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第十三章 p 区元素（一） § 13.3 碳族元素 § 13.2 硼族元素 § 13.1 p区元素概述
§13.1p区元素概述 周 18 期 I A 0 1314151617 H IIA IIIA IVA VA VIAⅧAHe Li Be BCNO FN 56789101112 3 a g [IIB IVB VB VIBⅦB ⅧIBⅡBA1 Si P Scl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb y Zr Nb Mo tc ru rh pd ag ca In Sn sb Te I xe Cs Ba Lu Ha Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Ra lr rf db sa助 h Hs nt iK La Ce Pr Nb Pn Sn Eu Gd Tb Dy Ho er Tn Yb 铜系 Ac Th Pa u Nr四angm欧 Cf Es Em Md No
§ 13.1 p区元素概述
p区元素性质的特征 1.二次周期性:即同族元素,从上到下某些性质 出现2、4、6周期元素相似和3、5周期元素相似 的现象。如 (1)化合物的稳定性 周期数 化合物 2 (NCIs) 括号中的 3 PCIs SO3HCO4化合物或者不 4( AsCI)(SeO3)(HBrO)存在,或者不 SbCl I5 TeO3HIO6稳定。 (BiCIs)
p区元素性质的特征 1.二次周期性：即同族元素, 从上到下某些性质 出现2、4、6周期元素相似和3、5周期元素相似 的现象。如: (1) 化合物的稳定性 周期数 化合物 2 (NCl5) 3 PCl5 SO3 HClO4 4 (AsCl5) (SeO3) (HBrO4) 5 SbCl5 TeO3 H5IO6 6 (BiCl5) 括号中的 化合物或者不 存在，或者不 稳定
(2)氧化性 HCIO HBrO hsIo 中(XO4/XO3)1.23176 70 HBrO的氧化性比HQO和H5O强 HCIO3 HBrO3 HIO3 中(XO3/X2)1.471.511.20 HBrO3的氧化性比HCO3和HO3强 HNO3 H3PO4 H3ASO4 H3SbO6 BiO3 氧化性强无中等弱中强 H2soa H2SeO4 H6Teo6 H2SeO氧化性很强,是唯一能溶解金的单酸
(2) 氧化性 HClO4 HBrO4 H5IO6 φθ(XO4－/XO3－) 1.23 1.76 1.70 HBrO4的氧化性比HClO4和H5IO6强 HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO6 BiO3－ HClO3 HBrO3 HIO3 φθ(XO3－/X2) 1.47 1.51 1.20 HBrO3的氧化性比HClO3和HIO3强 H2SO4 H2SeO4 H6TeO6 H2SeO4氧化性很强,是唯一能溶解金的单酸 氧化性 强 无 中等 弱 中强
(3)生成焓 SE 6 SeF6 TeF △Hn0/ kJ mol-1-1210-1030-1315 (4)卤化物的稳定性 ≡C-x ≡C—H Ge-XZn+h无≡Si-H ≡Si-Ⅹ 相似 ≡Ge-H 相似 ≡Sn-X 无≡Sn-H (5)△1+2+3Hn0/ kJ mol-1 b al Ga In TI 68875044552150845438 (6)第四周期过渡元素As、Se、Br最高氧化态不稳定 第六周期元素T、Pb、Bi16s2惰性电子对效应
SF6 SeF6 TeF6 △fHmθ/kJ mol－1 －1210 －1030 －1315 (3) 生成焓 (4) 卤化物的稳定性 相似 相似 (5) △I1＋I2＋I3Hmθ/kJ mol－1 B Al Ga In Tl 6887 5044 5521 5084 5438 (6) 第四周期过渡元素As、Se、Br最高氧化态不稳定 第六周期元素Tl、Pb、Bi 6s2惰性电子对效应 ≡C－X ≡C－H ≡Si－X 无 ≡Si－H ≡Ge－X ————→ ≡Ge－H ≡Sn－X 无 ≡Sn－H Zn ＋ HCl
2.惰性电子对效应 p区金属元素,Ga、In、Tl;Ge、Sn、Pb;As、 Sb、Bi等中的ns2电子逐渐难以成键,而6s2又更甚。这 被称为惰性电子对效应。 ▲有人认为,在这些族中,随原子半径增大,价轨 道伸展范围增大,使轨道重叠减小 ▲又认为,键合的原子的内层电子增加(4d、4f.), 斥力增加,使平均键能降低。如, Gacl3 InCl3 TICl3 平均键能BE/ kJ. mol-1242206153 ▲也有人认为,是6s电子的钻穿效应大,平均能量 低,不易参与成键
▲也有人认为，是6s 电子的钻穿效应大, 平均能量 低, 不易参与成键。 2.惰性电子对效应 p 区金属元素，Ga、In、Tl；Ge、Sn、Pb；As、 Sb、Bi等中的ns2电子逐渐难以成键，而6s2又更甚。这 被称为惰性电子对效应。 ▲有人认为，在这些族中，随原子半径增大，价轨 道伸展范围增大，使轨道重叠减小。 ▲又认为，键合的原子的内层电子增加(4d、4f…), 斥力增加，使平均键能降低。如， GaCl3 InCl3 TlCl3 平均键能 B.E./kJ·mol－1 242 206 153
3.第二周期元素具有反常性(只有22p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) E(NN)=159E(0O=142E(F-F)=141 E(P-P)=209E(SS)=264E(Cl-C)=199
3. 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
4.第四周期元素表现出异样性 例如:溴酸、高溴酸氧化性分别比其 他卤酸(HCO3,HO3)、高卤酸(HCO4, HIO)强 Ee(CIO3/Cl,)=1. 458V Ee(BrOx/Br,)=1.513V Ee(IO3/2)=1209V E(CIO4/C103)=1.226V Ee(BrOa/BrO3=1.763V Ee(HsIO6/103=1.60V
4.第四周期元素表现出异样性 E V458.1)/ClClO( 23 = − V513.1)/BrBrO( 23 = − E V209.1)/IIO( 23 = − E V226.1)/ClOClO( 34 = −− E 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。 E V60.1)/IOIOH( 365 = − E V763.1)/BrOBrO( 34 = −−
5.多种氧化值 价电子构型:ns3mp 例如:氯的氧化值有+1,+3,+5, +7,-1,0等。 6.电负性大,形成共价化合物
价电子构型：ns2np1-5 例如：氯的氧化值有 +1，+3，+5， +7，-1，0等。 5. 多种氧化值 6. 电负性大，形成共价化合物
§13.2硼族元素 口132.1硼族元素概述 口132硼族元素的单质 □1323硼的化合物 ●13.24铝的化合物
§ 13.2 硼族元素 13.2.4 铝的化合物 13.2.3 硼的化合物 13.2.2 硼族元素的单质 13.2.1 硼族元素概述