硫和硫的化合物Word文件下载.docx

硫和硫的化合物Word文件下载.docx

《硫和硫的化合物Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硫和硫的化合物Word文件下载.docx（45页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

得失电子能力

得电子能力突然减弱，

失电子能力突然增强。

主要化合价

-2

-2,+4,+6

价电子层结构

及化合价

没有空的d轨道

都存在空的d轨道，与非金属性强的元素原子结合时，参加成键可显正价态（+2、+4、+6）。

*元素的金属性与非金属性的含义（孤立的原子在化学反应中的性能）。

例如，元素的非金属性强弱，是指元素的原子得电子能力的强弱。

*原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质，三者之间的关系。

③、氧族元素的非金属活泼性弱于卤素

氧族元素的原子获得两个电子形成简单阴离子X2的倾向，比卤素原子形成X-的倾向要小得多。

例如，S元素的非金属性[*氧元素的电负性（Pauling）=3.44,仅次于氟（3.98）；

氯（3.16）,硫（2.58）。

]

２、单质

⑴、同素异形体

①、氧单质：

O2和O3；

②、硫单质：

单质硫有近50种同素异形体。

最常见的是斜方硫（菱形硫，又叫α-硫；

确切地应称为“正交硫”—具有正交面心晶胞）和单斜硫（又叫β-硫）。

室温下所有的晶体硫都是由Sn环组成的，n可以从6到20。

硫的同素异形体中最常见的为环八硫S8，由于S8分子紧密堆积的方式不同，它有三种变体（同素异形体）：

即斜方硫（α-硫）、β-单斜硫和γ-单斜硫。

室温下唯一稳定存在的形式是正交硫。

它们都易溶于CS2中，都是由S8分子组成的。

在环状分子中，每个硫原子以SP3杂化轨道与另外两个硫原子形成共价单键相联结。

对S6、S8、S12、Sx等分子形成的晶体结构分析表明，分子中每个S原子均与2个S原子成键，S－S键长206pm，∠SSS约为105°

。

③、硒单质：

有三种红色单斜多晶态（无定形）物质（α、β、γ），是由Se8环组成，彼此的差别仅在分子间环的堆积不同，属于不良导体。

室温下最稳定的是灰硒（由螺旋型链Se∞构成的晶体，带有金属光泽的脆性晶体），热力学上最稳定的形式。

市售商品则通常称为黑硒（玻璃态，包含巨型聚合环，每个环有近1000个原子，具有复杂的不规则结构）。

④、碲单质：

仅有一种银白色的晶形，称为灰碲，是带有金属光泽的脆性晶体。

*同素异形体的复杂性，从S经Se到Te迅速缩减。

⑵、物理性质

O2

颜色、状态

无色气体

黄色固体

灰色固体

银白色固体

熔点/℃

沸点/℃

-218.4

-183

112.8

444.6

217

684.9

452

1390

逐渐升高

密度

1.43g/L

2.07g/cm3

4.81g/cm3

6.25g/cm3

逐渐增大

非金属过渡到金属

Po

典型的非金属

准金属（有金属光泽的脆性晶体）

典型的金属

导电性

（绝缘体）不导电

典型的半导体

能导电

金属导体

⑶、化学性质*单质的化学活泼性：

O2＞S＞Se＞Te

①、氧族单质不跟H2O或稀酸反应

②、跟浓硝酸的作用：

6HNO3+S→H2SO4+6NO2+2H2O（S：

0→+6），

4HNO3+Se→H2SeO3+4NO2+H2O（Se：

