NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 第9章非金属化学与材料 Chapter s Chemistry on Nonmetals Nonmetallic teras
Chemistry on Nonmetals & Nonmetallic Materials Chapter 9 第9章 非金属化学与材料
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 章教学要求 (1)掌握非金属的主要化学性质。 (2)了解常见的非金属材料及用途 (3)了解钢筋混凝土腐蚀的成因及防护措施。 制作张思敬等 理学院化学系2
制作:张思敬等 理学院化学系 2 (3) 了解钢筋混凝土腐蚀的成因及防护措施。 (1) 掌握非金属的主要化学性质。 (2)了解常见的非金属材料及用途。 本章教学要求
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 91非金属单质 章92无机化合物 内9.3无机非金属材料 9.4钢筋混凝土的腐蚀与防腐 制作张思敬等 理学院化学系
制作:张思敬等 理学院化学系 3 9.1 非金属单质 9.2 无机化合物 9.3 无机非金属材料 9.4 钢筋混凝土的腐蚀与防腐
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 9.1非金属单质 9.1.1物理性质和晶体结构 9.1.2化学性质 制作张思敬等 理学院化学系4
制作:张思敬等 理学院化学系 4 9.1 非金属单质 9.1.1 物理性质和晶体结构 9.1.2 化学性质
团曷宫岁种拔半 NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 9.1.1物理性质和晶体结构 元素电负性大 >以共价键结合 >多为分子晶体 >有同素异形体 熔点、硬度差异很大 制作张思敬等 理学院化学系5
制作:张思敬等 理学院化学系 5 非金属的特点: 9.1.1 物理性质和晶体结构 ➢ 元素电负性大 ➢ 以共价键结合 ➢ 多为分子晶体 ➢ 有同素异形体 ➢ 熔点、硬度差异很大
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 9.1.2化学性质 討卤素中的F2、Cl和Br2,氧族的O3和O2有较强的氧化性 討非金属单质H2、C、Si等有较明显的还原性。 討大多数非金属单质既有氧化性又有还原性,其中Cl2、Br2 P4、S3等遇碱均能发生歧化反应 6氢常用作还原剂,但它与活泼金属反应时则表现出氧化性, 例如 2Li+H=2LiH Ca+H2=Cah2 生成的氢化物是比氢更强的还原剂,它们遇水即反应生成氢 CaH,+2H,0=2H,+Ca(oh) 这一反应用于救生筏、救生衣的充气等用途 制作张思敬等 理学院化学系6
制作:张思敬等 理学院化学系 6 9.1.2 化学性质 ㆅ 卤素中的F2、Cl2和Br2，氧族的O3和O2有较强的氧化性。 ㆅ 非金属单质H2、C、Si等有较明显的还原性。 ㆅ 大多数非金属单质既有氧化性又有还原性，其中Cl2、Br2、 I2、P4、S8等遇碱均能发生歧化反应。 ㆅ 氢常用作还原剂，但它与活泼金属反应时则表现出氧化性， 例如： 2Li+H2 =2LiH Ca+H2=CaH2 生成的氢化物是比氢更强的还原剂，它们遇水即反应生成氢 气 CaH2+2H2O=2H2+Ca(OH)2 这一反应用于救生筏、救生衣的充气等用途
团曷宫岁种拔半 NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 9.2无机化合物 9.2.1氯化物 8碱金属和碱土金属氯化物一般溶于水,如NaCl、BaCL等。 68难溶于水的氯化物有AgC、CuC、Hg2Cl2等。 8许多非金属及高氧化值金属氯化物与水作用相当完全 Sic4+3H20=H2Sio3+4HCI TiCL+3H0=HTi0,+4HCI 有的氯化物与水反应不完全而生成碱式氯化物等 SnCl,+ H,o==sn(oh)CI+ HCI 铝、铁的氯化物与水的逐级反应生成氢氧化物 制作张思敬等 理学院化学系7
