這是因在弱酸分子中存在著 H+離子對(duì)含氧酸中心原子 R的反極化作用，使 RO鍵易斷裂。 對(duì) 同一元素來說，一般是低氧化態(tài)弱酸的氧化性強(qiáng)于稀的高氧化態(tài)的強(qiáng)酸 。濃酸比稀酸的氧化性強(qiáng)。第六周期處于 Hg(內(nèi)層電子已填滿 )之后的 Tl、 Pb、 Bi等元素的 6s2電子對(duì)極穩(wěn)定即惰性電子對(duì)效應(yīng)所致， 所以它們的高氧化態(tài)的含氧酸氧化性比第五周期相應(yīng)元素的含氧酸強(qiáng)得多 。 RO鍵的強(qiáng)度愈大、成鍵數(shù)愈多，則要斷裂這些鍵越難。 ? 分子的穩(wěn)定性 如果含氧酸分子中的中心原子 R多變價(jià)，分子又不穩(wěn)定，則處于高氧化態(tài)的酸或鹽有氧化性，而且 分子越不穩(wěn)定，其氧化性越強(qiáng) 。電負(fù)性大、原子半徑小、氧化態(tài)高的中心原子，其獲得電子的能力強(qiáng)，表現(xiàn)為酸的氧化性強(qiáng)。 ? 最高氧化態(tài)含氧酸 HNO H2SO H2SeO4及 HClO4等都是強(qiáng)氧化劑；這些元素的最低氧化態(tài)化合物，如NH H2S和 HCl等為還原劑；而處于中間氧化態(tài)的HNO2和 H2SO3等既是氧化劑又是還原劑。 例如 :HClO＞ HClO2＞ HClO3＞ HClO4 其原因可能是因?yàn)樵谶€原過程中氧化態(tài)愈高的含氧酸需要斷裂的 RO鍵愈多，酸根較穩(wěn)定之故。第六周期元素含氧酸的氧化性又比第五周期元素的 強(qiáng)得多 。 ? 在同一周期中，各元素最高氧化態(tài)含氧酸的 氧化性 ， 從左到右遞增。迄今為止，我們對(duì)它的規(guī)律性尚缺乏認(rèn)識(shí)。 與 結(jié)合的金屬離子分解溫度 /K 很高C O 3 2???( k J/ m ol )C a +2S r +2L i+N a+K+R b+C s+A g+T l+B e +2M g +2P b +2Z n +2B a +2 117 177 234 267 71 87 226 321 391 404 82 407373 813 1170 1462 1633 573588 1543 491 57 3很高 很高 很高碳酸鹽的分解熱和分解溫度 酸式鹽同正鹽比較，前者往往不及后者穩(wěn)定。碳酸鹽比硫酸鹽易分解，產(chǎn)物為 CO2和金屬氧化物。 但是氧化態(tài)為 +III的 Al3+、 Cr3+和 Fe3+的硫酸鹽不穩(wěn)定，在加熱時(shí)分解為 SO3和金屬氧化物。堿金屬的硫酸鹽在高溫下?lián)]發(fā)但不分解。 ?碳酸鹽和硫酸鹽等居中。 ?磷酸鹽、硅酸鹽都比較穩(wěn)定 ,它們?cè)诩訜釙r(shí)不分解 ,但 容易脫水縮合為多酸鹽。 一些離子的相對(duì)水解強(qiáng)度陽離子 陰離子微不足道 顯著微不足道 顯著C l O 4N O 3S O 4 IB rC lP O 4 C O 3 S i O 3 C H 3 C O OFC NS K+N a+B a +C a +S r +N H 4+A l +過渡金屬離子L i+232232222 熱穩(wěn)定性 ?多原子陰離子組成的化合物在加熱時(shí)不太穩(wěn)定。水解性隨 Z2/r增大而增大。稀有氣體構(gòu)型金屬離子的水解程度與它們的離子極化力成正比。但是弱酸的陰離子如 CO32及SiO32等，明顯地水解，而使溶液的 pH值增大。弱堿、弱酸根離子在水溶液中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。 磷酸鹽： 大多數(shù)都不溶于水 。 硫酸鹽： 大部分溶于水，但 SrSO BaSO4和 PbSO4難溶于水， CaSO Ag2SO4和 Hg2SO4微溶于水。 ? 個(gè)別溶解情況：含氧酸鹽的絕大部分鈉鹽、鉀鹽和銨鹽以及酸式鹽都易溶于水。室溫下堿金屬的高氯酸鹽的溶解度的相對(duì)大小是： NaC1O4＞ KC1O4RbC1O4 ?若陰陽離子的半徑相差不多，則 (Z/r)大 r離子所形成的鹽較難溶解 ，如堿土金屬和許多過渡金屬的碳酸鹽、磷酸鹽等；而堿金屬的硝酸鹽和氯酸鹽等易溶。因?yàn)楫?dāng)陰陽離子大小相差懸殊 (即 rr+)時(shí)，離子水合作用在溶解過程中居優(yōu)勢(shì)。當(dāng)離子的 Z/r增大時(shí)，是晶格能和離子水合能哪一個(gè)增加得多一些，那要看陰、陽離子大小匹配的情況。 M+(g) + X (g) U ? hH M+X (s) M+(aq)+X (aq) ? sH 電荷高、半徑小，即 Z/r值大的離子所形成的鹽的晶格能大。所以酸的強(qiáng)弱應(yīng)為： HClOHBrOHI
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