第15章氧族元素本章要求：1、熟悉氧化物的分类2、掌握臭氧、过氧化氢的结构、性质和用途。3、掌握SO2、SO3、亚硫酸、硫酸和它们相应的盐硫代硫酸盐、过二硫酸盐等的结构、性质、制备和用途以及它们之间的相互转化关系.本章重点：各种重要化合物的化学性质本章难点：各种重要化合物的结构和化学性质
本章要求： 1、熟悉氧化物的分类。 2、掌握臭氧、过氧化氢的结构、性质和用途。 3、掌握SO2、SO3、亚硫酸、硫酸和它们相应的盐、 硫代硫酸盐、过二硫酸盐等的结构、性质、制备和 用途以及它们之间的相互转化关系. 本章重点：各种重要化合物的化学性质。 本章难点：各种重要化合物的结构和化学性质。 第15章 氧族元素
第15章氧族元素15--1氧族元素的通性氧及其化合物15--215--3硫及其化合物
第15章 氧族元素 15-1 氧族元素的通性 15-2 氧及其化合物 15-3 硫及其化合物
15--1氧族元素的通性氧族元素包括氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、（Po）。氧和硫是典型的非金属元素，硒和碲是准金属，而针是典型的金属放射性元素一、价电子层结构及氧化态氧族元素的价电子层为ns2np4。要达到八隅稳定结构，需要吸收两个外来电子。氧族元素的非金属性不如卤素因为结合两个电子不如卤素原子只结合一个电子容易氧族元素可呈-2氧化数外，并可以形成呈正的氧化态单质Se单质Te
氧族元素包括氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲 （Te）、钋（Po）。氧和硫是典型的非金属元素，硒和 碲是准金属，而钋是典型的金属放射性元素。 一、价电子层结构及氧化态 氧族元素的价电子层为ns2np4 。要达到八隅稳定结构， 需要吸收两个外来电子。氧族元素的非金属性不如卤素， 因为结合两个电子不如卤素原子只结合一个电子容易。 氧族元素可呈-2氧化数外，并可以形成呈正的氧化态。 单质Se 单质Te 15-1 氧族元素的通性
00000000nd11npnsOOOOO((11nd1npnsDOOOODDnd11npns
ns np nd ns np nd ns np nd
从上可知：氧族元素除O外，都有空的d轨道，可参与成键，形成不同的氧化态。而且正的氧化态都是双数的(+2、+4、+6)。氧族元素呈正氧化态时多以共价为特征，主要是呈现与电负性较大的卤素化合时和含氧酸。如：SF4，SF6'OF2，H,SO4等。二、成键特征对于氧族元素，只有电负性较大的氧与典型的金属元素化合时才形成典型的离子型化合物，其它的因变形性等因素形成共价化合物的多些本族元素的电离能比卤素有所减小故呈正离子的倾向有所加强.如TeO4,PoO,已近似表现出离子型晶体特征。因氧族元素处于低氧化态时有孤对电子，故可形成配位键。由于氧的半径小，当两个原子形成键后，还容易形成π键，即共价重键。如双重键：0=C=0。叁重键：C=O,N=O的分子结构
从上可知：氧族元素除O外，都有空的d轨道，可参 与成键，形成不同的氧化态。而且正的氧化态都是双数 的(+2、+4、+6)。 氧族元素呈正氧化态时多以共价为特征，主要是呈 现与电负性较大的卤素化合时和含氧酸。如：SF4，SF6， OF2，H2SO4等。 二、成键特征 对于氧族元素，只有电负性较大的氧与典型的金属 元素化合时才形成典型的离子型化合物，其它的因变形 性等因素形成共价化合物的多些。 本族元素的电离能比卤素有所减小,故呈正离子的倾向 有所加强. 如TeO4 , PoO2已近似表现出离子型晶体特征。 因氧族元素处于低氧化态时有孤对电子，故可形成 配位键。由于氧的半径小,当两个原子形成键后，还容 易形成π键，即共价重键。 如双重键：O＝C＝O。叁重 键: C≡O, N≡O的分子结构
氧族SSe0TePo(VIA)元素非金属准金属放射性金属存在单质或矿物共生于重金属硫化物中价层电2s2p45s*5p46s°6p43s*3p44s°4p4子构型2.0电负性3.442.582.552.10氧化值2,62,4,6-2, (-1)±2,4,6±2,4,6红硒分子分子链状金属(分子晶体）晶体灰硒晶体晶体晶体晶体（链状晶体）
氧族 (VIA) O S Se Te Po 元素 非金属 准金属 放射性金属 存在 单质或矿物 共生于重金属硫化物中 价层电 子构型 2s 2 2p4 3s2 3p4 4s 2 4p4 5s 2 5p4 6s 2 6p4 电负性 3.44 2.58 2.55 2.10 2.0 氧化值 -2, (-1) ±2,4,6 ±2,4,6 2,4,6 2,6 晶体 分子 晶体 分子 晶体 红硒 (分子晶体) 灰硒 (链状晶体) 链状 晶体 金属 晶体