制作:张思敬等 理学院化学系 7 9.2 无机化合物 9.2.1 氯化物 ㆅ 碱金属和碱土金属氯化物一般溶于水，如NaCl、BaCl2等。 ㆅ 难溶于水的氯化物有AgCl、CuCl、Hg2Cl2等。 ㆅ 许多非金属及高氧化值金属氯化物与水作用相当完全： SiCl4+3H2O=H2 SiO3+4HCl TiCl4+3H2O=H2TiO3+4HCl ㆅ 有的氯化物与水反应不完全而生成碱式氯化物等： SnCl2 + H2O== Sn(OH) Cl + HCl ㆅ 铝 、铁的氯化物与水的逐级反应生成氢氧化物
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 9.2.2氧化物和氢氧化物 氧化物的酸碱性 1)非金属氧化物一般是酸性氧化物;过渡元素由于价态多 通常都有两性氧化物存在。 2)同一种元素生成几种不同氧化值的氧化物时,氧化值增 氧化物的酸性越强、碱性越弱。 3)主族元素同一族从上到下,氧化物碱性递增,酸性递减。 4 期元素最高氧化值的氧化物,在短周期内从左到 右酸性递增;在长周期内IB族前后,类似经历了两个短周期。 討氢氧化物的酸碱性 氢氧化物实际上可认为是氧化物的水合物。 非金属氢氧化物脱水所形成的含氧酸。 3)同一周期从左向右酸性依次增强;主族元素同-族自 而下碱性依次增强;同一元素高氧化值氧化物的酸性比低氧 化值的强。 制作张思敬等 理学院化学系8
制作:张思敬等 理学院化学系 8 9.2.2 氧化物和氢氧化物 ㆅ 氧化物的酸碱性 （1）非金属氧化物一般是酸性氧化物；过渡元素由于价态多， 通常都有两性氧化物存在。 （2）同一种元素生成几种不同氧化值的氧化物时，氧化值增 高，氧化物的酸性越强、碱性越弱。 （3）主族元素同一族从上到下，氧化物碱性递增，酸性递减。 （4）同一周期元素最高氧化值的氧化物，在短周期内从左到 右酸性递增；在长周期内IB族前后，类似经历了两个短周期。 ㆅ 氢氧化物的酸碱性 （1）氢氧化物实际上可认为是氧化物的水合物。 （2）非金属氢氧化物脱水所形成的含氧酸。 （3）同一周期从左向右酸性依次增强；主族元素同一族自 上而下碱性依次增强；同一元素高氧化值氧化物的酸性比低氧 化值的强
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 9.2.3含氧酸及其盐 65非金属含氧酸及其盐的氧化还原性 (1)含氧酸氧化还原性取决于成酸元素的非金属性强弱 和氧化值的高低。非金属性弱的元素,其含氧酸往往不具 有氧化性。 (2)同一元素同一氧化值的化合物,其氧化性的强弱顺 序为:氧化物>含氧酸>含氧酸盐 3)同一周期各元素最高氧化值的含氧酸氧化性从左到 右依次增强。 (4)同族元素含氧酸氧化性递变规律为低氧化值的自上 而下减弱。 (5)同一元素不同氧化值的含氧酸,低氧化值含氧酸的 氧化性较强。 (6)介质酸度越大(pH值越小),含氧酸及其盐的氧 化性越强。 制作张思敬等 理学院化学系9
制作:张思敬等 理学院化学系 9 9.2.3 含氧酸及其盐 ㆅ 非金属含氧酸及其盐的氧化还原性 （1）含氧酸氧化还原性取决于成酸元素的非金属性强弱 和氧化值的高低。非金属性弱的元素，其含氧酸往往不具 有氧化性。 （2）同一元素同一氧化值的化合物，其氧化性的强弱顺 序为： 氧化物>含氧酸>含氧酸盐 （3）同一周期各元素最高氧化值的含氧酸氧化性从左到 右依次增强。 （4）同族元素含氧酸氧化性递变规律为低氧化值的自上 而下减弱。 （5）同一元素不同氧化值的含氧酸，低氧化值含氧酸的 氧化性较强。 （6）介质酸度越大（pH值越小），含氧酸及其盐的氧 化性越强
NAN UMMERSTY OF NAHTLCTUO NO TLONOLOOY 热稳定性 (1)同—种含氧酸及其盐相比较,正盐比相应的酸式盐 稳定,酸式盐又比相应的含氧酸稳定 (2)同一种含氧酸根与不同的金属组成的盐,其稳定性 次序是:碱金属盐>碱土金属盐>过渡金属盐>铵盐。 (3)同一种金属离子与不同酸根离子组成的含氧酸盐, 其稳定性取决于对应酸的稳定性,含氧酸较不稳定的其盐 也较不稳定。 (4)同一成酸元素不同氧化值的含氧酸及其盐,高氧化 值的比低氧化值的稳定。 制作张思敬等 理学院化学系10
制作:张思敬等 理学院化学系 10 ㆅ 热稳定性 （1）同一种含氧酸及其盐相比较，正盐比相应的酸式盐 稳定，酸式盐又比相应的含氧酸稳定。 （2）同一种含氧酸根与不同的金属组成的盐，其稳定性 次序是：碱金属盐>碱土金属盐>过渡金属盐>铵盐。 （3）同一种金属离子与不同酸根离子组成的含氧酸盐， 其稳定性取决于对应酸的稳定性，含氧酸较不稳定的其盐 也较不稳定。 （4）同一成酸元素不同氧化值的含氧酸及其盐，高氧化 值的比低氧化值的稳定