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1、第六章单质及化合物的性质本章重点：1.单质及化合物物性变化的规律性及其与晶体结构的关系2. 氧化物及其水合物的酸碱性递变规律3. 氯化物水解的一般规律4. 离子极化理论解释物质性质的递变规律5. 配合物的组成、命名、配离子的解离平衡及平衡移动。6.1单质的物理性质硬度：短周期：B(9.5) C(10) Si(7.0)长周期：VB Vl B VlllCr(9.0)Mo(6.0)Ta(7.0)W(7.0)Os(7.0)非金属中，熔点最高、硬度最大的均是金刚石。金属中，熔点最高的是可，硬度最大的是Cr。物质的熔、沸点的高低、硬度大小主要取决于晶体类型。单质的熔、沸点、硬度与晶体类型的关系S区d区ds
2、区p区（金属）p区（非金属）LiNa MgK Ca熔点低硬度小称为轻金属（CuAuAl作电线一般用Al Cu特殊用Ag AuSn SbPb Bi熔点较低硬度较小低熔金属做易熔合金Sn Pb Bi Cd 叫伍德合金71CSnPb180CB CSiGe熔点很高硬度很大高硬物质C Si做耐磨材料Si Ge做半导体材料H N202F2HePSCl2NeAsSeBr2ArI2KrXe通常为气体 液体、低熔固体H2清洁能源；He充气 球、汽艇、飞机轮胎；N2,Ar保护气体；He,Ne,N2作低温物质；金属晶体（半径越小，提供价电子数越多，金属键越强、熔点越高、硬度越大）原子晶体分子晶体（同族分子量越大，色
3、散力越大，熔沸点越高）6.2单质的化学性质金属易失电子表现出还原性，非金属易得电子表现出氧化性，（非金属单质某些s区金属很活泼，具有很强的还原性。常温下既能与水，又能与空气中氧气反应，反应十分激烈。与氧反应除生成正常的氧化物外，还能生成过氧化物或超氧化物。Li,Be,Mg_一 Li2O,BeO,MgO 正常氧化物Na, Bag一 NaQ, BaO2 过氧化物K,Rb,Cs,Ca,Sr_OKO , RbO ,CsO CaO ,BaO 超氧化物222,44过氧化物、超氧化物都是固态储氧物质，与水作用放出氧气。如：4KO2 + 2H2O = 4KOH +3。22NaO + 2HO = 4NaOH +
4、 3O2222P区金属（除Al）远不如S区活泼，常温下与空气中的O无明显反应。常温下不与纯水 2作用，能溶于非氧化性酸中。P区的Al、Sn、Pb及副族Zn、Cr既与酸作用放出，又与碱作用放出H如： Zn + H2SO4 = ZnSO4 +|Zn + NaOH = NaZnO? + H2.d区，ds区周期递变从左一右不如主族明显。以第四周期为例：能溶于盐酸或稀硫酸Sc在空气中迅速氧化，Ti、V在空气中较稳定，Cr、Mn在空气中缓慢氧化；Fe、Co、Ni 在干燥空气中与02无明显反应。Cu性质较稳定，Zn较活泼。Cr Ni Zn及P区Al在空 气中生成氧化物保护膜。第五周期、第六周期不如第四周期活
5、泼，不与稀HCl、H2SO4反应，只能溶于HNO3或王 水。如：3Pt + 4HNO +18HC1 = 3H PtCl + 4NO(g) + 3H O3262Au +HNO3 +4HC1 = HAuC14 + NO +2H2O铌、钽、钉、铑、铱不溶于王水，只溶于浓HNO3+浓HF混酸。常温下金属的活泼顺序完 全符合附表9，由e值大小可排序：K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Zn、Fe、Cd、Co、Ni、Sn、Pb、H、Cu、Hg Ag、Pt、Au(金属在溶液中失电子能力)6. 2. 2.非金属单质的氧化还原性：(1) 较活泼的非金属单质具有强氧化性：O2 F2 Cl2 Br2常用作氧化剂，其氧
6、化性强弱由？e值定量判断。Q 0 F/F- = 2.87 Q 0 Cl /Cl- = 1.36 Q 0 O/H O =1.23 Q 0 Br /Br- = 1.0722222(2) 较不活泼的非金属单质具有强还原性：H2、C、Si常用作还原剂CuO + H2 = Cu + H2OH2O(g) + C = CO(g) + H2(g)Si + 2NaOH + H2O = NapiO + 2H2 (g)(3) 大部分非金属单质既具氧化性，又具还原性。 与金属作用表现出氧化性，与活泼的非金属作用表现出还原性如：Ca + 史CaH-12 (有效的干燥剂 CaH2 + 2H2O = Ca(OH) 2 +
