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文檔簡(jiǎn)介

1、 Lesson1元素和周期表原子核的質(zhì)子數(shù)被稱為是原子序數(shù),或質(zhì)子數(shù),Z。帶電中性的原子中的電子數(shù)指的也是原子序數(shù)乙每個(gè)原子的總質(zhì)量非常接近于由它的原子核的質(zhì)子和中子的總數(shù)。這個(gè)總稱為質(zhì)量數(shù),A。一個(gè)原子的中子數(shù),中子數(shù)由數(shù)量A-Z(原子序數(shù)減去質(zhì)子數(shù))。術(shù)語(yǔ)元素指的是同一類原子的純凈物。在化學(xué)中這“類”原子是由原子序數(shù)決定,因?yàn)檫@一屬性決定了它的化學(xué)行為。目前,所有的原子從原子序數(shù)1到原子序數(shù)10都7是已知的;有10個(gè)7化學(xué)元素。每個(gè)化學(xué)元素被賦予一個(gè)名稱和一個(gè)獨(dú)特的符號(hào)。大部分元素符號(hào)僅僅是英文名字縮寫形式的一個(gè)或兩個(gè)字母組成的。例如:氧=O氮=NM=Ne鎂=Mg一些很久以前已知道的元素,

2、他們的符號(hào)是根據(jù)他們的拉丁名來(lái)命名的。例如:iron=鐵copper=銅lead=鉛表1中可以找到一個(gè)完整的元素列表。早在17世紀(jì)末期,羅伯特波義耳就開始了這項(xiàng)工作,他提出了現(xiàn)在公認(rèn)的元素概念,大量的研究使我們對(duì)元素及其化合物的性質(zhì)有了相當(dāng)?shù)牧私狻?869年,D.門捷列夫和L.邁爾,獨(dú)立工作,提出元素周期律。按近代方式,該規(guī)律說(shuō)明元素的性質(zhì)隨原子序數(shù)呈周期性而變。換句話說(shuō),元素按照隨著原子序數(shù)遞增來(lái)排列,具有類似性質(zhì)的元素將按一定的順序排列。于是,將具有類似性質(zhì)的元素排列縱列,從而把元素排成表格形式是可能的。這樣的安排被稱為一個(gè)周期表。同一橫行的元素組成一個(gè)周期。從表中可以看出周期的長(zhǎng)度不一樣

3、。有一個(gè)很短的周期僅包含了兩個(gè)元素,其次是兩個(gè)短周期各有8種元素,然后兩個(gè)各18個(gè)元素的長(zhǎng)周期,最后一個(gè)周期是不完全周期。這樣的安排,在同一豎直的欄的具有相似的特點(diǎn)。這些縱列構(gòu)成了族。前兩個(gè)由8個(gè)元素組成的族叫做主族元素,其他族的叫做過(guò)渡元素或內(nèi)過(guò)渡元素。在元素周期表中,一條著重線把元素分為金屬(除氫外)和非金屬元素。在線左面是金屬元素,線右面是非金屬元素。這種劃分只是為了方便;在金屬與非金屬的分界處的元素具有金屬性與非金屬性。這可以看出大多數(shù)的元素包括所有的過(guò)度元素與內(nèi)過(guò)渡元素都是金屬。除了氫,這種氣體之外,第一主族的元素組成了堿金屬族。它們是非?;顫姷慕饘?,在自然界中找不以單質(zhì)存在的形式。

4、然而,它們的化合物卻廣泛存在。所有的堿金屬元素只顯+1價(jià)。與此相反,第一副族的銅,銀,金比較不活潑。它們與堿金屬相似,以+1價(jià)離子的形式存在于化合物中。然而,像許多過(guò)渡元素所具有的特點(diǎn)一樣,它們也形成具有其他電荷的離子。第二主族的元素稱為堿土金屬。其特征離子電荷為2+。這些金屬,特別是該族最后兩個(gè)元素它們像堿金屬一樣活潑。第二副族的元素鋅,鎘和汞沒第二主族的元素活潑,但比相鄰的第一副族的元素活潑。它們的離子電荷一樣是2+。除硼之外,第三主族的元素也是相當(dāng)活潑的。暴露在空氣中的鋁反應(yīng)不活潑,這是由于金屬表面形成了一層肉眼看不見的薄的防止金屬進(jìn)一步氧化的氧化鋁。第三主族元素形成的離子是3+。第三副

