第十二章 P区元素（三）.doc

第十二章 P区元素(氧硫)(三)
氧和硫
第一节氧及其化合物
一、氧分子结构
按价键理论: 与
成键: 会表现出逆磁性
实际上,O2表现出顺磁性,即O2中含不成对的单电子,故以新的价键理论推断:
3电子的π键比双电子π键弱得多,键能约1/2,故氧的化学性质比较活泼,在加热条件下,能与许多物质作用(除卤素、少数贵金属和希有气体外),生成相应的氧化物。
O2非极性分子,在极性分子H2O中不溶解。
二、臭氧
是氧的同素异形体,浅蓝色,特殊鱼腥臭味。
结构:
O3为极性分子,这是因为中间的氧只有一孤电子对,而两旁的O原子各有两对孤对电子,这样O-O键中电荷分布不均衡,显出正负两极。∴O3是已知的唯一偶极矩不为0的单质分子。
φθ(O3/O2)= ,O3有强氧化性,仅次于F2。
易分解成O2,无毒,可用于消毒食具,用于有机废水的处理,大气中臭氧层,防过量紫外线。臭氧型电器。
三、过氧化氢
1、结构:
能形成分子间氢键,极性比水大,沸点高(150℃),。市售有3%,30%。
2、性质
①热稳定性差-O-O-键能小,不稳定。
2H2O2 = 2H2O + O2 ΔrHθ= -196KJ/mol,放热反应。
碱性溶液,MnO2等对分解起催化作用;痕量的酸、乙酰***、酒精对分解起负催化作用(稳定剂)。市售已加稳定剂,用棕色瓶存放,现多用聚乙烯瓶存放。
②弱酸性
H2O2 = H+ + HO2- K1 = ×10-12(25℃)
③氧化还原性
主要表现为氧化性:
还原性:(需强氧化剂)
3、制备方法
①电解法(电耗大)
②β-乙基蒽醌法(我国工厂大多采用此法)
第二节硫及其化合物
16族 3s23p4 氧化数:-2,0,+2,+4,+6
一、单质硫
化学性质比较活泼,在稍微加热的条件下,能和许多金属和非金属作用。
Hg + S -→ HgS
二、硫化氢和金属硫化物
(1)硫化氢
硫化氢为有毒气体,工业上用下法制备:FeS+2HCl = FeCl2 + H2S↑。
实验室中以硫代乙酰***水解产生H2S气体:CH3CSNH2+2H2O = CH3COONH4 + H2S↑。
H2S是一种还原剂,其水溶液不能长久保存,可被空气中的氧氧化而析出硫。
H2S可以和金属形成硫化物。大多数金属的硫化物不溶于水。故它是一种沉淀剂。
H2S可以使Pb(Ac)2试纸变黑,因而可以用此反应检验H2S的存在。反应式为:
H2S + Pb(Ac)2 = PbS + 2HAc。
三、硫的氧化物、含氧酸及其盐
1、SO2和H2SO3
SO2极易液化(0℃,193KPa)
①制备方法
②化学性质
酸性条件:
碱性条件:主要为还原性
2、SO3和H2SO4
①制备
②H2SO4的物理性质
纯H2SO4(%),无色、油状透明液体;工业H2SO4,含杂质,发浑或浅黄色。高沸点,难挥发(℃)。市售,92%,98%。
发烟硫酸:H2SO4·SO3,%的H2SO4来吸收SO3,一般SO3含量20%。可直接使用,可稀释:%的H2SO4稀释成987%的H2SO4。
③H2SO4的化学性质
ⅰ)二元强酸
ⅱ)热的浓H2SO4