氧族元素的基本性质氧硫硒S0SeTe元素符号8345216原子序数16.032.0678.96127.6相对原子质量66104117137共价半径/pm离子半径/pmM2-132184191221930Ma+425694186915201009第一电离能/kj.mol190141200195第一电子亲合能/kj.mol-590-420-780第二电子亲合能/kj.mol-l142172126256单键的解离能/kj.mol-l电负性3.442.582.552.10
氧族元素的基本性质 氧 硫 硒 碲 元素符号 O S Se Te 原子序数 8 16 34 52 相对原子质量 16.0 32.06 78.96 127.6 共价半径/pm 66 104 117 137 离子半径/pm M2- 132 184 191 221 M6+ 9 30 42 56 第一电离能/kj.mol-1 1520 1009 941 869 第一电子亲合能/kj.mol-1 141 200 195 190 第二电子亲合能/kj.mol-1 -780 -590 -420 单键的解离能/kj.mol-1 142 256 172 126 电负性 3.44 2.58 2.55 2.10
氧的电势图：2.070. 681.77a /yH,02Os酸性溶液中，H,O2、O2、O31.23均为强氧化剂1.24-0.080.87PB /VO302OHHO20. 401硫的电势图PA /V :0.882. 050. 20-0. 080.140.503S.C3sS20.2-SO.HS204HSHSO0.08-0. 51S,0,2-酸介质中，0. 40过硫酸盐是0.45强氧化剂-0.66SO,2- -0. 92-0.58-0. 74-0. 276心SO,2-S2S20,2-S,0,2- -0. 50-1.12 -0.59
酸性溶液中， H2O2、O2、O3 均为强氧化剂 酸介质中， 过硫酸盐是 强氧化剂
15--2氧及其化合物一、氧气单质1、基本性质分子轨道电子排布式：(015)"(0 *15)"(0 25)"(0 * 25)"(0 2p)"(元 2p)*(元 *2p):0:.:0:酸性： (氧化性强)00= 1.229VO2 +4H* +4e' —2H,0碱性：00= 0.401VO2 +2H,0 + 4e 40H
一、氧气单质 碱性： 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2s 2 1 2 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (π ) (π p ) * p p s * s * s σ σ σ σ σ 分子轨道电子排布式： O O 酸性：(氧化性强) O 2H O 4e 4OH 0.401V - - 2 2 O 4H 4e 2H2O 1.229V - 2 15-2 氧及其化合物 1、基本性质
氧形成化合物的价键特征1、氧原子形成化合物的价键特征：A、与电负性小的元素原子生成离子型化合物(Na,O)。B、与电负性相近的元素形成共价化合物(H,O,CO2)。C、氧原子半径小，电负性大易于生成复键(O2,CO2,CO)D、氧原子有孤对电子，可形成配位化合物E、可以形成配位α键和反馈d-p元键(HCIO4)。F、很多的含氧化合物中可以形成分子间的氢键(HO)G、氧原子可以形成臭氧化合物(KO3)、超氧化合物(KO2)和过氧化合物(Na,O,)等。2、氧的化学性质主要表现在它有强的氧化性3、氧参与的化学反应多为放热反应
氧形成化合物的价键特征 1、氧原子形成化合物的价键特征： A、与电负性小的元素原子生成离子型化合物(Na2O)。 B、与电负性相近的元素形成共价化合物(H2O, CO2)。 C、氧原子半径小，电负性大易于生成复键(O2 ,CO2 ,CO)。 D、氧原子有孤对电子，可形成配位化合物。 E、可以形成配位σ键和反馈d-pπ键(HClO4)。 F、很多的含氧化合物中可以形成分子间的氢键(H2O) G、氧原子可以形成臭氧化合物(KO3)、超氧化合物 (KO2)和过氧化合物(Na2O2)等。 2、氧的化学性质主要表现在它有强的氧化性。 3、氧参与的化学反应多为放热反应