5、族由金屬鈧,釔,鑭和錒組成。第四主族由一個(gè)非金屬碳,兩個(gè)準(zhǔn)金屬硅和鍺,兩種金屬錫和鉛組成。每一個(gè)元素組成的一些化合物分子式中表明有四個(gè)其他原子和一個(gè)第四主族的原子,例如四氯化碳CCl4。第四副族的金屬有鈦,鋯,鉿,它們形成的化合物也一樣是含有一個(gè)第四副族的原子和其他四個(gè)原子。當(dāng)這些化合物為純凈物是是非電解質(zhì)。第五主族的元素包括三種非金屬氮,磷,砷和兩種金屬-銻,鉍。雖然化合物以分子式N2O5,PCI5和AsCI5的形式存在,但沒有一個(gè)是離子的。這些元素形成化合物一2555氮化物,磷化物和砷化物,它們以正三價(jià)的形式出現(xiàn)。第五副族的元素全部是金屬。這些元素構(gòu)成多種不同的化合物,其特點(diǎn)是不容易推廣。

6、via族的元素除釙外,其他的都是典型的非金屬元素。由希臘語(yǔ)言“灰塵”它們有時(shí)候被稱為硫族。在他們的二元金屬化合物中以負(fù)二價(jià)離子的形式存在。第七主族的所有元素都是非金屬,也稱成為鹵素。從希臘意思是“鹽成型。”它們都是非?;顫姷姆墙饘?,并能夠與幾乎所有的金屬和大部分非金屬材料,包括相互反應(yīng)。第五六、七副族的元素都是金屬元素。他們形成了各種不同的化合物,在這一點(diǎn)上我們甚至不能舉出任何能表現(xiàn)各族元素典型變化的例子。化學(xué)性質(zhì)的周期性證明了,除第一期,每個(gè)時(shí)期的開始是一種非?;顫姷慕饘佟kS著元素周期表的變化可以看到其金屬性不斷減小,非金屬性不斷增強(qiáng)。最后,在第七主族的元素是非常活潑的非金屬元素。周期表的最

7、后一個(gè)是惰性氣體。Lesson2我們?cè)缰婪墙饘俦憩F(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)是和金屬大不相同的。一般來(lái)說(shuō),非金屬是電與熱的不良導(dǎo)體,石墨例外;他們是易碎的,通常呈現(xiàn)深顏色,并表現(xiàn)出異常廣泛的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。他們的分子結(jié)構(gòu)通常涉及到共價(jià)鍵的變化,包括簡(jiǎn)單的雙原子分子氫氣、氯氣、碘和氮?dú)?,和巨大的金剛石、硅和硼。在室溫下,低分子量的雙原子分子的氣態(tài)非金屬和惰性氣體相遇會(huì)產(chǎn)生非常小的分子間作用力。隨著分子量的增大,我們知道液體(Br2)和固體(碘)的蒸汽壓也表現(xiàn)出較小的分子間作用力。一些非金屬的某些性質(zhì)列在表2中。一般情況下,簡(jiǎn)單的雙原子分子并不是由分子量大的第五主族和第六主族組成的。直接對(duì)比這兩組的第一個(gè)成員,氮?dú)?/p>

8、和氧氣;差別產(chǎn)生是因?yàn)樾纬蓀軌道的n鍵的第三和更高的主要能量水平相對(duì)于第二個(gè)主要能量水平穩(wěn)定性較低。第三周期具有較大原子半徑和電子云更加密集的元素和更高的不允許平行的P軌道很好地重疊成一個(gè)強(qiáng)大的n鍵。這是一個(gè)普遍的現(xiàn)象一一強(qiáng)n鍵僅由第二周期的元素形成。因此,氮和氧元素基本上都是通過(guò)o和n鍵形成穩(wěn)定的分子,但同族的元素一般情況下以o鍵為基礎(chǔ)形成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。值得注意的是,第七主族的元素形成雙原子分子,但n鍵不要求形成飽和的共價(jià)鍵。硫有同素異形體,固體硫磺以兩種結(jié)晶狀態(tài)和一種無(wú)定形的形式存在。斜方硫是通過(guò)適當(dāng)?shù)娜芤航Y(jié)晶得到的,如二硫化碳,,它的熔點(diǎn)是112C。單斜硫由冷卻熔化的硫形成,它的熔點(diǎn)是1

