铝族 锗分族Word文档格式.docx
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4Al+3C→AlCΔG=−211.3KJ∙mol−1
1-3氢氧化物和氧化物
Al(OH)3(s)=Al3+(aq)+3OH−(aq)
Al(OH)3(s)+H2O=H+(aq)+Al(OH)4−(aq)Ksp(a)=2.0×
10−11
请问:
对Al(Ⅲ)来说,存在于水的pH范围
如CAl(Ⅲ)=0.1mol∙l−13.5~9.7
Al3+Al(OH)3Al(OH)4−
1-4卤化铝
AlF3白色难溶Ksp=1.0×
10−15离子化合物
AlCl3固态:
以离子键形式存在
eg以共价键形式存在
合成:
2Al+3X2→2AlX3
Al2O3+3C+3X2=2AlX3+3CO(ClBr)
AlCl3∙6H2O
Al(OH)3+3HCl+3H2O
1-5铝盐和配合物
一、磷酸盐
Al3++PO43−→AlPO4∙xH2O白色胶状
可否溶于强酸?
可溶,如何计算?
是一种新型的分子筛
二、易溶铝盐Al2(SO4)3∙nH2O
Al(NO3)3∙nH2O
这些盐受热时,因Al(Ⅲ)的水解作用生成碱式盐
Al(ClO4)3∙15H2O
Al(OH)(ClO4)3
Al(NO3)3∙9H2O
Al2O3
Al(NO3)3
Al(OH)(ClO4)2
灭火Al3++3HCO3−=Al(OH)3↓+3CO2
Al2(SO4)3+NaHCO3比H2SO4+Na2CO3好
白色固体阻挡燃烧
三、明矾(叫同学回答)
1.复盐的溶解度小→稳定
温度030100
Al2(SO4)3(g)31.240.582.1
K2SO4·
Al2(SO4)3(g)3.08.4154
2.明矾M2SO4∙M2(SO4)3∙24H2O
LiNaKRbCsNH4TlMⅠ
AlFeCrVCoMnRhIrMⅢ
SO4→SeO4
四、配合物
Al3++2C2O42−=Al(C2O42−)33−6.2×
1016
Al3++Y4−=AlY−2.0×
(Y=EDTA)
问题:
Al+S
Al2S3
而AlCl3+Na2S→无Al2S3why?
第三节镓铟铊
1.性质
Ga在液态有Ca2→说明它的非金属性强
Ga(OH)3和Al(OH)3的酸性比较:
Ga(OH)3强而应为Al(OH)3强
周期性:
从上到下,金属性增强,氢氧化物碱性↑
在NaAl(OH)4和NaGa(OH)4中通CO2,哪个先沉淀?
NaAl(OH)4+H2CO3=Al(OH)3↓+NaHCO3+H2O
强b强a弱a弱b
3-1性质
一、物性
1.比铅还软
(比较:
ⅠA、ⅡAⅢA与ⅣA)
2.Ga的特殊性熔点29.780C沸点24030C
液态区间最大用途:
温度计
3.液态液态的密度固态
4.半导体
二、Ga的提取
1.Ga和Al的金属性哪个强?
Ga(OH)3和Al(OH)3的酸性:
Al、Ga强
Ga(OH)3+H2O=Ga(OH)4−+H+
1)酸性越强则加碱易溶解∴Ga(OH)3溶于碱的pH值小于Al(OH)3
2)由于Ga(OH)3酸性大,Ga(OH)4−与H+的结合力弱一些
在加H+时,Al(OH)4−先变成Al(OH)3
2.步骤
问题:
最后一步如何得到Ga?
电解法
Ga(OH)4−+3e=Ga↓+4OH−
Al干扰反应吗?
3-2氢氧化物和氧化物
Ga(OH)3
1.4×
10−7
10−34
溶于
NH3∙H2O
Al(OH)3
2×
1×
10−36
不溶
Kspa
Kspb
一、氢氧化物碱性变化的顺序
Al(OH)3≈Ga(OH)3<
In(OH)3
二、只有Tl2O3无Ga(OH)3
三、+1价氧化物的稳定性:
Al、Ga、In、Tl
Ga2O3+4Ga→3Ga2O(暗棕色)
Ga+GaCl3
四、2Al+AlCl3
3AlCl但低温不稳定why?
五、TlOH的碱性类似于KOH
3-3卤化物
GaIn有4种Tl只有TlF3TlCl3
TlI3
F化物离子型其他共价型
一、GaF3→M3GaF6(NaKNH4+)
GaCl3→Ga2Cl6
二、TlX为难溶盐(类似于AgX)见光分解
三、可溶性Tl(Ⅰ)盐类似于K
不溶性Tl(Ⅰ)盐类似于Ag
第四节锗分族
提问:
你对锗分族的性质有何见解?
