A. 高中化學:所有氧族元素的反應及性質
§1 氧族元素通性
周期系ⅥA族包括氧、硫、硒、碲、釙(O,S,Se,Te,Po)五種元素統稱氧族元素,除O之外的S,Se,Te,Po又稱硫族元素。氧和硫在自然界大量以游離態單質狀態存在,硒、碲則有稀有元素,單質為准金屬,通常以硒化物,碲化物存在硫化礦床中;釙則是典型金屬元素,是一種放身性元素,存在於含鈾和釷的礦床中。
1.原子結構和氧化態
本族元素價電子層結構為ns2np4,均有獲得2個電子的趨勢,故常見氧化數為-2。大多數金屬氧化物是離子型的,含有O2-離子,而S,Se,Te形成的化合物離子性超過50%的為數則很少,因此在這些元素形成的化合物中,多為共價化合物。與鹵族元素相比,本族元素的原子獲得兩個電子形成X2-的傾向較鹵素原子形成X-的傾向小得多,因為氧族元素的原子結合第二個電子是需要吸收能量的(EA2為正值)。本族除O之外,S,Se,Te形成化合物時,還可有+2,+4,+6 等氧化數,氧則僅與F這種電負性最大的元素形成化合物時有+2氧化數(OF2),其原因是O的電負性大,且價電子層為n=2,只能容納8個電子,要將電子拆單成鍵,使氧化數高於+2,就需將電子激發到較高能層,這就需要過高的能量,而硫族元素則電負性相對較小,又有價層d軌道的利用,它們可以拆開成對電子而生成4個或6個價鍵。
形成共價單鍵的成鍵方式:
電子構型四面體,分子角型;+2氧化數,如SCl2、SF2、TeCl2、TeBr2。對共價型氧化物則為-2氧化數,如:H2O、Cl2O、H2S。
孤對電子通常占據赤道平面上的一個位置;電子構型三角雙錐,分子構型畸變的四面體,形成+4氧化數,如TeF4、TeCl4、TeBr4、TeI4、SeF4。
電子構型八面體,分子構型亦為八面體,+6氧化數,如SF6。
與鹵素含氧酸一樣,在S,Se,Te的含氧酸及其鹽中,中心原子採取SP3雜化,形成d- pπ 配鍵,但其中碲酸H6TeO6則與碘酸類似,中心原子也取sp3d2雜化,為正八面體結構。
2.重要性質遞變規律
(1)原子共價半徑,離子半徑(-2,+6),單質的熔沸點從O-Te遞增,非極性分子色散力隨分子量遞增(S,Se,Te為多原子分子)。
(2)I1、EA1、EA2、χ(電負性)從O-Te遞減,但O的EA1與F在鹵素中類似,出現反常。
(3)單質的鍵離解能書中指單鍵,O-O鍵反常地小,與其r特別小有關(因分子組成原子數不同,不作比較)。
(4)單質的氧化性,見P444 電勢圖
φ°A(V) O2/H2O 1.23 S/H2S 0.14 Se/H2Se -0.99 Te/H2Te -0.69
φ°B(V) O2/OH- 0.401 S/S2- -0.476 Se/Se2- 0.78 Te/Te2- -0.92
可見從O2-Te呈降低趨勢
(5)從O2-Po,非金屬性——金屬性
3.與鹵族元素通性的比較
(1)同族從上——下,元素性質變化規律類似。
(2)族間比較
同周期氧族元素與鹵素相比,電子層數不變,但從左——右有效核電數Z*e增加,r減小,得電子趨勢增大,因此同周期的氧族元素的I1,EA1均較鹵族元素小,(單質)氧化力減弱,非金屬性減弱。
從同族性質變化來看,雖然兩族都是從上——下,非金屬性減弱,但氧族的化性遞變更明顯:O2為典型非金屬,而Po為金屬。
(3)在同族元素中,O與F具有類似性,即均是n=2,次外層(內層)只有2個電子,價層無d軌道,半徑特別小,故與本族其它元素相比,出現一些異常,如EA1反常,氧化力特別強,等等。
(4)氧與硫的相似性小,而與鹵素在性質上有頗多相似,如形成的金屬化合物大多為離子型化合物等。
(5)本族所有元素都存在不止一種的同素異形體,而鹵素則無此特點。
碳族元素位於元素周期表中ⅣA族,包括碳C、硅Si、鍺Ge、錫Sn、鉛Pb五種元素。價電子層構型為ns2np2,有4個價電子。碳、硅是非金屬,錫、鉛是金屬,鍺是半金屬。特殊的結構使其獲得電子與失去電子的能力幾乎相等,往往通過電子的共用達到穩定結構,當與其它元素的原子化合時,主要形成共價型化合物。
游離態的碳以金剛石和石墨兩種單質形式存在,硅以化合態存在於二氧化硅和硅酸鹽中,鍺、錫主要以氧化物形式存在(鍺石GeO2、錫石SnO2)、鉛以硫化物存在居多。鉛單質為金屬晶體,其它四種元素的單質為原子晶體(石墨為層狀晶體、白錫為金屬晶體)。空氣中的二氧化碳、地殼中各種碳酸鹽、煤、石油里都含有大量的碳,脂肪、糖類、蛋白質及其它有機物都是含碳的化合物。碳和錫都有同素異形體(金剛石、石墨和碳-60,灰錫和白錫等)。
本族元素隨著原子序數的增加,電子層數逐漸增加,原子核對外層電子的引力逐漸減弱,非金屬性逐漸減弱(得電子能力減弱),金屬性逐漸增強(失電子能力增強)。化學性質差異很大。
1.碳可以跟濃硫酸、硝酸反應,被氧化成二氧化碳,不與鹽酸作用。硅不跟鹽酸、硫酸、硝酸作用,只與氫氟酸反應。鍺不和稀鹽酸、稀硫酸反應,但能被濃H2SO4、濃HNO3氧化。錫和稀鹽酸、稀H2SO4反應,生成低價錫Sn(Ⅱ)的化合物;跟濃H2SO4、濃HNO3反應生成高價錫Sn(Ⅳ)的化合物。鉛跟鹽酸、硫酸、硝酸都能反應被氧化成Pb2+。
2. 跟鹼溶液反應的有硅和錫,如生成SiO3,2-,放出氫氣,表明錫不全是金屬性的。
3.在加熱時都能跟氧反應,被氧化成CO2、SiO2和PbO等。
4.跟硫、氯共熱生成相應的高價氯化物和硫化物,鉛則生成PbS和PbCl2。
5.碳、硅跟金屬共熱生成碳化物和硅化物,錫、鉛與金屬形成合金。都不能直接與氫化合,其氫化物是間接製得的。
B. 化學中的化學價是什麼意思
化學價是一種元素的一個原子與其他元素的原子化合{即構成化合物}時表現出來的性質。
一般來說,化合價等於每個原子在化合過程中獲得或失去的電子數,即當元素達到穩定結構時獲得或失去的電子數,這通常由元素的電子排列決定,主要是最外層的電子排列,以及當然,也可能涉及次外層可能達到的次穩定結構。
反應物原子的數量比由原子最外層的電子數決定,而不是由原子數決定。例如,鈉離子(價+1,電子損失)必須與氯離子(價-1,得到電子)結合。鎂離子(化合價為+2,失去兩個電子)必須與兩個氯化物結合。
如果所形成化合物的離子價代數不為零,則構成離子化合物的陰離子和陽離子以及構成共價化合物分子的原子的最外層電子層將無法穩定。也不可能形成穩定的化合物。
(2)化學所有元素及其性質多少價擴展閱讀:
化合價計算規律:
給了化合式之後,若知道一種元素的化合價,可將其化合價與其分子中該元素的原子數相乘。因化合價的電性為零,將零減去上一個化合價與該元素原子數的積再除以分子中另一元素的原子數,即得到另一元素化合價。
給了兩元素的化合價,求出化合價的絕對值之最小公倍數。再用最小公倍數除以化合價絕對值即求出分子中原子數。化合價的表示方法:正負化合價用+1,+2,+3,-1,-2……0等要標在元素符號的正上方。
參考資料來源:網路—化學價
C. 化學元素周期表中的元素的性質和元素之間的對比的原則(比如何為元素最高價態氧化物和如何比較元素酸性大小
在元素周期表的主族元素中,越靠左下,元素金屬性(還原性)越強,反之越靠右上,元素非金屬性(氧化性)越強。
這種現象的本質是原子核外電子層數遞增,與最外層電子數的周期性變化的結果。
D. 中元素,化學性質最不活潑的是________,只有負價而無正價的元素是________。 (
由元素在周期表中位置,可知A為氫、B為Na、C為Al、D為碳、E為氮、F為磷、G為氟、H為Cl、I為Ar、J為Si.
