第十三章 p区元素(一)
更新时间:2023-06-01 18:29:01 阅读量: 实用文档 文档下载
第十三章 p区元素(一)§ 13.1 p区元素概述 § 13.2 硼族元素 § 13.3 碳族元素
§ 13.1 p区元素概述
p区元素性质的特征 各族元素性质由上到下呈现二次周期性
①第二周期元素具有反常性 (只有2s,2p轨道)形成配合物时,配位数最多不超过4; 第二周期元素单键键能小于第三周期元 素单键键能(kJ/mol-1) E(N-N)=159 E(O-O)=142 E(F-F)=141 E(P-P)=209 E(S-S)=264 E(Cl-Cl)=199
②第四周期元素表现出异样性(d区插入) 例如:溴酸、高溴酸氧化性分别比其 他卤酸(HClO3 ,HIO3)、高卤酸(HClO4, H5IO6)强。 ( ClO V E 3 /Cl 2 ) 1.458 ( BrO V E 3 /Br2 ) 1.513
E (IO /I2 ) 1.209V E (ClO /ClO ) 1.226V E (BrO /BrO ) 1.763V E (H5IO6 /IO ) 1.60V 3 4 3 4 3
3
③最后三个元素性质缓慢地递变 (d区、f 区插入) K+ r/pm 133 Rb+ r/pm 148 Cs+ r/pm 169 Ca2+ 99 Sr2+ 113 Ba2+ 135 Ga3+ 62 In3+ 81 Tl3+ 95 Ge4+ As5+ 53 47 Sn4+ Sb5+ 71 62 Pb4+ Bi5+ 84 74
多种氧化值价电子构型:ns2np1-5
例如:氯的氧化值有 +1,+3,+5, +7,-1,0等。 惰性电子对效应:同族元素从上到下,低氧化值化合物 比高氧化值化合物变得更稳定。
例如: Si(II) <Si(IV) 价电子结构分别为[Ne]3s2,[Ne] Pb(II)>Pb(IV) 价电子结构分别为[Xe]6s2,[Xe] 电负性大,形成共价化合物
§ 13.2
硼族元素
13.2.1 硼族元素概述 13.2.2 硼族元素的单质 13.2.3 硼的化合物 13.2.4 铝的化合物
13.2.1
硼族元素概述
硼族(ⅢA):B,Al,Ga,In,Tl 价电子构型:ns2np1 缺电子元素:价电子数<价层轨道数 缺电子化合物:成键电子对数<价层轨道数
例如:BF3,H3BO3。注意: HBF4不是缺电子化合物。
缺电子化合物特点: a. 易形成配位化合物HBF4 HF BF3 b. 易形成双聚物Al2Cl6
Cl Cl
Al
Cl Cl
Al
Cl Cl
硼族元素的一般性质 B为非金属单质,Al,Ga,In,Tl是金属 氧化态:B,Al,Ga:(+3) In:(+1,+3) Tl:(+1) 最大配位数: B:4 例:HBF4 其它:6 例:Na3AlF6
13.2.2 硼族元素的单质
硼的单质同素异形体:无定形硼, 晶形硼 棕色粉末, 黑灰色 化学活性高, 硬度大 熔点,沸点都很高。
α -菱形硼(B12) 原子晶体
13.2.3 硼的化合物1.硼的氢化物
硼烷分类:BnHn+4和 BnHn+6例: B2H6 B4H10
乙硼烷
丁硼烷H H
有CH4,但无BH3 最简单的硼烷:B2H6H
B
BH
H
其结构并非如右图所示: H
硼烷的结构B:利用sp3杂化轨道,与氢形成三 中心两电子键。(氢桥)H H B H H B H H
记作:
要点:B的杂化 方式,三中心两电子 键、氢桥。
B4H10分子结构
硼烷的性质 ① 自燃 B2H6 (g) 3O2 (g) B2O3 (s) 3H2O(g)
△ rHm -2034kJ mol-1
含 火 硼 焰 高能燃料,剧毒 化 呈 合 现 物 绿 燃 色 ② 水解 烧 B2H6 (g) 3H2
O(l) 2H3BO3 (s) 6H2 (g) mol △ rHm -509.3kJ-1
水下火箭燃料
③ 加合反应 B2H6 CO 2[H3B CO]
B2H6 2NH3 [BH2 (NH3 )2 ] [BH4 ] 2LiH B2H6 2LiBH4 2NaH B2H6 2NaBH4④ 被氯氯化
B2H6 (g) 6Cl2 (g) 2BCl3 (l) 6HCl-1 △ rHm -1376kJ mol
2.硼的含氧化合物① 三氧化二硼 B2O3
结构:原子晶体:熔点450 C无定形体:软化 制备:
4B(s) 3O2 (g) 2B2 O 3 (s) 2H3 BO 3 B 2 O 3 3H2 O
性质:
B 2 O 3 3Mg 2B 3MgOB2O3+H2O -H2O
2HBO2偏硼酸
+H2O
-H2O
2H3BO3(原)硼酸
② 硼酸 H3BO3结构: B:sp2杂化H
OB
O H
O
H
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