氧化物的硬度ppt課件

1、 1、氧化物的硬度熔點） 氧化物指的是氧與電負性比氧小的元素形成的二元化合物。氧在其中顯-2價態(tài)。幾乎所有元素都能與氧形成氧化物。 活潑金屬氧化物是離子型化合物，形成離子晶體，熔點和沸點都較高。 非金屬元素氧化物是共價型化合物如CO2、SO2形成分子晶體，熔點和沸點較低。少數(shù)形成原子晶體如SiO2，熔點和沸點都較高。 不活潑金屬元素的氧化物，是離子型和共價型之間的過渡型化合物。 同一金屬元素不同價態(tài)的氧化物，低價態(tài)的，是離子型的，熔點和沸點都較高。高價態(tài)的是共價型的，熔點和沸點都較低。 錳氧化物的熔點 MnO Mn3O4 Mn2O3 MnO2 Mn2O7 1785 1564 1080 535

2、5.9 硬度較大的氧化物離子型或偏離子型的）： Cr2O3 、 Al2O3等。三、氧化物的物理化學(xué)性質(zhì)三、氧化物的物理化學(xué)性質(zhì)（2氧化物的酸堿性氧化物的酸堿性 根據(jù)氧化物對酸、堿、水的反應(yīng)不同，可將氧化物分為四類：根據(jù)氧化物對酸、堿、水的反應(yīng)不同，可將氧化物分為四類： 酸性氧化物：非金屬氧化物，以及高價的金屬氧化物；酸性氧化物：非金屬氧化物，以及高價的金屬氧化物； 堿性氧化物：堿金屬、以及堿土金屬堿性氧化物：堿金屬、以及堿土金屬BeO除外氧化物；除外氧化物； 兩性氧化物：主要是鋁、錫、鉛的氧化物。兩性氧化物：主要是鋁、錫、鉛的氧化物。 不成鹽氧化物：不成鹽氧化物：CO、NO等，它們與酸、堿、水

3、都不起反應(yīng)。等，它們與酸、堿、水都不起反應(yīng)。（3氧化物及其水合物酸堿性強弱的一般規(guī)律氧化物及其水合物酸堿性強弱的一般規(guī)律 同一周期內(nèi)從左到右，酸性增強，堿性減弱。同一周期內(nèi)從左到右，酸性增強，堿性減弱。 同一族內(nèi)從上到下，酸性減弱，堿性增強。同一族內(nèi)從上到下，酸性減弱，堿性增強。（4對酸堿性遞變規(guī)律的解釋對酸堿性遞變規(guī)律的解釋 酸式電離R+ O H堿式電離 硫化物是指硫與電負性比硫小的元素所形成的化合物。一硫化物是指硫與電負性比硫小的元素所形成的化合物。一般常指金屬硫化物包括般常指金屬硫化物包括(NH4)2S(NH4)2S）。）。 硫化物大多數(shù)具有特定的顏色：硫化物大多數(shù)具有特定的顏色：PbS

4、 Bi2S3 CuS CdS Sb2S3 SnS2 As2S3 HgS四、硫化物的溶解度四、硫化物的溶解度1溶于水的硫化物溶于水的硫化物 第第IA,IIA族元素的硫化物除族元素的硫化物除BeS難溶及難溶及(NH4)2S可可溶于水，并發(fā)生水解反應(yīng)。溶于水，并發(fā)生水解反應(yīng)。 Na2S + H2O = NaHS + NaOH (NH4)2S + 2H2O = 2NH3.H2O + H2S 金屬硫化物大多數(shù)不溶于水，有的可溶于稀酸，有的不金屬硫化物大多數(shù)不溶于水，有的可溶于稀酸，有的不溶于稀酸，但可溶于濃酸或氧化性的酸，有的只能溶于王水。溶于稀酸，但可溶于濃酸或氧化性的酸，有的只能溶于王水。故一般可按