7、2H2) 氧化剂O2 + 2H2 = 2H2O还原剂 歧化反应：Cl (Br ,I ) + NaOH = NaCl + NaClO + H2,222既是氧化剂，又是还原剂6.3无机化合物的物理性质6. 3. 1.氯化物的熔、沸点及离子极化理论s区d区 ds区p区p区非金属离子品体过渡型晶体过渡型晶体低温时为分(除 BeCl ,2第四周期氯化物，低价态易偏向离更易偏向分子品体MgCl )2子品体，熔点较高，高价态易偏向子品体熔沸点低熔沸点高分子品体，熔点较低。熔点较低如：NaClMgCl2AlCl3SiCl4熔点：801 C714C190 C-70 C品型：离子品体层状晶体层状晶体分子品体（偏离
8、子型）（偏分子型）6. 3. 2.离子极化理论：1、离子的极化：把离子看成球形，正负离子电荷的中心集中于球心，在离子产生的 电场作用下，另一离子的原子核和电子云会发生相对位移，使离子变形产生诱导偶极， 这个过程叫离子的极化。离子极化力的强弱与离子的极化力和变形性两方面因素有关。极化力：离子使其他离子极化而发生变形的能力叫做离子的极化。影响离子极化力强弱的因素： 离子带正电荷越多，极化力越强。 离子半径越小，极化力越强。 8电子型离子极化力弱，917、18、18+2型极化力强。变形性：离子可以被极化的程度叫离子的变形性。影响离子变形性强弱的因素： 正电荷越少，负电荷越多，变形性越大。 离子半径越
9、大，变形性越大； 8电子型变形性小，其它电子型变形性大。总之，在一个化合物中，主要是正离子的极化力引起负离子的变形。2、用离子极化理论解释熔点的变化:Na+Mg2+A13+Si4+离子半径减小，电荷增多极化力增强，Cl-变形程度依次增大，致使正、负离子轨道的重叠程度增大，键的极性减小，相应的晶体由离子品体过渡到分子品体。其熔点、沸点、导电性也依次递减。NaClMgClAlClSiCl2436.3.3.氧化物的物理性质与晶型的关系:大多数相同价态的某金属的氧化物熔沸点比氯化物高。S区d区ds区p区离子品体熔点高硬度大过渡晶体金属过渡晶体非金属SiO2原子品体，熔、沸点高；其余为分子品体，熔、沸点
10、低。（TiO2 Cr2O3 Fe2O3 Al2O3可看成离子品体向原子晶体过渡，熔点较高，硬度较大）如：NaO2MgOAl2O3SiO2熔点：1275 C2852 C2027C1610C离子品体离子品体/过渡晶体原子品体Na+Mg2+ 径小，电荷多，品格能大，熔点高工业上常用CaO MgO Al O Cr O Fe O SiO作耐火材料，建筑材料及磨料。23232326.4氯化物的水解程度，氧化物及水合物的酸碱性递变，ROH规则：1 .氯化物水解的一般规律(1) 活泼金属的氯化物：不水解。如：NaCl KCl BaCl2(2) 一般金属的氯化物：分级水解。以一级水解为主。如：MgCl2FeCl
11、2、FeCl3、ZnCl2、CrCl3、CuCl2、AlCl3如：MgCl2 + H2O = Mg(OH)Cl + HCl镁氧水泥成分(建筑材料、磨料、砂轮)同周期+3价比+2价金属氯化物的水解程度大。如：FeCl3FeCl2 ，AlCl3MgCl2(3) 某些高价态的金属氯化物：水解可进行到底。如：GeCl4+4H2O=Ge(OH) 4+4HCTGeO2.2H2O | (胶状沉淀)(4) 某些非金属氯化物水解生成相应的含氧酸。如：SiC、PCl3、 PCl5PCl + 4HO = HPO + 5HCl 5234SiCl +3H O=HSiO I +4HCl 4323(5) p区的SnC Sb
12、Cl3 BiCl3水解生成的碱式盐难溶于水。SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl I +HClSbCl3+H2O= SbOCl | + HClBiCl3 + H2O = BiOCl |+ HCl配制时先加HCl后加水稀释。2. 用离子极化理论解释水解作用：(RClx+H2O) Rx+带电荷越多，半径越小，其氯化物水解程度越大。3. 氧化物及其水合物的酸碱性：递变规律：(1) 同周期主族元素从左一右，由碱性一两性一酸性以第三周期为例：NaOMgOAl OSiOPOSOCl O22322 532 7NaOHMg(OH)Al(OH)HSiOH POH SOHClO232334244H3 AlO3强碱
13、中强碱两性弱酸中强酸 强酸 极强酸(2) 同周期副族元素从左一右递变与主族元素相同(以第四周期副族为例)Sc2O3TiO2VO25Cr O23MnO2Sc(OH)3Ti(OH)4HVO3H2Cr2O7HMnO4H2CrO4碱性两性弱酸中强酸强酸(3) 同一主族从上到下碱性增强，酸性减弱以第VA为例(+3价)NO PO As O SbO Bi O2 32 32 32 32 3酸性酸性 两性 两性 碱性HNO3H3PO4 H3AsO4HSb(OH)6强酸中强酸中强酸 弱酸(4) 同一副族自上而下和主族递变相同H CrO （H Cr O ）2422 7H2M0O4H2WO4酸性减弱(5) 同一元素，