(1)稀有氣體Ar原子最外層為穩定結構,化學性質最不活潑;上述元素中氟元素沒有正化合價,只有負價,故答案為:Ar;F;
(2)由C的位置可知,C處於第三周期ⅢA族,故答案為:ⅢA;
(3)HClO 4 是最強的無機含氧酸,Al(OH) 3 是兩性氫氧化物,故答案為:HClO 4 ;Al(OH) 3 ;
(4)N、C、F三元素中F元素非金屬性最強,元素非金屬性越強,其氫化物越穩定,故HF最穩定,故答案為:HF;
(5)同周期自左而右原子半徑減小、同主族自上而下原子半徑增大,故原子半徑:Na>Al>P>N,故答案為:Na;
(6)B、H形成的化合物為NaCl,由活潑金屬與活潑非金屬組成,含有離子鍵,故答案為:離子鍵;
(7)氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁與水,反應離子方程式為:Al 2 O 3 +6H + ═2Al 3+ +3H 2 O,故答案為:Al 2 O 3 +6H + ═2Al 3+ +3H 2 O;
(8)B與C兩種元素的最高價氧化物對應的水化物分別為氫氧化鈉、氫氧化鋁,二者反應生成偏鋁酸鈉與水,化學方程式為:Al(OH) 3 +NaOH═NaAlO 2 +2H 2 O,故答案為:Al(OH) 3 +NaOH═NaAlO 2 +2H 2 O.
E. 高中的化學中常用的短周期元素及其化合物的性質的歸納
H:原子半徑最小,宇宙中含量最為豐富的元素。一般有H20和H2O2
C:形成化合物種類最多的元素(有人說是H),一般考CO和CO2
N2:空氣中含量最多。HNO3見光分解為NO2(紅棕色),還能與Cu反應。NO與氧氣容易反應生成NO2
NH3極易溶於水,且水溶液呈鹼性,可用於做噴泉試驗(HCl也可以)
O:一般不考慮正價
F:一般不考慮正價,HF(是弱酸)可以與SiO2反應(用於雕刻玻璃)。HF也是唯一能與SiO2反應的酸
Na:焰色反應為黃色,在空氣中氧化為Na2O,燃燒產物為淡黃色(Na2O2),最高價氧化物的水化物為強鹼
Mg與Li,Be與Al等小對角線規則
Al:即能與酸反應又能與強鹼反應釋放H2的兩性氫氧化物。
Cl:最高價氧化物的水化物為強酸HClO4(高氯酸)
另外還常見的有Fe,Cu,S,K,Ca等。
F. 高中化學所有化學元素性質
元素周期表是元素周期律用表格表達的具體形式,它反映元素原子的內部結構和它們之間相互聯系的規律。元素周期表簡稱周期表。元素周期表有很多種表達形式,目前最常用的是維爾納長式周期表。元素周期表有7個周期,有16個族和4個區。元素在周期表中的位置能反映該元素的原子結構。周期表中同一橫列元素構成一個周期。同周期元素原子的電子層數等於該周期的序數。同一縱行(第Ⅷ族包括3個縱行)的元素稱「族」。族是原子內部外電子層構型的反映。例如外電子構型,IA族是ns1,IIIA族是ns2 np1,O族是ns2 np4, IIIB族是(n-1) d1·ns2等。元素周期表能形象地體現元素周期律。根據元素周期表可以推測各種元素的原子結構以及元素及其化合物性質的遞變規律。當年,門捷列夫根據元素周期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質,經過綜合推測,成功地預言未知元素及其化合物的性質。現在科學家利用元素周期表,指導尋找製取半導體、催化劑、化學農葯、新型材料的元素及化合物。
化學元素周期表最早由門捷列夫於1869年編定
1 H氫1.0079
2 He氦4.0026
3 Li鋰6.941
4 Be鈹9.0122
5 B硼10.811
6 C碳12.011
7 N氮14.007
8 O氧15.999
9 F氟18.998
10 Ne氖20.17
11 Na鈉22.9898
12 Mg鎂24.305
13 Al鋁26.982
14 Si硅28.085
15 P磷30.974
16 S硫32.06
17 Cl氯35.453
18 Ar氬39.94
19 K鉀39.098
20 Ca鈣40.08
21 Sc鈧44.956
22 Ti鈦47.9
23 V 釩50.94
24 Cr鉻51.996
25 Mn錳54.938
26 Fe鐵55.84
27 Co鈷58.9332
28 Ni鎳58.69
29 Cu銅63.54
30 Zn鋅65.38
31 Ga鎵69.72
32 Ge鍺72.5
33 As砷74.922
34 Se硒78.9
35 Br溴79.904
36 Kr氪83.8
37 Rb銣85.467
38 Sr鍶87.62
39 Y 釔88.906
40 Zr鋯91.22
41 Nb鈮92.9064
42 Mo鉬95.94
43 Tc鍀(99)
44 Ru釕161.0
45 Rh銠102.906
46 Pd鈀106.42
47 Ag銀107.868
48 Cd鎘112.41
49 In銦114.82
50 Sn錫118.6
51 Sb銻121.7
52 Te碲127.6
53 I碘126.905
54 Xe氙131.3
55 Cs銫132.905
56 Ba鋇137.33
57-71La-Lu鑭系
57 La鑭138.9
58 Ce鈰140.1
59 Pr鐠140.9
60 Nd釹144.2
61 Pm鉕(147)
62 Sm釤150.3
63 Eu銪151.96
64 Gd釓157.25
65 Tb鋱158.9
66 Dy鏑162.5
67 Ho鈥164.9
68 Er鉺167.2
69 Tm銩168.9
70 Yb鐿173.04
71 Lu鑥174.967
72 Hf鉿178.4
73 Ta鉭180.947
74 W鎢183.8
75 Re錸186.207
76 Os鋨190.2
77 Ir銥192.2
78 Pt鉑195.08
79 Au金196.967
80 Hg汞200.5
81 Tl鉈204.3
82 Pb鉛207.2
83 Bi鉍208.98
84 Po釙(209)
85 At砹(201)
86 Rn氡(222)
87 Fr鈁(223)
88 Ra鐳226.03
89-103Ac-Lr錒系
89 Ac錒(227)
90 Th釷232.0
91 Pa鏷231.0
92 U鈾238.0
93 Np鎿(237)
94 Pu鈈(239,244)
95 Am鎇(243)
96 Cm鋦(247)
97 Bk錇(247)
98 Cf鐦(251)
99 Es鎄(252)
100 Fm鐨(257)
101 Md鍆(258)
102 No鍩(259)
103 Lr鐒(260)
104 Rf釒盧(257)
105 Db釒杜(261)
106 Sg釒喜(262)
107 Bh釒波(263)
108 Hs釒黑(262)
109 Mt釒麥(265)
110 Ds釒達(266)
111 Rg釒侖(272)
112 Uub(285)
113 Uut(284)
114 Uuq(289)
116 Uuh(292)
118 Uuo(293)
……
門捷列夫出生於1834年,他出生不久,父親就因雙目失明出外就醫,失去了得以維持家人生活的教員職位。門捷列夫14歲那年,父親逝世,接著火災又吞沒了他家中的所有財產,真是禍不單行。1850年,家境困頓的門捷列夫藉著微薄的助學金開始了他的大學生活,後來成了彼得堡大學的教授。
幸運的是,門捷列夫生活在化學界探索元素規律的卓絕時期。當時,各國化學家都在探索已知的幾十種元素的內在聯系規律。
1865年,英國化學家紐蘭茲把當時已知的元素按原子量大小的順序進行排列,發現無論從哪一個元素算起,每到第八個元素就和第一個元素的性質相近。這很像音樂上的八度音循環,因此,他乾脆把元素的這種周期性叫做「八音律」,並據此畫出了標示元素關系的「八音律」表。