5、溶解性能將硫化物分為三類：故一般可按溶解性能將硫化物分為三類：2 2不溶于水而溶于稀酸的硫化物不溶于水而溶于稀酸的硫化物 MnS( MnS(肉紅色肉紅色) )、ZnS(ZnS(白色白色) )、FeSFeS、CoSCoS、NiS(NiS(黑色黑色) )均屬這一類。均屬這一類。稀酸指用稀酸指用0.3 mol.dm-30.3 mol.dm-3的稀鹽酸，此類金屬硫化物溶度積的稀鹽酸，此類金屬硫化物溶度積 Ksp Ksp一般一般大于大于10-2410-24，在溶液中存在著兩種離子平衡：一種為硫化物的沉淀，在溶液中存在著兩種離子平衡：一種為硫化物的沉淀- -溶解平衡溶解平衡 ，另一種為，另一種為H2SH2

6、S的酸堿電離平衡。的酸堿電離平衡。 若調(diào)節(jié)溶液中的酸度，可控制溶液中若調(diào)節(jié)溶液中的酸度，可控制溶液中S2-S2-離子的濃度，來控制離子的濃度，來控制這類硫化物沉淀或者溶解。例如要制備這類硫化物沉淀或者溶解。例如要制備FeSFeS，不能單純用，不能單純用H2SH2S通入通入FeCl2FeCl2溶液來制備，因為反應(yīng)中有酸生成溶液來制備，因為反應(yīng)中有酸生成: : FeCl2 + H2S = FeS + 2HCl FeCl2 + H2S = FeS + 2HCl FeS FeS溶于稀酸而不會生成溶于稀酸而不會生成FeSFeS。 只有直接用沉淀劑只有直接用沉淀劑Na2SNa2S或或(NH4)2S(NH4

7、)2S由于沉淀劑本身呈堿性）由于沉淀劑本身呈堿性）, ,才能使金屬離子沉淀下來：才能使金屬離子沉淀下來： FeCl2 + Na2S = FeS FeCl2 + Na2S = FeS + 2NaCl + 2NaCl 3既不溶于水又不溶于稀酸的硫化物既不溶于水又不溶于稀酸的硫化物 此類金屬硫化物的溶度積一般都很小，如此類金屬硫化物的溶度積一般都很小，如CdS的的Ksp為為10-29, CuS的的Ksp為為10-36，而，而HgS的的Ksp更小更小(10-53)。 這類難溶金屬硫化物這類難溶金屬硫化物可通過將可通過將H2S氣體通入金屬鹽溶液來制備。氣體通入金屬鹽溶液來制備。 CuCl2 + H2S

8、= CuS + 2HCl 要使此類型的金屬硫化物溶解，則必須使用更強烈的化學(xué)氣氛，要使此類型的金屬硫化物溶解，則必須使用更強烈的化學(xué)氣氛，例如濃硝酸、王水一份濃硝酸與三份濃鹽酸的混合酸等。例如濃硝酸、王水一份濃硝酸與三份濃鹽酸的混合酸等。 例如例如CuSCuS可溶于濃硝酸：可溶于濃硝酸： 3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3S 3CuS + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 3S + 2NO + 2NO + 4H2O + 4H2O 在硝酸中、硝酸的氧化性使在硝酸中、硝酸的氧化性使S2-S2-被氧化成被氧化成S S單質(zhì)，從而使單質(zhì)，從而使S2-S2-濃度大大濃度大大下降

9、，結(jié)果使該金屬硫化物溶解。下降，結(jié)果使該金屬硫化物溶解。 再如再如HgS其其Ksp僅為僅為6.4410-53，僅僅利用濃硝酸的氧化作用使，僅僅利用濃硝酸的氧化作用使S2-濃度降低還不足以使其溶解，還必須借助濃鹽酸中的大量濃度降低還不足以使其溶解，還必須借助濃鹽酸中的大量Cl-與與Hg2+的的配位作用，使配位作用，使Hg2+離子的濃度也大大降低，才能使其溶解：離子的濃度也大大降低，才能使其溶解： 3HgS + 2HNO3 + 12HCl = 3H2HgCl4 + 3S + 2NO + H2O 1 1、熱穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性: : 碳酸鹽碳酸鹽 碳酸氫鹽碳酸氫鹽 碳酸。碳酸。 例如例如Na2CO3Na