9、1C。兩種結(jié)晶硫都融化成S-Y,由S8分子組成。S8分子呈褶皺環(huán)狀,耐熱高達(dá)16C,高于16C時(shí),S8環(huán)斷開,而這些碎片相互結(jié)合形成一個(gè)無(wú)規(guī)則形狀、有高度粘稠的混合物。在較高的溫度范圍內(nèi),液態(tài)硫變得非常粘稠,不能從容器中倒出,顏色也從在熔點(diǎn)時(shí)的麥黃色變?yōu)榧t褐色,因?yàn)樗兊酶诱吵怼=咏悬c(diǎn)44C時(shí),大盤繞分子形狀的硫逐漸降解,液體硫粘度降低。如果將熱的液態(tài)硫倒入冷水中驟冷,就會(huì)形成無(wú)定形硫。無(wú)定形硫的結(jié)構(gòu)由八個(gè)硫原子組成大螺旋盤繞,自然界中一切無(wú)定形硫被描述為橡膠狀是因?yàn)樗芟衿胀ㄏ鹉z的延伸。在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)的無(wú)定形硫又還原為斜方的晶體硫,其橡膠性消失。硫,化學(xué)工業(yè)的重要原料,像自由元素那樣出現(xiàn),

10、如在火山地區(qū)的二氧化硫,礦物質(zhì)水中的硫化氫,和各種硫化礦石,如黃鐵礦FeS2,閃鋅礦硫化鋅,方鉛礦PbS等,通常形成石膏CaS042H2O,無(wú)水石膏CaS04,重晶石硫酸鋇2H2O。硫,在一種或另一種形式上,常被用于制造硫酸,肥料,殺蟲劑,和紙。二氧化硫中的硫在硫化物礦石焙燒中恢復(fù)和轉(zhuǎn)化為硫酸,雖然前幾年許多二氧化硫通過(guò)特殊的高煙囪被丟棄。幸運(yùn)的是,現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)有利收回這些氣體,從而大大減少這種類型的大氣污染。一個(gè)典型的焙燒反應(yīng)涉及的變化:2ZnS+3O2-2ZnO+2SO2磷,在800C以下由四原子分子組成P4。它的分子結(jié)構(gòu)提供了三個(gè)共價(jià)鍵,可在其原子結(jié)構(gòu)從三個(gè)未成對(duì)的p電子預(yù)計(jì),每個(gè)原子連接到

11、另外三個(gè)。取代完全正交方向,與三方互為90,其鍵角只有60。據(jù)稱變形力結(jié)構(gòu)是由四個(gè)穩(wěn)定的原子(每個(gè)原子的其他三個(gè)保稅)的相互作用,但它是化學(xué)最活躍的磷形式。這種形式的磷,白色的變體,是在空氣中自燃。當(dāng)加熱到260C,它轉(zhuǎn)變?yōu)榧t磷,其結(jié)構(gòu)是不清楚的。紅磷在空氣中穩(wěn)定,但是,像所有形式的磷,它應(yīng)小心操作,因?yàn)槌韵氯ブ髸?huì)進(jìn)入到骨頭,造成嚴(yán)重的生理?yè)p傷。碳元素在兩種晶體結(jié)構(gòu)金剛石和石墨中存在。鉆石結(jié)構(gòu)是根據(jù)四面體的SP3雜交軌道結(jié)合,是在第四族元素中遇到的。我們可以猜想,隨著鍵長(zhǎng)的增大,鉆石型晶體的硬度下降。雖然四面體結(jié)構(gòu)在這些族元素中存在碳,硅,鍺,灰錫原子間的距離從碳的1.54增加為碳灰錫的2.

