第十三章 p区元素(一)（课件）- 《无机化学第6版》同步教学（高教版）

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 § 13.1 p区元素概述 ① 第二周期元素具有反常性(只有 2s，2p 轨道) p 区元素性质的特征 各族元素性质由上到下呈现二次周期性 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 ②第四周期元素表现出异样性 (d 区插入) 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 (ClO3− /Cl2) = 1.458V E (BrO3− /Br2) = 1.513V E (IO3− /I2) = 1.209V E (ClO4− / ClO3−) = 1.226V E (BrO4− / BrO3−) = 1.763V E (H5IO6 / IO3−) = 1.60V ③ 最后三个元素性质缓慢地递变 K+ Ca2+ Ga3+ Ge4+ As5+ r/pm 133 99 62 53 47 Rb+ Sr2+ In3+ Sn4+ Sb5+ r/pm 148 113 81 71 62 Cs+ Ba2+ Tl3+ Pb4+ Bi5+ r/pm 169 135 95 84 74 (d 区、f 区插入) 价电子构型：ns2 np1−5 多种氧化值 例如：氯的氧化值有 +1，+3，+5，+7， −1，0 等。 电负性大，形成共价化合物 例如： Pb(II) > Pb(IV) 价电子结构分别为 [Xe]4f14 5d10 6s2， [Xe] 4f14 5d10 Si(II) < Si(IV) 价电子结构分别为 [Ne]3s2，[Ne] 惰性电子对效应 同族元素从上到下，低氧化值化合物比高氧化值化合物变得更稳定。 § 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 8 13.2.1 硼族元素概述 硼族 (ⅢA)：B，Al，Ga，In，Tl 价电子构型：ns2 np1 缺电子元素：价电子数 < 价层轨道数 缺电子化合物：成键电子对数 < 价层轨道数 例如：BF3，H3BO3。 思考： HBF4是缺电子化合物吗？ 缺电子化合物特点： b. 易形成双聚物 Al2Cl6 a. 易形成配位化合物 HBF4 HF→BF3 硼族元素的一般性质 B 为非金属单质，Al，Ga，In，Tl 是金属 氧化态：B，Al，Ga：（+3） In：（+1，+3） Tl：（+1） 最大配位数： B：4 例：HBF4 其它：6 例：Na3AlF6 13.2.2 硼族元素的单质 硼的单质 无定形硼 棕色粉末，活泼 晶形硼 黑灰色，惰性 同素异形体：无定形硼，晶形硼。 单质硼的熔点、沸点都很高。 晶形硼硬度大，在单质中仅次于金刚石。 晶形硼有多种复杂的结构， -菱形硼以 B12 为基本结构单元。B12 为正二十面体，含 12 个 B 原子。 13.2.3 硼的化合物 1. 硼的氢化物 硼烷分类： Bn Hn+4 和 Bn Hn+6 有 CH4，但无 BH3 如： B2H6 B4H10 乙硼烷 丁硼烷 最简单的硼烷：B2H6 其结构并非如右图所示： 硼烷的结构 B：利用 sp3 杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。（氢桥） 记作： 要点：B的杂化方式，三中心两电子键、氢桥。 B4H10 分子结构 硼烷的性质 ① 自燃 高