10、2CO3分解溫度為分解溫度為2073K2073K；而；而NaHCO3NaHCO3分解溫度僅為分解溫度僅為543K543K；但；但H2CO3H2CO3常溫常壓即可分解。常溫常壓即可分解。2 2、除活潑金屬外，其他金屬的碳酸鹽的熱穩(wěn)定性都較差，一般尚、除活潑金屬外，其他金屬的碳酸鹽的熱穩(wěn)定性都較差，一般尚未加熱到熔點就分解了。未加熱到熔點就分解了。鹽Li2CO3Na2CO3BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3FeCO3ZnCO3CdCO3PbCO3熔點618850-熱分解/C1100180025540910128913602823503603003、一般來說，碳酸鹽中金屬離子的電荷越

11、高，半徑越小，即金屬、一般來說，碳酸鹽中金屬離子的電荷越高，半徑越小，即金屬離子的極化能力越強，該碳酸鹽的熱穩(wěn)定性就越差。離子的極化能力越強，該碳酸鹽的熱穩(wěn)定性就越差。4、碳酸鹽的熱分解是一種氣固兩相間的平衡。、碳酸鹽的熱分解是一種氣固兩相間的平衡。 CaCO3 = CaO + CO2 Kp = p CO2五、碳酸鹽的熱穩(wěn)定性與離子極化五、碳酸鹽的熱穩(wěn)定性與離子極化1、熱穩(wěn)定差、熱穩(wěn)定差 硝酸鹽和亞硝酸鹽的熱穩(wěn)定性很差，容易受熱分解。在所有無機含氧硝酸鹽和亞硝酸鹽的熱穩(wěn)定性很差，容易受熱分解。在所有無機含氧酸鹽中，對同一金屬的鹽而言，其硝酸鹽和亞硝酸鹽的熔點通常是最低酸鹽中，對同一金屬的鹽而言

12、，其硝酸鹽和亞硝酸鹽的熔點通常是最低的。而且除鉀鈉等少數(shù)活潑金屬外，其它金屬的硝酸鹽和亞硝酸鹽在受的。而且除鉀鈉等少數(shù)活潑金屬外，其它金屬的硝酸鹽和亞硝酸鹽在受熱時，大多未到熔點就發(fā)生了熱分解反應(yīng)。熱時，大多未到熔點就發(fā)生了熱分解反應(yīng)。2、熱分解的特點、熱分解的特點 硝酸鹽和亞硝酸鹽熱分解反應(yīng)與碳酸鹽熱分解反應(yīng)不同，硝酸鹽和亞硝酸鹽和亞硝酸鹽熱分解反應(yīng)與碳酸鹽熱分解反應(yīng)不同，硝酸鹽和亞硝酸鹽熱分解伴隨有氮的氧化態(tài)的改變，屬于氧化還原反應(yīng)。例如：硝酸鹽熱分解伴隨有氮的氧化態(tài)的改變，屬于氧化還原反應(yīng)。例如： 2KNO3(S) = 2KNO2(S)+O2(g) 4NaNO2(S) = 2Na2O(S

13、) + 4NO(g) + O2(g) 反應(yīng)中有反應(yīng)中有N的氧化態(tài)改變，有氧氣放出除的氧化態(tài)改變，有氧氣放出除NH4NO3外），因而可認外），因而可認為硝酸鹽是一種供氧劑。硝酸鹽和亞硝酸鹽不穩(wěn)定性也與其氧化還原性為硝酸鹽是一種供氧劑。硝酸鹽和亞硝酸鹽不穩(wěn)定性也與其氧化還原性質(zhì)有關(guān)。亞硝酸鹽一般都溶于水除質(zhì)有關(guān)。亞硝酸鹽一般都溶于水除AgNO2外），而且亞硝酸鹽一般外），而且亞硝酸鹽一般均有毒，并且是一種致癌物質(zhì)，使用時務(wù)必小心。均有毒，并且是一種致癌物質(zhì)，使用時務(wù)必小心。3、硝酸鹽、亞硝酸鹽都具有氧化性，在酸性條件下，顯示出較強的氧化、硝酸鹽、亞硝酸鹽都具有氧化性，在酸性條件下，顯示出較強的氧化