12、80。因此,四個(gè)要素之間的鍵作用力范圍從非常強(qiáng)的相當(dāng)薄弱。事實(shí)上,灰錫是那么柔軟,它在微晶形式存在,或僅僅作為一種粉末。第四主族鉆石型結(jié)晶元素的典型,它是一個(gè)絕緣體,并顯示其他非金屬性質(zhì)。Lesson3IB和IIB族元素(沒改的)這些元素比起其化合物一般作為金屬被大批量使用,和它們的物理性質(zhì)有很大的不同。黃金是金屬中具有最好延展性。它可以敲定為0.00001英寸厚度的紙張;一克的金屬可繪制成長(zhǎng)度為1.8公里的線。銅,銀,金屬,也很容易工作。鋅是在常溫下有點(diǎn)脆,但在120至150C可軋制成片;約200C鋅低熔融溫度有助于鍍鋅鐵鍍鋅鐵再次變得脆弱。干凈的鐵片可浸入鋅液及其制備大桶。不同的程序是灑在

13、或鼓風(fēng)吹鋅到熱鐵皮鋅粉,然后涂層。鎘合金的具體用途,因?yàn)槠漭^低的熔融溫度。用于核反應(yīng)堆的鎘棒,因?yàn)榻饘偈且粋€(gè)很好的中子吸收。汞蒸氣和其鹽是有毒的,雖然免費(fèi)的金屬在一定條件下可采取內(nèi)部。由于其相對(duì)較低的沸點(diǎn),因此波動(dòng)性,無(wú)汞不應(yīng)該被允許站在打開容器在實(shí)驗(yàn)室。有證據(jù)顯示,其蒸氣吸入是有害的。與大多數(shù)金屬(鐵和鉑除外)的金屬合金很容易形成汞合金,任何汞的合金的名字。硫酸銅,或藍(lán)磯(硫酸銅5H2O),是最重要和最廣泛使用的銅的鹽。加熱,鹽慢慢失去水分首先形成三水(硫酸銅3HzO),水(硫酸銅H20),最后是白色的無(wú)水鹽。無(wú)水鹽經(jīng)常被用來(lái)測(cè)試水的有機(jī)液體存在。例如,一些無(wú)水銅鹽添加酒精(其中包含水)會(huì)變

14、成藍(lán)色,因?yàn)樗}。使用硫酸銅電鍍。漁民他們的漁網(wǎng)浸在硫酸銅溶液,以抑制生物體腐爛的布料增長(zhǎng)。制定了專門用于海上船舶的底部油漆中含有銅化合物抑制藤壺和其他生物的生長(zhǎng)。隨著越來(lái)越多的稀氫氧化銨銅(I)離子,綠色沉淀的Cu(OH)2或鹽是形成一個(gè)基本的銅(I)的解決方案。溶解的氫氧化銨。多余的氨形式氨化復(fù)雜的銅(I),銅離子組成(NH3)42+離子僅略有分離;因此在氨水溶液中的極少數(shù)銅(I)離子存在不溶性銅化合物,execpt硫化銅。,銨hydroxids溶解形成銅(I)。氨離子往往是作為對(duì)Cu2+的測(cè)試,因?yàn)槠渖詈竦?,?qiáng)烈的藍(lán)色。銅(I)亞鐵氰化鉀Cu2Fe(CN)6是一個(gè)紅褐色沉淀,另外一個(gè)溶

15、于氰化鉀的銅溶液(一)離子獲得。這種鹽的形成,也可以用來(lái)作為銅(I)離子的存在測(cè)試。白銀和黃金的化合物有時(shí)也被稱為月球燒堿,硝酸銀,銀的最重要的鹽。它很容易融化,可分為使用棍棒投燒灼傷口。鹽是準(zhǔn)備由溶解在硝酸銀和蒸發(fā)的解決方案。3AG+4HNO3-3AgNO3+NO+2H2O鹽是銀的化合物,其中包括在攝影所用的金屬鹵化物的起始原料。這很容易減少有機(jī)還原劑,形成了精細(xì)分割的銀黑存款;這一行動(dòng)是負(fù)責(zé)的鹽處理的手指上留下的黑點(diǎn)。不可磨滅的標(biāo)記油墨和鉛筆硝酸銀的這種屬性的優(yōu)勢(shì)。鹵化銀,除氟化物,是非常不溶性化合物,可能是另外的解決方案,一個(gè)解決方案,含有氯,溴,碘離子的銀鹽沉淀。另外一個(gè)強(qiáng)大的基礎(chǔ),一