顯然,紐蘭茲已經下意識地摸到了「真理女神」的裙角,差點就揭示元素周期律了。不過,條件限制了他作進一步的探索,因為當時原子量的測定值有錯誤,而且他也沒有考慮到還有尚未發現的元素,只是機械地按當時的原子量大小將元素排列起來,所以他沒能揭示出元素之間的內在規律。
可見,任何科學真理的發現,都不會是一帆風順的,都會受到阻力,有些阻力甚至是人為的。當年,紐蘭茲的「八音律」在英國化學學會上受到了嘲弄,主持人以不無譏諷的口吻問道:「你為什麼不按元素的字母順序排列?」
門捷列夫顧不了這么多,他以驚人的洞察力投入了艱苦的探索。直到1869年,他將當時已知的仍種元素的主要性質和原子量,寫在一張張小卡片上,進行反復排列比較,才最後發現了元素周期規律,並依此制定了元素周期表。
先背熟元素周期表,然後就會慢慢找出各族元素的規律,以後見到沒有學過的元素只要是同一族的都會知道有什麼特點,有什麼化學性質,那就不是可以舉一反三了
橫著看叫周期,是指元素周期表上某一橫列元素最外層電子從1到8的一個周期循環
豎著看叫族,是指某一豎列元素因最外層電子數相同而表現出的相似的化學性質
主族元素是只有最外層電子沒有排滿的,但是副族有能級的躍遷,次外層電子也沒排滿。去找本高一的化學課本都有啊!
第一周期:氫氦----侵害
第二周期:鋰鈹硼碳氮氧氟氖----鯉皮捧碳蛋養福奶
第三周期:鈉鎂鋁硅磷硫氯氬----那美女桂林留綠牙(那美女鬼 流露綠牙)
第四周期:鉀鈣鈧鈦釩鉻錳----嫁改康太反革命
鐵鈷鎳銅鋅鎵鍺----鐵姑捏痛新嫁者
砷硒溴氪----生氣休克
第五周期:銣鍶釔鋯鈮----如此一告你
鉬鍀釕----不得了
銠鈀銀鎘銦錫銻----老把銀哥印西堤
碲碘氙----地點仙
第六周期:銫鋇鑭鉿----(彩)色貝(殼)藍(色)河
鉭鎢錸鋨 ---- 但(見)烏(鴉)(引)來鵝
銥鉑金汞砣鉛----一白巾供它牽
鉍釙砹氡 ---- 必不愛冬(天)
第七周期:鈁 鐳 錒 ---- 很簡單了~就是---- 防雷啊!
用諧音狂想記憶法較好記:輕(氫)孩(氦)離(鋰)皮(鈹),朋(硼)嘆(碳)淡(氮)養(氧),佛(氟)奶(氖)那(鈉)沒(鎂),屢(鋁)歸(硅)臨(磷)留(硫),濾(氯)牙(氬)加(鉀)鈣。
意思是說:瘦弱體重很輕的小孩皮膚脫皮,朋友慨嘆說你應該粗放型地養他。我們家老佛爺也就是孩子的奶奶說:那樣沒法子養。屢次回老家討偏方,臨走時還給人家留下錢,人家屢次說,你應該給他的牙加補一些鈣。
這是我上初中時學化學時自己編的,你瞧都二十年了還記得很清楚。元素周期表」。這張表揭示了物質世界的秘密,把一些看來似乎互不相關的元素統一起來,組成了一個完整的自然體系。它的發明,是近代化學史上的一個創舉,對於促進化學的發展,起了巨大的作用。看到這張表,人們便會想到它的最早發明者——門捷列夫。
德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫生於一八三四年二月七日俄國西伯利亞的托波爾斯克市。這個時代,正是歐洲資本主義迅速發展時期。生產的飛速發展,不斷地對科學技術提出新的要求。化學也同其它科學一樣,取得了驚人的進展。門捷列夫正是在這樣一個時代,誕生到人間。門捷列夫從小就熱愛勞動,熱愛學習。他認為只有勞動,才能使人們得到快樂、美滿的生活;只有學習,才能使人變得聰明。
門捷列夫在學校讀書的時候,一位很有名的化學教師,經常給他們講課。熱情地向他們介紹當時由英國科學家道爾頓始創的新原子論。由於道爾頓新原於學說的問世,促進了化學的發展速度,一個一個的新元素被發現了。化學這一門科學正激動著人們的心。這位教師的講授,使門捷列夫的思想更加開闊了,決心為化學這門科學獻出一生。
門捷列夫在大學學習期間,表現出了堅韌、忘我的超人精神。疾病折磨著門捷列夫,由於喪失了無數血液,他一天一天的消瘦和蒼白了。可是,在他貧血的手裡總是握著一本化學教科書。那裡面當時有很多沒有弄明白的問題,纏繞著他的頭腦,似乎在召呼他快去探索。他在用生命的代價,在科學的道路上攀登著。他說,我這樣做「不是為了自己的光榮,而是為了俄國名字的光榮。」——過了一段時間以後,門捷列夫並沒有死去,反而一天天好起來了。最後,才知道是醫生診斷的錯誤,而他得的不過是氣管出血症罷了。
由於門捷列夫學習刻苦和在學習期間進行了一些創造性的研究工作,一八五五年,他以優異成績從學院畢業。畢業後,他先後到過辛菲羅波爾、敖德薩擔任中學教師。這期間,他一邊教書,一邊在極其簡陋的條件下進行研究,寫出了《論比容》的論文。文中指出了根據比容進行化合物的自然分組的途徑。一八五七年一月,他被批准為彼得堡大學化學教研室副教授,當時年僅二十三歲。
攀登科學高峰的路,是一條艱苦而又曲折的路。門捷列夫在這條路上,也是吃盡了苦頭。當他擔任化學副教授以後,負責講授《化學基礎》課。在理論化學里應該指出自然界到底有多少元素?元素之間有什麼異同和存在什麼內部聯系?新的元素應該怎樣去發現?這些問題,當時的化學界正處在探索階段。近五十多年來,各國的化學家們,為了打開這秘密的大門,進行了頑強的努力。雖然有些化學家如德貝萊納和紐蘭茲在一定深度和不同角度客觀地敘述了元素間的某些聯系,但由於他們沒有把所有元素作為整體來概括,所以沒有找到元素的正確分類原則。年輕的學者門捷列夫也毫無畏懼地沖進了這個領域,開始了艱難的探索工作。
他不分晝夜地研究著,探求元素的化學特性和它們的一般的原子特性,然後將每個元素記在一張小紙卡上。他企圖在元素全部的復雜的特性里,捕捉元素的共同性。一但他的研究,一次又一次地失敗了。可他不屈服,不灰心,堅持幹下去。
為了徹底解決這個問題,他又走出實驗室,開始出外考察和整理收集資料。一八五九年,他去德國海德爾堡進行科學深造。兩年中,他集中精力研究了物理化學,使他探索元素間內在聯系的基礎更扎實了。 一八六二年,他對巴庫油田進行了考察,對液體進行了深入研究,重測了一些元素的原子量,使他對元素的特性有了深刻的了解。一八六七年,他借應邀參加在法國舉行的世界工業展覽俄羅斯陳列館工作的機會,參觀和考察了法國、德國、比利時的許多化工廠、實驗室,大開眼界,豐富了知識。這些實踐活動,不僅增長了他認識自然的才幹,而且對他發現元素周期律,奠定了雄厚的基礎。
門捷列夫又返回實驗室,繼續研究他的紙卡。他把重新測定過的原子量的元素,按照原子量的大小依次排列起來。他發現性質相似的元素,它們的原子量並不相近;相反,有些性質不同的元素,它們的原子量反而相近。他緊緊抓住元素的原子量與性質之間的相互關系,不停地研究著。他的腦子因過度緊張,而經常昏眩。但是,他的心血並沒有白費,在一八六九年二月十九日,他終於發現了原素周期律。他的周期律說明:簡單物體的性質,以及元素化合物的形式和性質,都和元素原子量的大小有周期性的依賴關系。門捷列夫在排列元素表的過程中,又大膽指出,當時一些公認的原子量不準確。如那時金的原子量公認為169.2,按此在元素表中,金應排在鋨、銥、鉑的前面,因為它們被公認的原子量分別為198.6、6.7、196.7,而門捷列夫堅定地認為金應排列在這三種元素的後面,原子量都應重新測定。大家重測的結果,鋨為190.9、銥為193.1、鉑為195.2,而金是197.2。實踐證實了門捷列夫的論斷,也證明了周期律的正確性。
