精品化学第6章.ppt

6.3.2 氧化物的熔点、沸点和硬度 金属性强的元素的氧化物是离子型化合物，如Na2O、MgO，熔点、沸点大都较高。 大多数非金属氧化物是共价化合物，如CO2、N2O5，固态时是分子晶体，熔点、沸点低；SiO2则是原子晶体，熔点高，硬度大。 金属性弱的元素的氧化物属过渡型晶体：其中 低价偏向离子晶体或原子晶体，如Cr2O3、 Fe2O3、Al2O3 高价偏向共价型分子晶体，如V2O5、 CrO3、MoO3 原子型、离子型和某些过渡型的氧化物晶体，由于具有熔点高、硬度大、对热稳定性高的共性，工程中常可用作磨料、耐火材料及耐高温无机涂料等。 表6.5 氧化物的熔点(单位为°C) 除标有*、**和VIII族的元素外，所有元素氧化物的价态与族数一致。 *：Rh2O3 ；**：Au2O3; VIII族：+2价。 VA族有下划线的为+3价。 6.4 无机化合物的化学性质 本节选择科学研究和实际工程中应用较多的高锰酸钾、重铬酸钾、亚硝酸盐、过氧化氢为代表，介绍氧化还原性、介质的影响及产物的一般规律。 无机化合物的化学性质涉及范围很广。现联系周期系和化学热力学，着重讨论氧化还原性和酸碱性。 6.4.1 氧化还原性 高锰酸钾 暗紫色晶体,常用强氧化剂。氧化能力随介质的酸度的减弱而减弱，还原产物也不同。 酸性介质中是很强的氧化剂。还原产物为Mn2+ MnO4–＋8H+＋5e＝Mn2+ + 4H2O φ?(MnO4ˉ/ Mn2+)＝1.506V 在中性或弱碱性的溶液中，还原为MnO2(棕褐色沉淀). 在强碱性溶液中，被还原为MnO42-（绿色） 重铬酸钾 橙色晶体,常用氧化剂。 重铬酸钾的氧化性示例： Cr2O72ˉ+ 6Fe2+ + 14H+ ＝ 2Cr3+＋6Fe3+ + 7H2O +6价的铬可以铬酸钾的形式存在，也可以重铬酸钾的形式存在： 2CrO42ˉ(aq) + 2H+(aq) = Cr2O72ˉ(aq) + H2O (黄色) (橙色) 酸性介质中以Cr2O72-形式存在, 重铬酸钾具有较强的氧化性。 φ (Cr2O72-/Cr3+)＝1.232V 亚硝酸钠 无色透明晶体,一般用作氧化剂，有弱毒性、致癌。 作为氧化剂： 2NO2ˉ+ 2Iˉ+ 4H+ = 2NO(g) + I2 + 2H2O 作为还原剂 Cr2O72ˉ + 3NO2ˉ + 8H+ = 2Cr3+ + 3NO3ˉ + 4H2O 亚硝酸盐中氮的氧化值为+3，处于中间价态，既有氧化性又有还原性。在酸性介质中的电极电势: φ (HNO2 /NO)＝0.983V φ (NO3ˉ/HNO2)＝0.934V 过氧化氢 过氧化氢中氧的氧化值为-1，既有氧化性又有还原性。 H2O2 + 2Iˉ + 2H+ = I2 + 2H2O 2MnO4ˉ + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O 过氧化氢的应用 漂白剂：漂白象牙、丝、羽毛等； 消毒剂：3%的H2O2做外科消毒剂； 氧化剂：90%的H2O2做火箭燃料的氧化剂 6.4.2 酸碱性 氧化物及其水合物的酸碱性强弱的一般规律： 氧化物及其水合物的酸碱性 根据氧化物对酸、碱的反应不同可将氧化物分成酸性、碱性、两性和不成盐四类，氧化物的水合物可用一个简化通式R(OH)x来表示。 周期系各族元素最高价态的氧化物及其水合物 从左到右(同周期)：酸性增强，碱性减弱 自上而下(同族)：酸性减弱，碱性增强 同一元素形成不同价态的氧化物及其水合物 高价态的酸性比低价的态强；低价态的碱性比高价的态强。 碱性增强 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 酸性增强 酸性增强 LiOH(中强碱)NaOH(强碱)KOH(强碱)RbOH(强碱)CsOH(强碱) Be(OH)2(两性) Mg(OH)2(中强碱)Ca(OH)2(中强碱)Sr(OH)2(中强碱)Ba(OH)2(强碱) H3BO3 (弱酸) Al(OH)3 (两性)  Ga(OH)3 (两性)  In(OH)3 (两性)  Tl(OH)3 (弱碱) H2CO3 (弱酸) H2SiO3 (弱酸) Ge(OH)4 (两性)  Sn(OH)4 (两性)  Pb(OH)4 (两性) HNO3 (强酸) H3PO4 (中强酸) H3AsO4  (弱性) HSb(OH)4 (弱性) H2SO4 (强酸) H2SeO4  (强性)H2TeO4  (弱性)  HClO4 (超强酸) HBrO4  (强性)H5IO6