16、個(gè)銀鹽溶液析出棕色的氧化銀(Ag2G)。人們所預(yù)料的氫氧化銀沉淀,但它似乎銀氫氧化很不穩(wěn)定,分解成氧化物和水-事實(shí)上,如果它是有史以來(lái)共3條成立。然而,由于氧化銀JS肯定基本的解決方案,必須解決目前的氫氧根離子。Ag2O的+水=2AG+2OH-由于無(wú)所作為,黃金形式相當(dāng)少的化合物。兩個(gè)系列的化合物被稱為-單價(jià)和三價(jià)。單價(jià)(葡萄球菌)的化合物類似于銀化合物(葡萄球菌氯是不溶于水和光敏感),而較高的價(jià)(奧里克)化合物往往形成復(fù)合物。黃金是耐大多數(shù)化學(xué)品,空氣,氧氣和水都沒有效果的行動(dòng)。常見的酸不攻擊的金屬,但鹽酸和硝酸的混合物(王水)溶解形成黃金(一)氯或chloroauric酸。該行動(dòng)可能是由于

17、游離氯王水。3HCI+硝酸NOCI+CL2+2H2O2Au+3CI22AuCI3AuCI3+鹽酸氯金酸chIoroauric酸(從溶液中的氯金酸-水結(jié)晶)。化合物鋅鋅在系列活動(dòng)中是相當(dāng)高的。它容易與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和取代不太活躍的金屬?gòu)乃鼈兊柠}類。1他不純鋅酸的行動(dòng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)純鋅的快速,因?yàn)榧冧\表面上收集氫氣氣泡和減緩行動(dòng)。如果其他金屬雜質(zhì),氫從表面金屬污染,而不是從鋅中解放出來(lái)。電夫婦,以方便行動(dòng)可能是這兩種金屬之間。鋅+2H+鋅+H2最廣泛使用的鋅化合物,氧化鋅(ZnO),是在常溫下為白色粉末,但黃色加熱的變化。冷卻時(shí),它再次變成白色。通過(guò)在空氣中燃燒的鋅,氧化鋅是通過(guò)加熱的基本碳酸鹽,或焙

18、燒硫化物。氧化鋅的主要用途是作為填充物,特別是在汽車輪胎,橡膠制造。作為油漆的身體,它已對(duì)不暴露于大氣中含有硫化氫變黑鉛白的優(yōu)勢(shì)。然而,它的遮蓋力比鉛白。lesson4VIBVIIB族元素IIIB族包含的元素鈧,釔,鑭,和錒,和兩個(gè)包含十四種元素的鑭系和錒系的稀土系列。這些元素的主要來(lái)源是由水通過(guò)長(zhǎng)期選擇出來(lái)的高重力河流和海灘沙。獨(dú)居石砂,其中包含了稀土磷酸鹽的混合物,并在重砂釔硅酸鹽現(xiàn)在這些稀缺要素的商業(yè)渠道。分離這些元素是一個(gè)艱難的化學(xué)操作。這些化合物的溶解度幾乎一樣采用分級(jí)結(jié)晶分離,是費(fèi)力又費(fèi)時(shí)的。近年來(lái),離子交換樹脂在高柱已經(jīng)證明是有效的。當(dāng)某些酸可以通過(guò)一個(gè)包含IIIB金屬離子吸附樹

19、脂柱慢慢地流了下來(lái),離子先后從樹脂中釋放。最終的解決方案是從部分列或塔的底部。連續(xù)的部分將包含在特定的離子樹脂的釋放順序。例如鑭離子(鑭)是最緊密吸附在樹脂上,是要最后提取的,镥離子(LU3+)是吸附得不太緊密,并首先出現(xiàn)在提取的第一部分之一。如果循環(huán)操作和酸濃度控制好,可以實(shí)現(xiàn)非常有效的分離。大量的鑭系(除钷,PM,不自然界中存在一個(gè)穩(wěn)定同位素)被生產(chǎn)用于化工市場(chǎng)。鑭系的主要的氧化數(shù)是+3,但某些元素表現(xiàn)出可變氧化態(tài)。鈰形成鈰(III)和鈰(IV)的硫酸鹽,CE2(SO4)3和Ce(SO4)2,這可以用于氧化還原滴定。許多稀土化合物是有顏色,是順磁性,是由于未成對(duì)電子在4f軌道。所有錒系元素