在門捷列夫編制的周期表中,還留有很多空格,這些空格應由尚未發現的元素來填滿。門捷列夫從理論上計算出這些尚未發現的元素的最重要性質,斷定它們介於鄰近元素的性質之間。例如,在鋅與砷之間的兩個空格中,他預言這兩個未知元素的性質分別為類鋁和類硅。就在他預言後的四年,法國化學家布阿勃朗用光譜分析法,從門鋅礦中發現了鎵。實驗證明,鎵的性質非常象鋁,也就是門捷列夫預言的類鋁。鎵的發現,具有重大的意義,它充分說明元素周期律是自然界的一條客觀規律;為以後元素的研究,新元素的探索,新物資、新材料的尋找,提供了一個可遵循的規律。元素周期律象重炮一樣,在世界上空轟響了!
門捷列夫發現了元素周期律,在世界上留下了不朽的光榮,人們給他以很高的評價。恩格斯在《自然辯證法》一書中曾經指出。「門捷列夫不自覺地應用黑格爾的量轉化為質的規律,完成了科學上的一個勛業,這個勛業可以和勒維烈計算尚未知道的行星海王星的軌道的勛業居於同等地位。」
由於時代的局限性,門捷列夫的元素周期律並不是完整無缺的。一八九四年,惰性氣體氛的發現,對周期律是一次考驗和補充。一九一三年,英國物理學家莫塞萊在研究各種元素的倫琴射線波長與原子序數的關系後,證實原子序數在數量上等於原子核所帶的陽電荷,進而明確作為周期律的基礎不是原子量而是原子序數。在周期律指導下產生的原於結構學說,不僅賦予元素周期律以新的說明,並且進一步闡明了周期律的本質,把周期律這一自然法則放在更嚴格更科學的基礎上。元素周期律經過後人的不斷完善和發展,在人們認識自然,改造自然,征服自然的斗爭中,發揮著越來越大的作用。
門捷列夫除了完成周期律這個勛業外,還研究過氣體定律、氣象學、石油工業、農業化學、無煙火葯、度量衡等。由於他總是日以繼夜地頑強地勞動著,在他研究過的這些領域中,都在不同程度上取得了成就。
一九0七年二月二日,這位享有世界盛譽的科學家,因心肌梗塞與世長辭了。但他給世界留下的寶貴財產,永遠存留在人類的史冊上。
元素周期律的發現是許多科學家共同努力的結果。
1789年,拉瓦錫出版的《化學大綱》中發表了人類歷史上第一張《元素表》,在這張表中,他將當時已知的33種元素分四類。
1829年,德貝萊納在對當時已知的54種元素進行了系統的分析研究之後,提出了元素的三元素組規則。他發現了幾組元素,每組都有三個化學性質相似的成員。並且,在每組中,居中的元素的原子量,近似於兩端元素原子量的平均值。
1850年,德國人培頓科弗宣布,性質相似的元素並不一定只有三個;性質相似的元素的原子量之差往往為8或8的倍數。
1862年,法國化學家尚古多創建了《螺旋圖》,他創造性地將當時的62種元素,按各元素原子量的大小為序,標志著繞著圓柱一升的螺旋線上。他意外地發現,化學性質相似的元素,都出現在同一條母線上。
1863年,英國化學家歐德林發表了《原子量和元素符號表》,共列出49個元素,並留有9個空位。
上述各位科學家以及他們所做的研究,在一定程度上只能說是一個前期的准備,但是這些准備工作是不可缺少的。而俄國化學家門捷列夫、德國化學家邁爾和英國化學家紐蘭茲在元素周期律的發現過程中起了決定性的作用。
1865年,紐蘭茲正在獨立地進行化學元素的分類研究,在研究中他發現了一個很有趣的現象。當元素按原子量遞增的順序排列起來時,每隔8個元素,元素的物理性質和化學性質就會重復出現。由此他將各種元素按著原子量遞增的順序排列起來,形成了若干族系的周期。紐蘭茲稱這一規律為「八音律」。這一正確的規律的發現非但沒有被當時的科學界接受,反而使它的發現者紐蘭茲受盡了非難和侮辱。直到後來,當人人已信服了門氏元素周期之後才警醒了,英國皇家學會對以往對紐蘭茲不公正的態度進行了糾正。門捷列夫在元素周期的發現中可謂是中流砥柱,不可避免地,他在研究工作中亦接受了包括自己的老師在內的各個方面的不理解和壓力。
門捷列夫生於1834年,10歲之前居住於西伯利亞,在一個政治流放者的指導下,學習科學知識並對其產生了極大興趣。1847年,失去父親的門捷列夫隨母親來到披得堡。1850年,進入中央師范學院學習,畢業後曾擔任中學教師,後任彼得堡大學副教授。
1867年,擔任教授的門捷列夫為了系統地講好無機化學課程中,正在著手著述一本普通化學教科書《化學原理》。在著書過程中,他遇到一個難題,即用一種怎樣的合乎邏輯的方式來組織當時已知的63種元素。
門捷列夫仔細研究了63種元素的物理性質和化學性質,又經過幾次並不滿意的開頭之後,他想到了一個很好的方法對元素進行系統的分類。門捷列夫准備了許多類似撲克牌一樣的卡片,將63種化學元素的名稱及其原子量、氧化物、物理性質、化學性質等分別寫在卡片上。門捷列夫用不同的方法去擺那些卡片,用以進行元素分類的試驗。最初,他試圖像德貝萊納那樣,將元素分分為三個一組,得到的結果並不理想。他又將非金屬元素和金屬元素分別擺在一起,使其分成兩行,仍然未能成功。他用各種方法擺弄這些卡片,都未能實現最佳的分類。
1869年3月1日這一天,門捷列夫仍然在對著這些卡片苦苦思索。他先把常見的元素族按照原子量遞增的順序拼在一起,之後是那些不常見的元素,最後只剩下稀土元素沒有全部「入座」,門捷列夫無奈地將它放在邊上。從頭至尾看一遍排出的「牌陣」,門捷列夫驚喜地發現,所有的已知元素都已按原子量遞增的順序排列起來,並且相似元素依一定的間隔出現。
第二天,門捷列夫將所得出的結果製成一張表,這是人類歷史上第一張化學元素周期表。在這個表中,周期是橫行,族是縱行。在門捷列夫的周期表中,他大膽地為尚待發現的元素留出了位置,並且在其關於周期表的發現的論文中指出:按著原子量由小到大的順序排列各種元素,在原子量跳躍過大的地方會有新元素被發現,因此周期律可以預言尚待發現的元素。
事實上,德國化學家邁爾早在1864年就已發明了「六元素表」,此表已具備了化學元素周期表早幾個月,邁爾又對「六元素表」進行了遞減,提出了著名的《原子體積周期性圖解》。該圖解比門氏的第一張化學元素表定量化程度要強,因而比較精確。但是,邁爾未能對該圖解進行系統說明,而該圖解側重於化學元素物理性質的體現。
1871年12月,門捷列夫在第一張元素周期表的基礎上進行增益,發表了第二張表。在該表中,改豎排為橫排,使用一族元素處於同一豎行中,更突出了元素性質的周期性。至此,化學元素周期律的發現工作已圓滿完成。
客觀上來說,邁爾和門捷列夫都曾獨自發現了元素的周期律,但是由於門捷列夫對元素周期律的研究最為徹底,故而在化學界通常將周期律稱為門捷列夫周期律。
主族元素越是向右非金屬性越強,越是向上金屬性越強。
同主族元素,隨著周期數的增加,分子量越來越大,半徑越來越大,金屬性越來越強。
同周期元素,隨著原子系數數的增加,分子量越來越大,半徑越來越小,非金屬性越來越強。
最後一列上都是稀有氣體,化學性質穩定
中學化學就講這些,過渡元素不要求。
1 元素周期表中元素及其化合物的遞變性規律
1.1 原子半徑
(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性氣體元素除外)的原子半徑隨原子序數的遞增而減小;
(2)同一族的元素從上到下,隨電子層數增多,原子半徑增大。
1.2 元素化合價
(1)除第1周期外,同周期從左到右,元素最高正價由鹼金屬+1遞增到+7,非金屬元素負價由碳族-4遞增到-1(氟無正價,氧無+6價,除外);
(2)同一主族的元素的最高正價、負價均相同
1.3 單質的熔點
(1)同一周期元素隨原子序數的遞增,元素組成的金屬單質的熔點遞增,非金屬單質的熔點遞減;
(2)同一族元素從上到下,元素組成的金屬單質的熔點遞減,非金屬單質的熔點遞增
1.4 元素的金屬性與非金屬性
(1)同一周期的元素從左到右金屬性遞減,非金屬性遞增;
(2)同一主族元素從上到下金屬性遞增,非金屬性遞減。
1.5 最高價氧化物和水化物的酸鹼性
元素的金屬性越強,其最高價氧化物的水化物的鹼性越強;元素的非金屬性越強,最高價氧化物的水化物的酸性越強。
1.6 非金屬氣態氫化物