PbO2有强氧化性—惰性电子对效应
4-1存在和冶炼
锗→有机锗→对人有益,前段时间锗鸡蛋
锗矿石→GeCl4(提纯)
GeO2
Ge(区域熔融)
Sn矿石
除S、As
去氧化物→SnO
Sn
PbS(方铅矿)
PbO
Pb
Pb(99.95%)
Pb(6个9)
由于方铅矿中含Ag2S则粗Pb中含Ag
Parks法:
Pb(Ag)+Zn融化分层Zn层在上Ag溶于Zn层,而将Pb分离后,蒸去Zn(萃取法)
4-2性质
一、Sn:
灰锡(锡)白锡(β锡)脆锡
锡疫Tindiseaseβ−Sn向α−Sn转向
锡制品长期低温会损坏
Sn+4HNO3=SnO2+4NO2+2H2O
(稀HNO3生成Sn(NO3)2)
二、Pb1)重金属,可以挡住x、γ射线
2)很软
Pb+4HNO3→Pb(NO3)2
Pb+4HAc→Pb(Ac)2Pb(Ac)+
(很慢)
三、Pb与水反应
Pb+水→溶解度很小1.5×
10−6mol∙l−1
+有氧水→溶解度大不能用铅管送硬水
Pb+硬水→PbSO4↓溶解度极小
Pb+OH−+2H2O→Pb(OH)3−+H2
强碱
4-2氧化物和氢氧化物
SnOSnO2PbOPbO2Pb3O4
一、SnO在空气中
SnO2
无空气SnO
Sn+SnO2
Sn(OH)2Sn(OH)4为什么?
碱性为主酸性为主
在Sn2+溶液中加OH−会发生什么变化
Sn2++2OH−→Sn(OH)2→Sn(OH)3−
如为浓强碱2Sn(OH)3−=Sn(OH)62−+Sn
SnCl4水解为α−锡酸
SnCl4+6H2O=H2Sn(OH)6+4HCi
Sn+HNO3(浓)=SnO2∙xH2O
α和ββ−锡酸,不溶于酸
观点:
1.都是SnO2∙xH2O但含水量,质点大小,表面性质不同
2.α−锡酸非晶体
β−锡酸晶体
和熔融碱反应→盐
二、
写出下列反应方程式:
Pb(Ac)4+2H2O=
Pb3O4+4HNO3=
Pb(Ac)2+NaOCl+2NaOH=
PbO2
Pb2O3
Pb3O4
PbOwhy?
Pb(Ac)4+2H2O=PbO2+4HAc
Pb3O4+4HNO3=PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O
PbO2+2NaAc+NaCl+H2O
PbO同学回答why?
2PbO2=Pb2O3+1/2O2
3Pb2O3=2Pb3O4+1/2O2
Pb3O4=3PbO+1/2O2
叫
PbO2是强氧化剂,它在酸性条件下可将Mn2+氧化为MnO4−,而不能用HCl作为酸性介质,为什么?
铅蓄电池PbO2+Pb+2H2SO4
2PbSO4+2H2OEo=2.041V
4-4硫化物和卤化物
一、SnSSnS2PbS(PbS2为什么没有?
)
金粉
H2S+Sn2+→SnS
Sn4+→SnS2
Pb2+→PbS
二、卤化物SnX2SnX4PbX2PbF4PbCl4
SnCl2为强还原剂
2Hg2++Sn2++2Cl−=Hg2Cl2↓+Sn4+
Hg2Cl2+Sn2+=2Hg↓+Sn4++2Cl−
Sn+Cl2→SnCl4
三、铅的卤化物
1.PbCl2的溶解度随T变化,而析出时有针状晶体出现
PbCl4为黄色液体,极易水解而冒烟
问:
PbCl4和CCl4有什么不同的性质?
PbCl2不溶于水而溶于HCl为什么?
PbCl+Cl−→[PbCl4]2−
[PbCl6]4−
K稳:
Sn2++X−(F−>
>
Cl−>
Br−>
I−)
Pb2++X−(I−>
F−)why?
四、铅的其他盐Pb(NO3)2Pb(Ac)2可溶
PbSO4PbCO3PbCrO4不溶
可溶盐中均有配合物生成:
Pb(NO3)+(β=15.1)
Pb(Ac)+Pb(Ac)2Pb(Ac)3−
Pb2++Ac-=Pb(Ac)+β=145
Pb(Ac)++Ac-=Pb(Ac)2β=810
Pb(Ac)2+Ac-=Pb(Ac)3-β=2950
就像电离平衡是逐步电离一样,生成配合物也是逐步生成
空气中的和反应生成
为什么?
H2O+CO2+Pb(Ac)2=PbCO3+2HAc
有时可以溶解
PbSO4+H2SO4=Pb(HSO4)2
PbSO4+3Ac−=Pb(Ac)3−+SO42−
你认为PbCO3和PbSO4哪一个的Ksp大
PbCrO4+3OH−=Pb(OH)4−+CrO4−(用其两性区别)
如BaCrO4SrCrO4
(它为都溶于酸,而只有PbCrO4溶于碱)
而SrCrO4的Ksp较大,它可溶于弱酸
4-5有机物Sn(Ⅱ)Pb(Ⅱ)少
Sn(Ⅳ)Pb(Ⅳ)多
SnCl4+2Zn(C2H5)2=Sn(C2H5)4+2ZnCl2
Na4Pb+4C2H5Cl=Pb(C2H5)4+4NaCl
四乙基铅(锡)
ΔH=217.6KJ∙mol但常温稳定
汽油抗震剂