20、有不穩(wěn)定的原子核和呈現(xiàn)放射性。那些具有較高的原子序數(shù)已獲得僅在微量。錒(89AC),如鑭,是一個(gè)正式IIIB部元素。IVB部元素在這些元素的化學(xué)性質(zhì)類似于硅,但他們金屬性逐漸增加從鈦到鉿。主要氧化態(tài)為+4,與二氧化硅(Si02),這些元素的氧化物在自然中存在少量。氧化物的化學(xué)式和礦物名稱是二氧化鈦,氧化鋯,氧化鉿。鈦是比通常實(shí)現(xiàn)更豐富。它在地殼中含量大約0.44的。分析了月球巖石含量平均超過(guò)5.0的。在海灘砂中鋯和鈦氧化物占小百分比。鈦,鋯金屬準(zhǔn)備通過(guò)加熱氯和鎂金屬。倆者特別地抗腐蝕和具有高熔點(diǎn)。純二氧化鈦是一種白色物質(zhì),在許多油漆中它取代了鉛白。四分之三的二氧化鈦,是用于白色油漆,清漆和大漆

21、。在所有常見的白色油漆材料中,它具有折光指數(shù)最高(2.76)和最大的遮蓋力。二氧化鈦也用于造紙,橡膠,油氈,皮革,紡織工業(yè)。Vb組元素:釩,鈮,鉭這些是第VB的過(guò)渡元素,最主要的氧化數(shù)為+5。它們的出現(xiàn)是比較罕見的。這些金屬直接結(jié)合氧氣,氯氣,氮,分別形成氧化物,氯化物和氮化物。占很小的百分比釩合金與鋼結(jié)合得了一個(gè)很高的抗拉強(qiáng)度產(chǎn)品,這產(chǎn)品是非常耐磨,耐沖擊和振動(dòng)。出于這個(gè)原因,釩合金鋼被用于在高速工具和重型機(jī)械制造。采用釩氧化物作為催化劑,在接觸的過(guò)程中制造硫酸。鈮是一種非常罕見的元素,作為不銹鋼的合金元素的有限使用。鉭具有很高的熔點(diǎn)(2850C)和抗大多數(shù)酸和堿的腐蝕。組VIB,VIIB元

22、素鉻,鉬,鎢是VIB的元素。錳是VIIB族唯一的重要的化學(xué)元素。所有這些元素都表現(xiàn)出多種氧化態(tài),在較低的氧化態(tài)表現(xiàn)為金屬元素和較高的氧化狀態(tài)表現(xiàn)為非金屬元素。鉻和錳倆者被廣泛應(yīng)用于合金,尤其是合金鋼。VIIIB族金屬VIIIB族包含三個(gè)三素組的元素。這些三素組出現(xiàn)在元素周期表中的長(zhǎng)周期的中間,和是過(guò)渡系列的成員。任何給定的水平三素組元素有許多相似的性質(zhì),但也有顯著差異,特別是第一個(gè)三素組性質(zhì)與其他兩個(gè)。鐵,鈷,鎳,遠(yuǎn)遠(yuǎn)比其他兩個(gè)三素組成員活躍,在地殼中的含量也更豐富的。第二個(gè)和第三個(gè)三素組具有許多共同的特性,通常組合在一起,并稱為鉑族金屬。這些元素呈現(xiàn)可變氧化態(tài),并形成眾多的配位化合物。腐蝕鋼

23、鐵暴露在潮濕的空氣中迅速生銹,形成一個(gè)松散的,易碎的沉淀氧化物。氧化物不粘附在金屬表面,如三氧化二鋁和其他一些金屬氧化物,但脫落,露出新鮮鐵表面在空氣中。結(jié)果,一塊鐵將會(huì)完全生銹在一個(gè)相對(duì)短的的時(shí)間內(nèi)除非采取措施以防止腐蝕。生銹的化學(xué)步驟是相當(dāng)模糊的,但它已經(jīng)被確定,銹是鐵的水合氧化物,通過(guò)氧氣和水分的作用形成,并在微量的碳存在明顯加快。鐵腐蝕可以被抑制是通過(guò)涂許多物質(zhì),如油漆,鋁粉鍍金,錫,或有機(jī)柏油樣物質(zhì)或鍍鋅鐵與鋅。與金屬,如鎳或鉻合金鐵產(chǎn)量較低的腐蝕性鋼鐵。“陰極保護(hù)”減少腐蝕的鐵也實(shí)行。對(duì)于一些管道和筒形塔鋅或鎂棒在地面將它們連接到一個(gè)鐵物質(zhì)有以下效果:土壤水分作為鐵-鋅夫婦的電解液

