无机化学元素部分小结

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1、无机化学小结整个无机化学:一个理想气体分压定律(道尔顿分压定律)、两个基础知识(热力学、动力学)、三个结构(原子结构、分子结构和晶体结构)、四大平衡(酸碱平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡和配位平衡)及各种元素、化合物的性质和变化规律。还原剂(主要)H2、MH、LiAlH4、NaBH4、X、H2S、S2、H2SO3、SO32、S2O32、S2O42、NH3、PH3、H3PO2、H3PO3、CO、H2C2O4、Sn2+、Fe2+活泼金属(碱金属、碱土金属等)氧化剂(主要)X2、NaXO、NaXO2、NaXO3、NaXO4、O3、H2O2、浓H2SO4、K2S2O7、K2S2O8、HNO3、HNO2

2、、NaBiO3、Sn4+、PbO2、Fe3+、MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、CrO3、CuO、Ag2O配位剂(主要)CO、CN、NO2、ONO、PO43、P2O74、NH3、PH3、RNH2、OH、S2O32、SCN、NCS、X、H盐的溶解性(水)l 硝酸盐、亚硝酸盐(AgNO2除外)、铵盐、卤酸盐、重铬酸盐一般都可溶于水l 多数硫酸盐都易溶于水(但Sr2+、Ba2+、Pb2+的硫酸盐难溶,Ca2+、Ag+、Hg22+、Hg+的硫酸盐微溶);l 多数碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、铬酸盐(除MgCrO4外,它可溶于水)都是难溶于水 (除Na+、K+、Rb+、Cs+、NH4+盐可溶于水外) ;l

3、 酸式盐比正盐易溶于水。热稳定性酸的稳定性:l 同一成酸元素,一般高氧化数的含氧酸(盐)比低氧化数的稳定。 HClO HClO3 酸式盐 Na2CO3 NaHCO3l 不同金属离子与相同含氧酸根组成的盐,其稳定性大小为 碱金属盐 碱土金属盐 过渡金属盐 铵盐 Na2CO3 MgCO3 MnCO3 (NH4)2CO3 l 相同金属离子与不同含氧酸根所形成的盐,酸较稳定,其盐也较稳定。H2CO3 H2SO4 HClO HClO3 HClO4 Na2CO3 Na2SO4 KClO KClO3 HClO3 HClO4 HNO2 HNO3 同一周期中,主族元素最高氧化数含氧酸的氧化性从左到右增强。 H2

4、SiO3 H3PO4 H2SO4 NaNO2卤化物(卤素与电负性比较小的元素生成的化合物)l 离子型卤化物: A金属的卤化物(LiCl、LiBr、LiI除外) A金属的氟化物l 共价型卤化物:卤素与非金属及能呈现较高氧化数的金属元素(大部分易水解)BF3、SF6、SiCl4、AlCl3、SnCl4、FeCl3、TiCl4等大多数卤化物易溶于水(除银盐(氟化银除外)、铅盐、亚汞盐、亚铜盐、氟化钙难溶)氧化物l 离子型氧化物(金属氧化物一般为离子型)l 共价型氧化物(非金属氧化物)l 氧化物的酸碱性AABBBBBAAAAA 碱性Li2ONa2OK2ORb2OCs2OMgOCaOSrOBaOFeO

5、CoO NiO Fe2O3 Co2O3 Ni2O3CuOCu2OAg2OHgOHg2OBi2O3两性BeOTiO2Cr2O3MnO2ZnOAl2O3SnOPbOSnO2PbO2酸性CrO3CO2SiO2NO2P2O5SO2SO3中性CONO中性氧化物:既不和酸反应,也不和碱反应。硫化物l 轻金属硫化物包括碱金属、碱土金属(除Be外)、铝及铵离子的硫化物。都为白色,并易溶于水,在水中易水解l 重金属硫化物氮化物离子型氮化物:与Li、碱土金属形成的氮化物Li3N (Mg3N2 、Ca3N2)+ H2O M(OH)n + NH3共价型氮化物:与A-A元素形成的氮化物金属型(间充型)氮化物:与过度金属