元素非金屬性越強,氣態氫化物越穩定。同周期非金屬元素的非金屬性越強,其氣態氫化物水溶液一般酸性越強;同主族非金屬元素的非金屬性越強,其氣態氫化物水溶液的酸性越弱。
1.7 單質的氧化性、還原性
一般元素的金屬性越強,其單質的還原性越強,其氧化物的氧離子氧化性越弱;元素的非金屬性越強,其單質的氧化性越強,其簡單陰離子的還原性越弱。
2. 推斷元素位置的規律
判斷元素在周期表中位置應牢記的規律:
(1)元素周期數等於核外電子層數;
(2)主族元素的序數等於最外層電子數;
G. 化學周期表前36號元素中特殊元素的特殊化學性質 價態 等等
① 族序數等於周期數的元素:H、Be、Al、Ge。
② 族序數等於周期數2倍的元素:C、S。
③ 族序數等於周期數3倍的元素:O。
④ 周期數是族序數2倍的元素:Li、Ca。
⑤ 周期數是族序數3倍的元素:Na、Ba。
⑥ 最高正價與最低負價代數和為零的短周期元素:C。
⑦ 最高正價是最低負價絕對值3倍的短周期元素:S。
⑧ H外,原子半徑最小的元素:F。
⑨ 短周期中離子半徑最大的元素:P。
③地殼中含量最多的元素、氣態氫化物沸點最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態的元素:O
①形成化合物種類最多的元素、單質是自然界中硬度最大的物質的元素或氣態氫化物中氫的質量分數最大的元素:C。
②空氣中含量最多的元素或氣態氫化物的水溶液呈鹼性的元素:N。
③地殼中含量最多的元素、氣態氫化物沸點最高的元素或氫化物在通常情況下呈液態的元素:O
④最輕的單質的元素:H ;最輕的金屬單質的元素:Li 。
⑤單質在常溫下呈液態的非金屬元素:Br ;金屬元素:Hg 。
⑥最高價氧化物及其對應水化物既能與強酸反應,又能與強鹼反應的元素:Be、Al、Zn。
⑦元素的氣態氫化物和它的最高價氧化物對應水化物能起化合反應的元素:N;能起氧化還原反應的元素:S。
⑧元素的氣態氫化物能和它的氧化物在常溫下反應生成該元素單質的元素:S。
⑨元素的單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素:Li、Na、F。
⑩常見的能形成同素異形體的元素:C、P、O、S。
:Li、Na、F。
⑩常見的能形成同素異形體的元素:C、P、O、S。
H. [化學]八大元素種族的物理性質跟化學性質
所有元素的性質:http://www.hebeikj.com/mfcx/yuansixing1.htm
非金屬單質(F2 ,Cl2 , O2 , S, N2 , P , C , Si)
1, 氧化性:
F2 + H2 === 2HF
F2 +Xe(過量)===XeF2
2F2(過量)+Xe===XeF4
nF2 +2M===2MFn (表示大部分金屬)
2F2 +2H2O===4HF+O2
2F2 +2NaOH===2NaF+OF2 +H2O
F2 +2NaCl===2NaF+Cl2
F2 +2NaBr===2NaF+Br2
F2+2NaI ===2NaF+I2
F2 +Cl2 (等體積)===2ClF
3F2 (過量)+Cl2===2ClF3
7F2(過量)+I2 ===2IF7
Cl2 +H2 ===2HCl
3Cl2 +2P===2PCl3
Cl2 +PCl3 ===PCl5
Cl2 +2Na===2NaCl
3Cl2 +2Fe===2FeCl3
Cl2 +2FeCl2 ===2FeCl3
Cl2+Cu===CuCl2
2Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
Cl2 +2NaI ===2NaCl+I2
5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
Cl2 +Na2S===2NaCl+S
Cl2 +H2S===2HCl+S
Cl2+SO2 +2H2O===H2SO4 +2HCl
Cl2 +H2O2 ===2HCl+O2
2O2 +3Fe===Fe3O4
O2+K===KO2
S+H2===H2S
2S+C===CS2
S+Fe===FeS
S+2Cu===Cu2S
3S+2Al===Al2S3
S+Zn===ZnS
N2+3H2===2NH3
N2+3Mg===Mg3N2
N2+3Ca===Ca3N2
N2+3Ba===Ba3N2
N2+6Na===2Na3N
N2+6K===2K3N
N2+6Rb===2Rb3N
P2+6H2===4PH3
P+3Na===Na3P
2P+3Zn===Zn3P2
2.還原性
S+O2===SO2
S+O2===SO2
S+6HNO3(濃)===H2SO4+6NO2+2H2O
3S+4 HNO3(稀)===3SO2+4NO+2H2O
N2+O2===2NO
4P+5O2===P4O10(常寫成P2O5)
2P+3X2===2PX3 (X表示F2,Cl2,Br2)
PX3+X2===PX5
P4+20HNO3(濃)===4H3PO4+20NO2+4H2O
C+2F2===CF4
C+2Cl2===CCl4
2C+O2(少量)===2CO
C+O2(足量)===CO2
C+CO2===2CO
C+H2O===CO+H2(生成水煤氣)
2C+SiO2===Si+2CO(製得粗硅)
Si(粗)+2Cl===SiCl4
(SiCl4+2H2===Si(純)+4HCl)
Si(粉)+O2===SiO2
Si+C===SiC(金剛砂)
Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2
3,(鹼中)歧化
Cl2+H2O===HCl+HClO
(加酸抑制歧化,加鹼或光照促進歧化)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
3Cl2+6KOH(熱,濃)===5KCl+KClO3+3H2O
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O
4P+3KOH(濃)+3H2O===PH3+3KH2PO2
11P+15CuSO4+24H2O===5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
3C+CaO===CaC2+CO
3C+SiO2===SiC+2CO
二,金屬單質(Na,Mg,Al,Fe)的還原性
2Na+H2===2NaH
4Na+O2===2Na2O
2Na2O+O2===2Na2O2
2Na+O2===Na2O2
2Na+S===Na2S(爆炸)
2Na+2H2O===2NaOH+H2
2Na+2NH3===2NaNH2+H2
4Na+TiCl4(熔融)===4NaCl+Ti
Mg+Cl2===MgCl2
Mg+Br2===MgBr2
2Mg+O2===2MgO
Mg+S===MgS
Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2
2Mg+TiCl4(熔融)===Ti+2MgCl2
Mg+2RbCl===MgCl2+2Rb
2Mg+CO2===2MgO+C
2Mg+SiO2===2MgO+Si
Mg+H2S===MgS+H2
Mg+H2SO4===MgSO4+H2
2Al+3Cl2===2AlCl3
4Al+3O2===2Al2O3(鈍化)
4Al(Hg)+3O2+2xH2O===2(Al2O3.xH2O)+4Hg
4Al+3MnO2===2Al2O3+3Mn
2Al+Cr2O3===Al2O3+2Cr