14、高价态的氧化物酸性比低价态的强SO2SO3 （酸性）HClO HClO2 HClO3 Ag+ (4di05S0)Ag+sp杂化结论：配位数为2的配位化合物，中心离子采取SP杂化，空间构型为直线型。h3nnh3(2)配位数为4的配位化合物：中心离子的电荷为+2，通常形成配位数位4的配位化合物。如：Zn(NH3)42+(实验确定空间构型为正四面体)Zn(3di04S2)一Zn2+(3di04s0)4 ：NH3Zn2+00。杂化一。OOC：成键一命命L-J 4P:；SP3杂化外轨型4SCE 丸 41/正四面体如Ni（CN）42-（实验确定空间构型为平面四边形）Ni(3d84S2)一Ni2+(3d84
15、s0)OOOON12+rfcdXD4s4p3d83d8娜也D3d8dsp2 杂化平面四方形内轨型结论：配位化合物中配位数为4,可能已SP3杂化，空间构型为正四面体。也可能以dsp2杂化，空间构型为平面四方形，应由实验确定。CN-（3）配位数为6的配位化合物/VcN-有两种杂化形式：d2sp3 （内轨型）sp3d2 （外轨型）CN-陛丹CN-空间构型均为正四面体。如：Fe（CN）63, FeF63-CN/ /6.8配离子的解离平衡及平衡的移动CN-1 .配离子的解离平衡配离子（内界）中，中心离子与配体间以配位键相结合很稳定，和弱电解质一样难于解 离。如：Ag（NH3）J 、 Ag+2NH3.Ce
16、q (Ag + )Ceq (NH2Ceq (Ag(NH3+ )Ki越大，配离子越不稳定，Ki（K不）Ag+2NH3兰Ag(NH3)2 +Ceq (Ag(NH ) ) +=eeq (Ag + )Ceq (NH )23越大配离子越稳定，Kf （K稳）Ki(P398 表 8)2、配离子解离平衡的移动（1）由一种配离子转化为更稳定的配离子加足量如：Ag(NH3)2 +Na2S2O3= 1.12X107Ag(S2O3) 23-加足量 Ag(CN) 2 3-NaCNKf =2.89X1013Kf =1.2X1021又如:HgCl -4加足量KI=1.17X1015加足量HgI42- NaCNKf =6.7
17、6X 1029Hg(CN)42-Kf =2.51X1041.类型相同的配离子可以直接由K或K判断（2）配离子与难溶电解质之间的转化AgCl可以溶于6molL-i的氨水中现象1AgCl(S) + 2NH3 = Ag(NH3)J + Cl-AgI不溶于6molL-i的氨水现象2AgI溶于饱和的Na2S2O3溶液中现象3Ag(SO) 3-加Na S生成沉淀23222Ag(SO) 3-+S2-(Na S)=Ag S I +4S O 2-2 3 2222 3解释现象：Ksp(AgCl) = 1.77X 10-10Ksp(AgI) = 8.51X10-17现象1、2说明：难溶物Ksp越大，难溶物越易溶。K
18、 (Ag(NH) + ) = 1.12X107K (Ag(S O)皿)= 2.89X1013f3 2f2 3 2现象2、3说明：生成的配离子越稳定、难溶物越易溶。KSP(Ag2S) = 6.69X 10-50现象4说明：AgS的K很小，所以Ag(SO) 3-转化为AgS沉淀。 2SP2 3 22可见配离子难溶电解质的相互转化的方向即与配离子的Kf有关，也与难溶电解质的Ksp有关。难溶物Ksp越大，生成的配离子的Kf越大，难溶物越易溶。6.9配位化合物的应用1、离子的定性鉴定和定性分析如：Fe3+SCN* Fe(SCN) 2+ (血红色)CH2-CH=N-OHNi2+ + I鲜红色沉淀CHrCH
19、=N-OH丁二肪Al3+铝试剂 鲜红色沉淀Ca2+或Mg2+用EDTA (乙二胺四乙酸)滴定，测水的硬度。2、电镀工业如：镀铜时镀液不用CuSO,而用KPO,可使镀层细腻。 44 2 7Cu+K (PO) Cu(PO) 6- 42 73 7 2又如：镀黄层(Cu,Zn合金)，为使Cu2+,Zn2+同时在阴极放电用NaCN作镀液，生成Cu(CN)42+(Kf=1030), Zn(CN)J-(Kf=10i6),使两个 cp 接近。3、冶金工业如：湿法冶炼金金矿粉+NaCN+O2 NaAu(CN) 2+Zn 粉一 NaCN+Zn2+Au稀有元素+K2C2O4(螯合剂)一可以分离，提纯4、离子的掩蔽1PdCl25、络合催化：CH =CH + O k CH CHO22 2 23Rh2CH OH CH COOH336、环境保护6NaCN + 3FeSOI4Fe Fe(CN) +3Na SO2624毒性大毒性很小