6、形成的氮化物碳化物离子型碳化物:与A、A、A金属形成的碳化物 含C22-: CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 含C4-: Be2C + 4H2O 2Be(OH)2 + CH4 Al4C3 + 12H2O 4Al(OH)3 + 3CH4共价型碳化物:与非金属元素形成的碳化物(SiC、B4C)金属型(间充型)碳化物:与过度金属形成的碳化物硼化物-氢化物l 离子型氢化物(易水解、强还原性)CaH2+ 2H2O Ca(OH)2 + 2H2l 共价型氢化物乙硼烷:B2H6 + 6H2O = 2B(OH)3 + 6H2甲硅烷:SiH4 +(n+2)H2O =SiO2nH2O + 4H2

7、水解反应l 电子层结构:917e-,18e-,18+2e-电子构型的金属离子的盐都容易发生水解。l 电荷和半径:电荷高(或离子半径小),它们对水分子有较强的极化作用,因此容易发生水解。如:Sn4+、Ti4+、Si4+、Al3+(反之低电荷和较大离子半径的离子在水中不易水解,如NaCl、BaCl2在水中基本不发生水解。)例如:SnCl2 + H2O = Sn(OH)Cl+ HCl SnCl4 +3H2O = H2SnO3 + 4HClBiCl3 + H2O = BiOCl+2HClAlC13 +3H2O = Al(OH)3+3HClTiCl4 + 3H2O = H2TiO3 + HClFeCl3

8、 +3H2O = Fe(OH)3+ 3HCl l 弱酸或弱碱的盐易水解l 价层有空轨道易水解(1) CX4不发生水解,但SiX4却容易水解?SiX4 + 4H2O H4SiO4 + 4HX(这种区别是因为碳原子只能利用2s和2p轨道成键,这就使其最大共价数限制在4,并阻碍了水分子中氧原子将电子对给予碳原子,所以碳的卤化物不水解。然而硅不仅有可利用的3s和3p轨道形成共价键,而且还有空的3d轨道,这样,当遇到水分子时,具有空的3d轨道的Si4+接受了水分子中氧原子的孤电子对,而形成配位键,同时使原有的键削弱、断裂。这就是卤化硅水解的实质,由于相同的理由,硅也容易形成包含sp3d2杂化轨道的SiF

9、62-配离子。)(2) NX3不发生水解,但PX3、AsX3却易水解?PC13 +4H2O = H3PO3 + 5HCl AsCl3 +3H2O = H3AsO3 + 3HCl(3) BX3易水解虽然也利用2s和2p轨道成键,但是因为成键后在2p轨道中仍有空轨道存在,所以硼原子还有接受电子对形成配位键的可能,这就是硼的卤化物为什么会强烈水解的原因。如BCl3的水解反应可认为是从氧原子的孤电子对给予硼原子开始的: BCl3 +3H2O = H3BO3 + 3HCl l 水解产物:水解产物一般是难溶的碱式盐、难溶的氢氧化物、含水氧化物、弱酸、弱碱、气体等,负氧化态的非金属元素的水解产物一般为氢化物,正氧化态的非金属元素的水解产物一般为含氧酸。两性氢氧化物Be(OH)2、Al(OH)3、Sn(OH)2、Pb(OH)2、Cr(OH)3、Cu(OH)2、Zn(OH)2能溶于NaOH溶液的氢氧化物:两性氢氧化物与NH3形成配合物的金属离子Co(NH3)62+、Co(NH3)63+、Ni(NH3)62+、Cu(NH3)2+、 Cu(NH3)42+、Ag(NH3)2+、Zn(NH3)42+能溶于氨水的氢氧化物:Co(OH)2、Ni(OH)2、Cu(OH)2、Zn(OH)2

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