0→+4），4HNO3+Te→H2TeO3+4NO2+H2O（Te：

0→+4）；

③、硒和碲也能跟大多数元素直接化合（当然要比O2和S困难一些）。

S+O2

SO2（空气中，淡蓝色火焰；

纯O2中，蓝紫色火焰）

Se+O2

SeO2（白色固体，易挥发。

）纯蓝色火焰

Te+O2

TeO2（白色固体，不挥发。

）绿蓝色火焰

３、气态氢化物

⑴、物理性质

H2X物理性质

气味

在水中溶解性（常温下饱和溶液）

毒性

H2S

臭鸡蛋气味

能溶于水

0.1mol/L

剧毒

H2Se

恶臭

比H2S小

0.084mol/L

比H2S更大

H2Te

0.09mol/L

⑵、化学性质

H2O

单质跟H2反应，生成H2X的难易

极易（燃烧、爆炸）

加热时能化合

不能直接化合

单质跟H2反应生成H2X，由易到难；

H2X热稳性

2000℃以上，只有0.588%分解H2为和O2

300℃以上分解

不稳定

加热时易分解

受热极易分解

热稳定性依次显著减弱；

还原性

还原性依次增强；

Ka

酸性

Ka1=1.37×

10-7

Ka2=7.1×

10-15

Ka1=1.3×

10-4

Ka2=1×

10-11

Ka1=2.3×

10-3

Ka2=1.6×

酸性依次增强。

S+H2

H2S，Se+H2

H2Se，Te+H2≠

ΔfGmӨ,298K/

kJ·

mol-1

H2O（g）-228.59

H2O（l）-237.19

H2S（g）-33.02

H2Se（g）71.1

H2Te（g）138.5

O2+4H++4e-

2H2O，φӨ=1.23V；

S+2H++2e-

H2S，φӨ=0.14V；

Se+2H++2e-

H2Se，φӨ=-0.40V；

Te+2H++2e-

H2Te，φӨ=-0.72V；

4、氧化物及其水合物

⑴、色态

①、氧化物的色态

SO2

SeO2

TeO2

SO3

SeO3

TeO3

无色体

，易溶

于水。

白色固体，

易挥发，升华温度315℃；

易溶于水，易吸湿。

白色固体

，不挥发，

难溶于水。

无色易挥发晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。

跟水反应生成H2SO4

白色（或淡黄）固体，极易吸水,生成H2SeO4

α型，黄色固体；

β型，灰色固体。

②、氧化物水化物的色态

H2SO3

H2SeO3

H2TeO3

H2SO4

H2SeO4

H2TeO4

常温下1L水能溶解40LSO2，相当于10%的溶液（1.6

mol/L），受热分解。

无色固体，55℃脱水，生成SeO2。

白色固体，微溶于水、氨水，溶于强酸强碱。

室温时易失水而成为TeO2。

无色油状液体

无色固体，易潮解，易溶于水。

类似硫酸，高浓度时能使有机物炭化。

白（无）

色固体。

⑵、酸性

①、H2XO3

H2TeO3（有两性）TeO（OH）2碱式电离

10-2

Ka2=6.3×

10-8

Ka1=2.4×

Ka2=4.8×

10-9

Ka1=2×

TeO（OH）2

TeO（OH）++OH-,

Kb=10-11

酸性减弱

②、H2XO4

H6TeO6（碲酸脱水中间产物H2TeO4）

第一步电离完全，

Ka2=1.0×

Ka2=1.1×

Ka1=6.8×

10-7，Ka2=4.1×

（强酸）酸性相近

弱酸

⑶、氧化还原性

①、SO2以还原性为主，但是SeO2和TeO2主要显示氧化性，容易被还原成游离态的硒和碲