14、能力。亞硝酸鹽既有氧化性，也有還原性當遇到強氧化劑如能力。亞硝酸鹽既有氧化性，也有還原性當遇到強氧化劑如KMnO4)六、硝酸鹽、亞硝酸鹽的熱分解六、硝酸鹽、亞硝酸鹽的熱分解通常通常,硝酸鹽熱分解的產(chǎn)物，隨金屬離子的活潑性不同而分為三種類型：硝酸鹽熱分解的產(chǎn)物，隨金屬離子的活潑性不同而分為三種類型：1、金屬活潑順序在、金屬活潑順序在Mg以前的活潑金屬的硝酸鹽，受熱分解成其亞硝酸鹽和氧氣。以前的活潑金屬的硝酸鹽，受熱分解成其亞硝酸鹽和氧氣。如如 2NaNO3(S) = 2NaNO2(S)+O2(g)2、金屬活潑順序介于、金屬活潑順序介于Mg與與Cu之間的金屬包括之間的金屬包括Mg和和Cu的硝酸鹽，

15、受熱分解的硝酸鹽，受熱分解生成相應(yīng)的金屬氧化物及生成相應(yīng)的金屬氧化物及NO2(g)和和O2(g)。如：。如： 2Pb(NO3)2(S) = 2PbO(S) + 4NO(g) + O2(g)3、金屬活潑順序在、金屬活潑順序在Cu以后的不活潑金屬的硝酸鹽，受熱分解生成相應(yīng)的單以后的不活潑金屬的硝酸鹽，受熱分解生成相應(yīng)的單質(zhì)及質(zhì)及NO2(g)和和O2(g)。如：。如： 2AgNO3(S) = 2Ag(S) + 2NO2(g) + O2(g) NH4NO3的熱分解可是一種特例。這是因為的熱分解可是一種特例。這是因為NH4NO3中有兩種不同氧化態(tài)的中有兩種不同氧化態(tài)的N，在熱分解過程中它們之間發(fā)生氧化還

16、原反應(yīng)，最后得到的產(chǎn)物只有一種氧化，在熱分解過程中它們之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，最后得到的產(chǎn)物只有一種氧化態(tài)的態(tài)的N，而且不像其它硝酸鹽熱分解時能放出氧氣：，而且不像其它硝酸鹽熱分解時能放出氧氣： NH4NO3(S) = N2O(g) + 2H2O 上面僅是硝酸鹽熱分解的一般規(guī)律和基本類型，實際上有些例外，何況同一上面僅是硝酸鹽熱分解的一般規(guī)律和基本類型，實際上有些例外，何況同一金屬的硝酸鹽的熱分解也可能出現(xiàn)不止一種的分解方式。金屬的硝酸鹽的熱分解也可能出現(xiàn)不止一種的分解方式。 二氧化硅二氧化硅硅石硅石 無定型體：石英玻璃，硅藻土，燧石無定型體：石英玻璃，硅藻土，燧石 晶晶 體：天然為石英體：天然

17、為石英(原子晶體原子晶體) 純純 石石 英：水晶英：水晶 含有雜質(zhì)的石英：瑪瑙含有雜質(zhì)的石英：瑪瑙縞瑪瑙縞瑪瑙紫晶紫晶石英鹽石英鹽水晶水晶黑曜石黑曜石瑪瑙瑪瑙七、硅酸鹽的結(jié)構(gòu)、水泥的主要成分七、硅酸鹽的結(jié)構(gòu)、水泥的主要成分 硅酸及硅酸鹽硅酸及硅酸鹽 (silicic acid & silicate)硅酸硅酸H4SiO4 原硅酸正硅酸）H2SiO3 偏硅酸，二元弱酸xSiO2yH2O 多硅酸名名 稱稱 化學(xué)組成化學(xué)組成 x 值值 y 值值正硅酸正硅酸 H4SiO4 1 2偏硅酸偏硅酸 H2SiO3 1 1二偏硅酸二偏硅酸 H2Si2O5 2 1焦硅酸焦硅酸 H6Si2O7 2 3三硅酸三硅酸 H4Si3O8 3 2幾種不同的多硅酸幾種不同的多硅酸x SiO2y H2O ）硅酸鹽的結(jié)構(gòu)硅酸鹽的結(jié)構(gòu)-硅氧四面體：硅氧四面體：Si 采用采用 sp3 雜化軌道與雜化軌道與 O 形成硅形成硅氧四面體氧四面體, 處于四面體頂處于四面體頂 端的端的 氧原子均為周圍的四面體共用，這種氧原子均