2Al+Fe2O3===Al2O3+2Fe
2Al+3FeO=== Al2O3+3Fe
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2
2Al+6H2SO4(濃)===Al2(SO4)3+3SO2+6H2O
(Al,Fe在冷,濃的H2SO4,HNO3中鈍化)
Al+4HNO(稀)===Al(NO3)3+NO+2H2O
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2
2Fe+3Br2===2FeBr3
Fe+I2===FeI2
Fe+S===FeS
3Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2
Fe+2HCl===FeCl2+H2
Fe+CuCl2===FeCl2+Cu
Fe+SnCl4===FeCl2+SnCl2
(鐵在酸性環境下,不能把四氯化錫完全
還原為單質錫 Fe+SnCl2==FeCl2+Sn)
三, 非金屬氫化物(HF,HCl,H2O,H2S,NH3)
1,還原性:
4HCl(濃)+MnO2===MnCl2+Cl2+2H2O
4HCl(g)+O2===2Cl2+2H2O
16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O
14HCl+K2Cr2O7===2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O
2H2O+2F2===4HF+O2
2H2S+3O2(足量)===2SO2+2H2O
2H2S+O2(少量)===2S+2H2O
2H2S+SO2===3S+2H2O
H2S+H2SO4(濃)===S+SO2+2H2O
3H2S+2HNO4(稀)===3S+2NO+4H2O
5H2S+2KMnO4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5S+8H2O
3H2S+K2Cr2O7+4H2SO4===Cr2(SO4)3+K2SO4+3S+7H2O
H2S+4Na2O2+2H2O===Na2SO4+6NaOH
2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O
2NH3+3Cl2===N2+6HCl
8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
4NH3+3O2(純氧)===2N2+6H2O
4NH3+5O2===4NO+6H2O
4NH3+6NO===5N2+6HO(用氨清除NO)
NaH+H2O===NaOH+H2
4NaH+TiCl4===Ti+4NaCl+2H2
CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2
2,酸性:
4HF+SiO2===SiF4+2H2O
(此反應廣泛應用於測定礦樣或鋼樣中SiO2的含量)
2HF+CaCl2===CaF2+2HCl
H2S+Fe===FeS+H2
H2S+CuCl2===CuS+2HCl
H2S+2AgNO3===Ag2S+2HNO3
H2S+HgCl2===HgS+2HCl
H2S+Pb(NO3)2===PbS+2HNO3
2NH3+2Na==2NaNH2+H2
(NaNH2+H2O===NaOH+NH3)
3,鹼性:
NH3+HCl===NH4Cl
NH3+HNO3===NH4NO3
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
NH3+NaCl+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl
(此反應用於工業制備小蘇打,蘇打)
4,不穩定性:
2HF===H2+F2
2HCl===H2+Cl2
2H2O===2H2+O2
2H2O2===2H2O+O2
H2S===H2+S
2NH3===N2+3H2
四,非金屬氧化物
低價態的還原性:
2SO2+O2===2SO3
2SO2+O2+2H2O===2H2SO4
(這是SO2在大氣中緩慢發生的環境化學反應)
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
SO2+NO2===SO3+NO
2NO+O2===2NO2
NO+NO2+2NaOH===2NaNO2
(用於制硝酸工業中吸收尾氣中的NO和NO2)
2CO+O2===2CO2
CO+CuO===Cu+CO2
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
CO+H2O===CO2+H2
氧化性:
SO2+2H2S===3S+2H2O
SO3+2KI===K2SO3+I2
NO2+2KI+H2O===NO+I2+2KOH
(不能用澱粉KI溶液鑒別溴蒸氣和NO2)
4NO2+H2S===4NO+SO3+H2O
2NO2+Cu===4CuO+N2
CO2+2Mg===2MgO+C
(CO2不能用於撲滅由Mg,Ca,Ba,Na,K等燃燒的火災)
SiO2+2H2===Si+2H2O
SiO2+2Mg===2MgO+Si
3,與水的作用:
SO2+H2O===H2SO3
SO3+H2O===H2SO4
3NO2+H2O===2HNO3+NO
N2O5+H2O===2HNO3
P2O5+H2O===2HPO3
P2O5+3H2O===2H3PO4
(P2O5極易吸水,可作氣體乾燥劑
P2O5+3H2SO4(濃)===2H3PO4+3SO3)
CO2+H2O===H2CO3
4,與鹼性物質的作用:
SO2+2NH3+H2O===(NH4)2SO3
SO2+(NH4)2SO3+H2O===2NH4HSO3
(這是硫酸廠回收SO2的反應.先用氨水吸收SO2,
再用H2SO4處理: 2NH4HSO3+H2SO4===(NH4)2SO4+2H2O+2SO2
生成的硫酸銨作化肥,SO2循環作原料氣)
SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O
(不能用澄清石灰水鑒別SO2和CO2.可用品紅鑒別)
SO3+MgO===MgSO4
SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O
CO2+2NaOH(過量)===Na2CO3+H2O
CO2(過量)+NaOH===NaHCO3
CO2+Ca(OH)2(過量)===CaCO3+H2O
2CO2(過量)+Ca(OH)2===Ca(HCO3)2
CO2+2NaAlO2+3H2O===2Al(OH)3+Na2CO3
CO2+C6H5ONa+H2O===C6H5OH+NaHCO3
SiO2+CaO===CaSiO3
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(常溫下強鹼緩慢腐蝕玻璃)
SiO2+Na2CO3===Na2SiO3+CO2
SiO2+CaCO3===CaSiO3+CO2
五,金屬氧化物
1,低價態的還原性:
6FeO+O2===2Fe3O4
FeO+4HNO3===Fe(NO3)3+NO2+2H2O
2,氧化性:
Na2O2+2Na===2Na2O
(此反應用於制備Na2O)
MgO,Al2O3幾乎沒有氧化性,很難被還原為Mg,Al.
