青海大学无机化学p区元素二汇总VIP专享

第三章 :p 区元素 (二) §3.1氧族元素 3.1.1 氧族元素概述氧族元素是周期系第Ⅵ A 族元素，包括氧 (O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素，其价电子构型为：ns2np4。元素符号O S Se Te Po 单质性质典型非金属准金属放射性金属存在形式单质或矿物共生于重金属的硫化物中单质化学活性由大到小本节的讨论重点是氧、硫及其化合物。硒、碲的单质见下图：3.1.2 氧及其化合物1. 氧氧是地壳中分布最广泛的元素，其丰度居各种元素之首，其质量约占地壳的一半。在海洋中氧以水的形式存在，在大气中氧以单质状态存在， 在岩石和土壤中氧以硅酸盐、氧化物及其它含氧阴离子的形式存在。氧的电子排布式为：其结构式为：,具有顺磁性。常温下氧气只能将某些还原性的物质(如 NO，SnCl2，H2SO3 等)氧化。在加热条件下，除卤素、少数贵金属(如 Ag、Pt 等)以及稀有气体外，氧气几乎能与所有元素直接化合成相应的氧化物。2. 臭氧臭氧 O3是氧气 O2的同素异形体。 臭氧在地面附近的大气层中含量极少，而在大气层的最上层， 由于太阳对大气中的氧气的强烈辐射作用，形成了一层臭氧层。臭氧层能吸收太阳光的紫外辐射，成为保护地球上生命免受太阳将辐射的天然屏障。臭氧分子的构型为V 型，如图所示：中心氧原子以 2 个 sp2杂化轨道与另外两个氧原子形成σ 键，第三个 sp2杂化轨道被孤对电子所占有。此外，中心氧原子的未参与杂化的p 轨道上有一对孤对电子，两端的氧原子与其平行的p 轨道上各有一个电子，它们之间形成垂直于分子平面的三中心四电子大π键，用表示。臭氧分子中键角为 117° ,分子的偶极矩 μ=1.8×10-3c·m。臭氧是唯一的极性单质。臭氧是淡蓝色的气体，有鱼腥味。臭氧极不稳定，在常温下缓慢分解：O3(g) → 3O2(g) 二氧化锰的存在可加速臭氧的分解。臭氧的另一个重要性质就是它的强氧化性，例如：O3 + 2I- + 2H+ → I2 + O2 + H2O 这个反应用于测定臭氧的含量。利用臭氧的氧化性和不易导致二次污染的优点，臭氧可用作消毒剂， 用来净化废气、废水。3. 过氧化氢过氧化氢 H2O2 的分子结构：H2O2 的分子结构如图所示， 在 H2O2 的分子中有一个过氧键 ─O─O─，两个氧原子都以sp3 杂化轨道成键，除相互连接成O─O 键外，还各与一个氢原子相连。 H2O2 的性质： 高纯度的 H2O2 在低温下比较稳定， 分解作用比较平稳。 当加热到 426K 以上，发生爆炸性分解：2H2O2(l) → 2H2O + ...