Ⅰ、SeO2和H2SeO3能氧化H2S、HI、SO2

H2SeO3+2SO2+H2O→2H2SO4+Se，SeO2+2H2S→2S+Se+2H2O，H2SeO3+4HI→2I2+Se+3H2O

Ⅱ、在强氧化剂（F2、Cl2、浓H2O2、KMnO4等）作用下，H2SeO3、H2TeO3被氧化成H2SeO4和H6TeO6。

5H2TeO3+2HClO3+9H2O→5H6TeO6+Cl2，H2SeO3+Cl2+H2O→H2SeO4+2HCl，

TeO2+H2O2（ω=30%）+2H2O→H6TeO6（H2SO4介质）

②、H2SO4、H2SeO4、H6TeO6的氧化性比较：

H2SeO4＞H6TeO6＞H2SO4

H2SeO4不但能氧化H2S、SO2、I-、Br-，中等浓度（50%）的H2SeO4还能氧化Cl-。

H6TeO6也能氧化Cl-。

H2SeO4（浓）+2HCl→H2SeO3+Cl2↑+H2O，H6TeO6+2H++2Cl-→TeO2+Cl2↑+4H2O

5、硒和碲的存在与用途

⑴、存在：

Se和Te都是稀有的分散元素,在地壳里ω（Se）≈1×

10-8，ω（Te）≈1×

10-8。

它们以极微量共存于各种硫化物的矿物里（如黄铁矿FeS2、闪锌矿ZnS、黄铜矿CuFeS2即Cu2S·

Fe2S3、辉铜矿Cu2S…），可以从硫化物矿焙烧的烟道灰中回收。

硫酸工业的烟道尘和洗涤塔的淤泥、电解铜的阳极泥等，成为制取Se和Te的主要原料。

例如SeO2+2SO2+2H2O→2H2SO4+Se（红色无定形硒）

⑵、用途

①、硒

Ⅰ、灰硒是链状晶体，属于金属型。

在光照下它的导电能力比在暗处大几千倍，是典型的半导体。

在半导体技术中用来制造整流器、光电管和光导体（硒光电池）。

Ⅱ、由真空沉积的无定形硒，是理想的静电印刷用光导体（如施乐复印机）。

Ⅲ、硒作玻璃脱色剂（少量的硒加到普通玻璃中，可消除由于玻璃中含有Fe2+而产生的绿色—少量硒的红色与绿色互补而成为无色）。

Ⅳ、制造硒红宝石玻璃。

在玻璃中加入CdSe和CdS的固体颗粒—胶态分散体，当Cd（S,Se）含有约10%CdS时，可获得最深的红宝石色泽，但CdS相对浓度增加时，颜色从红变黄：

红（40%CdS），橙（75%CdS），黄（100%CdS）。

Ⅴ、CdS中添加CdSe，便得到耐热的红色颜料，广泛用于塑料、油漆、油墨和搪瓷的制造。

Ⅵ、少量硒铁用来增进不锈钢的铸造、锻压与加工。

Ⅶ、CdSe也是荧光物质。

Ⅷ、口服亚硒酸钠可预防和治疗克山病。

②、碲

Ⅰ、把Te加入到钢和铜里，可以改善机械加工性能和抗腐蚀性能。

Ⅱ、少量Te加入到铅中，可增加铅的硬度和弹性，用于制造铅缆绳。

Ⅲ、碲化合物在橡胶工业中有时用作催化剂和固化剂，提高橡胶的可塑性，抗热、抗氧化和耐磨性能。

Ⅳ、用于制造化合物半导体，如CdTe、Al2Te3、Bi2Te3。

二、硫及其化合物

１、硫

⑴、物理性质：

斜方硫为黄色固体，密度2.06g/cm3，熔点112.8℃，沸点444.6℃。

β-单斜硫为浅黄色针状晶体，密度为1.96g/cm3；

熔点为119.3℃，沸点444.6℃，折射率2.038。

它们的导热性和导电性都很差，性松脆，不溶于水，微溶于乙醇和乙醚，易溶于CS2、CCl4、苯和环已烷等非极性溶剂中。

从CS2中再结晶，可得到纯度很高的晶状硫正交硫晶体。

Sα在通常情况下最稳定，温度升到95.6℃以上则Sβ稳定，在95.6℃这两种变体处于平衡

Ｓ（斜方）

Ｓ（单斜），

=0.398kJ·

mol1

如果将Sα迅速加热，由于无足够