24、,使鐵傾向成為Fe2+的減少。它作為陰極而不是陽(yáng)極。Lesson6無(wú)機(jī)化合物分類化合物類數(shù)以千計(jì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的化合物被今天的化學(xué)家所知道。即使是學(xué)習(xí)這些物質(zhì)中一小部分性質(zhì)和表現(xiàn),如果是要具體到每一個(gè)物質(zhì)都是不可能實(shí)現(xiàn)的,。幸運(yùn)的是,大多數(shù)的化合物,可以在組合在一起分成幾類。然后,如果我們能夠正確分類一個(gè)化合物。那我們就可以從那一類或一組化合物的性質(zhì)中知道這個(gè)化合物的一般屬性。例如。鹽酸被歸類為一種酸,是通過(guò)熟悉酸的行為而得,我們就立刻可以知道這個(gè)化合物的一般性質(zhì)。我們研究許多的化合,可分為酸,堿,鹽,金屬氧化物或非金屬氧化物。這五個(gè)類化合物,前三個(gè)-酸,堿和鹽-是目前為止最重要的。當(dāng)酸,堿或鹽溶解

25、在水中產(chǎn)生一個(gè)電流導(dǎo)體則該物質(zhì)被稱為電解質(zhì)。如果沒有傳導(dǎo)電流產(chǎn)生,該化合物被稱為一個(gè)非電解質(zhì)。常見化合物的分類通過(guò)觀察化學(xué)式,我們可以以下列方式劃分有許多共性的化合物。1。酸,在傳統(tǒng)意義上的,可能被公認(rèn)是H先寫在化學(xué)式前,其余的化合物一般是非金屬。例如,鹽酸,硫酸,次氯酸。2。傳統(tǒng)的堿含有已經(jīng)寫在化學(xué)式的最后0H根。該化學(xué)式的第一部分通常是金屬。例如,NaOH,Ca(OH)2,F(xiàn)e(OH)3,3。鹽首先由寫在最前金屬組成,在結(jié)合寫在化學(xué)式的最后非金屬。例如,NaCl,Fe2(SO4)3,CA(CLO)2。4。氧化物是含有氧和只有其他元素一個(gè)化合物。除了氧外如果其他元素也是非金屬,這氧化物可以被

26、劃分為一種非金屬氧化物或酸性酸酐。后者的名字的由來(lái)是因?yàn)樵谝欢l件下水加入非金屬氧化物產(chǎn)生酸。同樣,如果水是從含氧酸移走,酸酐(不包括水)就生成。其他氧化物,金屬氧化物或堿酐類,包括氧和金屬。在適當(dāng)?shù)臈l件下當(dāng)加水到堿酐中,堿就生成,反之亦然。酸傳統(tǒng)意義上的所有酸中含有氫,它可能是被金屬所取代。酸分子帶負(fù)電部分是由一個(gè)非金屬或自由基(負(fù)價(jià)組)組成。這些負(fù)價(jià)組(除氧化物和氫氧化物)通常被稱為酸性基團(tuán)。所有酸通過(guò)原子中電子共享結(jié)合一起形成共價(jià)化合物。當(dāng)酸溶解于水,離子形成,是由于酸分子的氫離子(質(zhì)子)轉(zhuǎn)移到水分子例如,這是一個(gè)協(xié)調(diào)價(jià)的情況下,從水分子中未有使用的電子對(duì)與氫離子結(jié)合,形成水合氫離子。水

27、合氫離子是水合氫離子或質(zhì)子(H+H20),酸性離子在水溶,而取決于它的形成,通常我們會(huì)使用簡(jiǎn)單的H+以書寫方程式。這樣的方程,從而簡(jiǎn)化和更容易配平。一種酸的主要特點(diǎn)是它能夠提供氫離子(質(zhì)子);因此。酸通常被定義為一種物質(zhì),它可提供質(zhì)子。酸的性質(zhì)。在一般情況下,酸水溶液的特點(diǎn)是由以下屬性;1。他們有酸性的味道。檸檬橙子和其他柑橘類水果它們的酸味歸為檸檬酸,牛奶的酸味是由于乳酸的存在。2。它們使藍(lán)色石蕊試紙變紅。石蕊是一種在堿性溶液顯藍(lán)色,在酸性溶液中顯紅色的染料,紙浸泡在石蕊中被稱為石蕊試紙。這種類型的物質(zhì),使我們能夠鑒定物質(zhì)是酸性或堿性,被稱為指試劑。甲基橙和酚酞也是經(jīng)常被化學(xué)家使用的指試劑。