一般通過電解制Mg和Al.
Fe2O3+3H2===2Fe+3H2O (制還原鐵粉)
Fe3O4+4H2===3Fe+4H2O
3,與水的作用:
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2
(此反應分兩步:Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2 ;
2H2O2===2H2O+O2. H2O2的制備可利用類似的反應:
BaO2+H2SO4(稀)===BaSO4+H2O2)
MgO+H2O===Mg(OH)2 (緩慢反應)
4,與酸性物質的作用:
Na2O+SO3===Na2SO4
Na2O+CO2===Na2CO3
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
Na2O2+H2SO4(冷,稀)===Na2SO4+H2O2
MgO+SO3===MgSO4
MgO+H2SO4===MgSO4+H2O
Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O
(Al2O3是兩性氧化物:
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O)
FeO+2HCl===FeCl2+3H2O
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
Fe2O3+3H2S(g)===Fe2S3+3H2O
Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O
六,含氧酸
1,氧化性:
4HClO3+3H2S===3H2SO4+4HCl
HClO3+HI===HIO3+HCl
3HClO+HI===HIO3+3HCl
HClO+H2SO3===H2SO4+HCl
HClO+H2O2===HCl+H2O+O2
(氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4,
但濃,熱的HClO4氧化性很強)
2H2SO4(濃)+C===CO2+2SO2+2H2O
2H2SO4(濃)+S===3SO2+2H2O
H2SO4+Fe(Al) 室溫下鈍化
6H2SO4(濃)+2Fe===Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O
2H2SO4(濃)+Cu===CuSO4+SO2+2H2O
H2SO4(濃)+2HBr===SO2+Br2+2H2O
H2SO4(濃)+2HI===SO2+I2+2H2O
H2SO4(稀)+Fe===FeSO4+H2
2H2SO3+2H2S===3S+2H2O
4HNO3(濃)+C===CO2+4NO2+2H2O
6HNO3(濃)+S===H2SO4+6NO2+2H2O
5HNO3(濃)+P===H3PO4+5NO2+H2O
6HNO3+Fe===Fe(NO3)3+3NO2+3H2O
4HNO3+Fe===Fe(NO3)3+NO+2H2O
30HNO3+8Fe===8Fe(NO3)3+3N2O+15H2O
36HNO3+10Fe===10Fe(NO3)3+3N2+18H2O
30HNO3+8Fe===8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
2,還原性:
H2SO3+X2+H2O===H2SO4+2HX
(X表示Cl2,Br2,I2)
2H2SO3+O2===2H2SO4
H2SO3+H2O2===H2SO4+H2O
5H2SO3+2KMnO4===2MnSO4+K2SO4+2H2SO4+3H2O
H2SO3+2FeCl3+H2O===H2SO4+2FeCl2+2HCl
3,酸性:
H2SO4(濃) +CaF2===CaSO4+2HF
H2SO4(濃)+NaCl===NaHSO4+HCl
H2SO4(濃) +2NaCl===Na2SO4+2HCl
H2SO4(濃)+NaNO3===NaHSO4+HNO3
3H2SO4(濃)+Ca3(PO4)2===3CaSO4+2H3PO4
2H2SO4(濃)+Ca3(PO4)2===2CaSO4+Ca(H2PO4)2
3HNO3+Ag3PO====H3PO4+3AgNO3
2HNO3+CaCO3===Ca(NO3)2+H2O+CO2
(用HNO3和濃H2SO4不能制備H2S,HI,HBr,(SO2)
等還原性氣體)
4H3PO4+Ca3(PO4)2===3Ca(H2PO4)2(重鈣)
H3PO4(濃)+NaBr===NaH2PO4+HBr
H3PO4(濃)+NaI===NaH2PO4+HI
4,不穩定性:
2HClO===2HCl+O2
4HNO3===4NO2+O2+2H2O
H2SO3===H2O+SO2
H2CO3===H2O+CO2
H4SiO4===H2SiO3+H2O
七,鹼
低價態的還原性:
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
與酸性物質的作用:
2NaOH+SO2(少量)===Na2SO3+H2O
NaOH+SO2(足量)===NaHSO3
2NaOH+SiO2===NaSiO3+H2O
2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
NaOH+HCl===NaCl+H2O
NaOH+H2S(足量)===NaHS+H2O
2NaOH+H2S(少量)===Na2S+2H2O
3NaOH+AlCl3===Al(OH)3+3NaCl
NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O
(AlCl3和Al(OH)3哪個酸性強?)
