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第十二章 氧族元素(.DOC)

中科大无机化学课件

1 第十二章 氧族元素

Chapter 12 Oxygen Family Elements

O xygen (O) S ulphur (S) Se lenium (Se) Te llurium (Te) Po lonium (Po) 也称为成矿元素 (ore-forming elements),because many metal ores are oxides and sulphides. Electron configuration: n s 2 n p 4

§12-1 氧及其化合物

Oxygen and its compounds

一、Simple Substance

1.除了He 、Ne 、Ar 以外,氧与所有元素化合,只有与氟化合时,才呈还原性。

2.最常见的氧化数为-2,还有+2 (OF 2),+4 [O (O 2)],+1 (O 2F 2),-1 (H 2O 2)

3.氧的单键离解能为142kJ·mol -1,而硫为268kJ·mol -1。

解释:

(1) 氧的原子半径小,孤对电子对之间有较大的排斥作用

(2) 氧原子没有空的d 轨道,不能形成d -p π键,所以O -O 单键较弱 对于O 2分子而言,除了σ键外,还有二个三电子π键,)(O 2

D = 494 kJ·mol -1 所以O 2→2O 比较困难,要求加热到2000℃ ,且要求紫外光照射。

4.氧元素在地球上的丰度最高,达58% (以mol 计),16O (993759%),17O (0.037%),17O (0.037%),18O (0.204%);14O ,15O ,19O 为人工合成,t 1/2为数十秒。

二、Compounds :

1.[-2] O.S.

最重要的化合物是水。水在任何生命体中占50-90%。

水在人体血液中占80%,在肌肉中占35%,若一个人活到

七十岁,那么他一生饮水约为25吨。

水分子轨道能级图如右图,它解释了水存在四个第一

电离势(27.3eV ,16.2eV ,14.5eV ,12.6eV )。

分子轨道表示为2non 2non

22)()()()(y x z s πσσσ

氧的2P z 轨道与氢的1s 轨道可以形成z σ和*

z σ。氧的2s 、2p x 与氢的1s 重叠方式一

致,所以可形成一个s σ,一个非键non x

σ(近乎非键)。p y 垂直于HOH 平面(xy 平面),所以p y 不与氢的1s 轨道重叠,所以p y 成为πnon 轨道,所以氧的四个价轨道与2

个氢的1s 轨道可以组成二个成键轨道(s σ和z σ),两个非键轨道(non x

σ和non y π)以及两个反键轨道(*

s σ和*z σ)

2.[ -1 ] O.S. The most important peroxide is that of hydrogen

(1) structure:

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是极性分子,即两个氢原子不在同一个平面

(2) properties:

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