NaOH+NH4Cl===NaCl+NH3+H2O
Mg(OH)2+2NH4Cl===MgCl2+2NH3.H2O
Al(OH)3+NH4Cl 不溶解
3,不穩定性:
Mg(OH)2===MgO+H2O
2Al(OH)3===Al2O3+3H2O
2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
Cu(OH)2===CuO+H2O
八,鹽
1,氧化性:
2FeCl3+Fe===3FeCl2
2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
(用於雕刻銅線路版)
2FeCl3+Zn===2FeCl2+ZnCl2
FeCl3+Ag===FeCl2+AgCl
Fe2(SO4)3+2Ag===FeSO4+Ag2SO4(較難反應)
Fe(NO3)3+Ag 不反應
2FeCl3+H2S===2FeCl2+2HCl+S
2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
FeCl2+Mg===Fe+MgCl2
2,還原性:
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
3Na2S+8HNO3(稀)===6NaNO3+2NO+3S+4H2O
3Na2SO3+2HNO3(稀)===3Na2SO4+2NO+H2O
2Na2SO3+O2===2Na2SO4
3,與鹼性物質的作用:
MgCl2+2NH3.H2O===Mg(OH)2+NH4Cl
AlCl3+3NH3.H2O===Al(OH)3+3NH4Cl
FeCl3+3NH3.H2O===Fe(OH)3+3NH4Cl
4,與酸性物質的作用:
Na3PO4+HCl===Na2HPO4+NaCl
Na2HPO4+HCl===NaH2PO4+NaCl
NaH2PO4+HCl===H3PO4+NaCl
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2
3Na2CO3+2AlCl3+3H2O===2Al(OH)3+3CO2+6NaCl
3Na2CO3+2FeCl3+3H2O===2Fe(OH)3+3CO2+6NaCl
3NaHCO3+AlCl3===Al(OH)3+3CO2
3NaHCO3+FeCl3===Fe(OH)3+3CO2
3Na2S+Al2(SO4)3+6H2O===2Al(OH)3+3H2S
3NaAlO2+AlCl3+6H2O===4Al(OH)3
5,不穩定性:
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S+SO2+H2O
NH4Cl===NH3+HCl
NH4HCO3===NH3+H2O+CO2
2KNO3===2KNO2+O2
2Cu(NO3)3===2CuO+4NO2+O2
2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2
2KClO3===2KCl+3O2
2NaHCO3===Na2CO3+H2O+CO2
Ca(HCO3)2===CaCO3+H2O+CO2
CaCO3===CaO+CO2
MgCO3===MgO+CO2
I. 高考化學所有短周期元素物理化學規律性質給總結下
1.元素周期律及其應用
(1)發生周期性變化的性質
原子半徑、化合價、金屬性和非金屬性、氣態氫化物的穩定性、最高價氧化物對應水化物的酸性或鹼性。
(2)元素周期律的實質
元素性質隨著原子序數遞增呈現出周期性變化,是元素的原子核外電子排布周期性變化的必然結果。也就是說
,原子結構上的周期性變化必然引起元素性質上的周期性變化,充分體現了結構決定性質的規律。
2.比較金屬性、非金屬性強弱的依據
(1)金屬性強弱的依據
1/單質跟水或酸置換出氫的難易程度(或反應的劇烈程度)。反應越易,說明其金屬性就越強。
2/最高價氧化物對應水化物的鹼性強弱。鹼性越強,說明其金屬性也就越強,反之則弱。
3/金屬間的置換反應。依據氧化還原反應的規律,金屬甲能從金屬乙的鹽溶液中置換出乙,說明甲的金屬性比
乙強。
4/金屬陽離子氧化性的強弱。陽離子的氧化性越強,對應金屬的金屬性就越弱。
(2)非金屬性強弱的依據
1/單質跟氫氣化合的難易程度、條件及生成氫化物的穩定性。越易與 反應,生成的氫化物也就越穩定,氫化
物的還原性也就越弱,說明其非金屬性也就越強。
2/最高價氧化物對應水化物酸性的強弱。酸性越強,說明其非金屬性越強。
3/非金屬單質問的置換反應。非金屬甲把非金屬乙對應的陰離子從其鹽溶液中置換出來,說明甲的非金屬性比
乙強。 如 Br2 + 2KI == 2KBr + I2
4/非金屬元素的原子對應陰離子的還原性。還原性越強,元素的非金屬性就越弱。
3.常見元素化合價的一些規律
(1)金屬元素無負價。金屬單質只有還原性。
(2)氟、氧一般無正價。
(3)若元素有最高正價和最低負價,元素的最高正價數等於最外層電子數;元素的最低負價與最高正價的關系
為:最高正價+|最低負價|=8。
(4)除某些元素外(如N元素),原子序數為奇數的元素,其化合價也常呈奇數價,原子序數為偶數的元素,其化
合價也常呈偶數價,即價奇序奇,價偶序偶。
若元素原子的最外層電子數為奇數,則元素的正常化合價為一系列連續的奇數,若有偶數則為非正常化合價,
其氧化物是不成鹽氧化物,如NO;若原子最外層電子數為偶數,則正常化合價為一系列連續的偶數。
4.原子結構、元素性質及元素在周期表中位置的關系
1/原子半徑越大,最外層電子數越少,失電子越易,還原性越強,金屬性越強。
2/原子半徑越小,最外層電子數越多,得電子越易,氧化性越強,非金屬性越強。
3/在周期表中,左下方元素的金屬性大於右上方元素;左下方元素的非金屬性小於右上方元素。
5.解答元素推斷題的一些規律和方法
(1)根據原子結構與元素在周期表中的位置關系的規律
電子層數=周期數,主族序數=最外層電子數
原子序數=質子數,主族序數=最高正價數
負價的絕對值=8-主族序數
(2)根據原子序數推斷元素在周期表中的位置。
記住稀有氣體元素的原子序數:2、10、18、36、54、86。用原子序數減去比它小而相近的稀有氣體元素的原
子序數,即得該元素所在的縱行數。再運用縱行數與族序數的關系確定元素所在的族;這種元素的周期數比相
應的稀有氣體元素的周期數大1。
(3)根據位置上的特殊性確定元素在周期表中的位置。
主族序數等於周期數的短周期元素:H、Be、Al。
主族序數等於周期數2倍的元素:C、S。
最高正價與最低負價代數和為零的短周期元素:C、Si
短周期中最高正價是最低負價絕對值3倍的元素:S。
(4)根據元素性質、存在、用途的特殊性。
形成化合物種類最多的元素、或單質是自然界中硬度最大的物質的元素、或氣態氫化物中氫的質量分數最大的
元素:C。
空氣中含量最多的元素、或氣態氫化物的水溶液呈鹼性的元素:N。
地殼中含量最多的元素、或氣態氫化物的沸點最高的元素、或氣態氫化物在通常情況下呈現液態的元素:O。
最活潑的非金屬元素:F;最活潑的金屬元素:Cs;最輕的單質的元素:H;最輕的金屬元素:Li;單質的著火
點最低的非金屬元素是:P。
6.確定元素性質的方法
(1)先確定元素在周期表中的位置。
(2)一般情況下,主族序數-2=本主族中非金屬元素的種數(IA除外)。
(3)若主族元素的族序數為m,周期數為n,則:m/n<1 時,為金屬,m/n 值越小,金屬性越強;m/n>1 時,為
非金屬, m/n 值越大,非金屬性越強;m/n=1 時是兩性元素。
(二)原子結構
1.構成原子的粒子及其關系
(1)各粒子間關系
原子中:原子序數=核電荷數=質子數=核外電子數
陽離子中:質子數=核外電子數+電荷數
陰離子中:質子數=核外電子數一電荷數
原子、離子中:質量數(A)=質子數(Z)+中子數(N)
(2)各種粒子決定的屬性
元素的種類由質子數決定。
原子種類由質子數和中子數決定。
核素的質量數或核素的相對原子質量由質子數和中子數決定。
元素中是否有同位素由中子數決定。
質子數與核外電子數決定是原子還是離子。
原子半徑由電子層數、最外層電子數和質子數決定。
元素的性質主要由原子半徑和最外層電子數決定。
(3)短周期元素中具有特殊性排布的原子
最外層有一個電子的非金屬元素:H。
最外層電子數等於次外層電子數的元素:Be、Ar。
最外層電子數是次外層電子數2、3、4倍的元素:依次是C、O、Ne。
電子總數是最外層電子數2倍的元素:Be。
最外層電子數是電子層數2倍的元素:He、C、S。
最外層電子數是電子層數3倍的元素:O。
次外層電子數是最外層電子數2倍的元素:Li、Si 。
內層電子總數是最外層電子數2倍的元素:Li、P。
電子層數與最外層電子數相等的元素:H、Be、Al。
2.原子、離子半徑的比較
(1)原子的半徑大於相應陽離子的半徑。
(2)原子的半徑小於相應陰離子的半徑。
(3)同種元素不同價態的離子,價態越高,離子半徑越小。
(4)電子層數相同的原子,原子序數越大,原子半徑越小(稀有氣體元素除外)。
(5)最外層電子數相同的同族元素的原子,電子層數越多原子半徑越大;其同價態的離子半徑也如此。
(6)電子層結構相同的陰、陽離子,核電荷數越多,離子半徑越小。
3.核素、同位素
(1)核素:具有一定數目的質子和一定數目的中子的一種原子。
(2)同位素:同一元素的不同核素之間的互稱。
(3)區別與聯系:不同的核素不一定是同位素;同位素一定是不同的核素。
J. 亞硝酸鈉(NANO2)中氮元素的化合價為+3價,為研究,亞硝酸鈉的化學性質,現有以下幾種試劑可供選擇:
NaNO2與稀HNO3 反應生成NO2和NaNO3,NO2易溶於水而成酸性,沒有明顯的變化,所以不採用稀HNO3 。