28、他們與某些金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。學(xué)習(xí)這類型的反應(yīng)可以與氫氣的制備聯(lián)系起來(lái)。4。他們與堿反應(yīng)產(chǎn)生鹽和水。常見的強(qiáng)酸有硫酸,硝酸,鹽酸。大多數(shù)其他酸一般都只有部分電離,因此只有適度的強(qiáng)或弱。堿所有的金屬氫氧化物被列為傳統(tǒng)的堿。所有的堿中只有氫氧化鈉,氫氧化鉀,Ca(0H)2,Ba(OH)2都明顯易溶于水。如果這些化合物溶解于水,那么0H根在所有溶液中普遍存在。氨的水溶液也被劃分為堿,因?yàn)橛蠴H-離子存在溶液中。在這些化合物中,我們發(fā)現(xiàn)了金屬或NH4)與氫氧根結(jié)合。正如酸的特點(diǎn)是氫氧根離子,因此在水溶液中堿特點(diǎn)是氫氧根離子,。后來(lái),堿的概念將擴(kuò)展到包括在水溶液中不提供的氫氧根離子的物質(zhì)。堿的性質(zhì)在一般情

29、況下,金屬氫氧化物(堿)的表現(xiàn)出以下屬性:1??辔?。2。肥皂水或濕滑的感覺。3。使紅色石蕊試紙變藍(lán)。4。與酸反應(yīng)生成鹽和水。5。大多數(shù)金屬氫氧化物不溶于水。共同的,只有氫氧化鈉,氫氧化鉀,Ca(OH)2,BA(OH)2,NH3溶于水。常見的強(qiáng)堿氫氧化鈉,氫氧化鉀,Ca(OH)2的,和Ba(OH)2。酸中的氫與來(lái)自堿中的氫氧根結(jié)合生成水。堿與酸的反應(yīng)稱為中和。如果所有的水反應(yīng)后通過(guò)蒸餾從溶液中移走,堿中的正離子和酸中的負(fù)離子就會(huì)生成一種晶格狀的固體鹽。結(jié)果表明,化合物氯化鈉,鹽,是一種電解質(zhì)化合物和在固體或結(jié)晶狀態(tài)被離子化。這種晶體是在一個(gè)明確的模式為導(dǎo)向下由正離子鈉和負(fù)離子氯組成。在一般情況下

30、,大多數(shù)鹽在結(jié)晶狀態(tài)下是電解質(zhì)和一個(gè)明確模式導(dǎo)向下離子組成.Lesson7無(wú)機(jī)化合物的命名隨著數(shù)以千計(jì)的新的無(wú)機(jī)化合物的發(fā)現(xiàn),已成為必要的修改傳統(tǒng)命名的規(guī)則。一個(gè)國(guó)際委員會(huì)已推薦一套化合物的命名規(guī)則,這些規(guī)則目前正在被全世界采用。許多舊的名稱仍在使用,但是,我們隨后的討論中,許多方面包括對(duì)新和舊的,強(qiáng)調(diào)新的,其中一個(gè)原則發(fā)生改變就是由阿爾伯特提出的,也就是庫(kù)存系統(tǒng)命名法,在金屬化合物(氧化物,氫氧化物和鹽)中金屬可能會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)以上的氧化態(tài)。在這種情況下,金屬的氧化態(tài)用羅馬數(shù)字顯示在括號(hào)中,緊隨其氧化數(shù)的金屬對(duì)應(yīng)的英文名稱。如果金屬只有一個(gè)共同的氧化數(shù),不用羅馬數(shù)字。另一個(gè)重要變化是復(fù)雜的離子和

31、配位化合物的命名。我們將推遲后者的命名,直到這些化合物進(jìn)行了討論。命名的金屬氧化物。,堿和鹽學(xué)生應(yīng)該有一個(gè)良好的開端,在學(xué)習(xí)命名,如果他已經(jīng)學(xué)會(huì)了價(jià)表3中離子價(jià)態(tài)和更常見的離子名稱。化合物是在適當(dāng)?shù)谋壤抡x子和負(fù)離子的組合,以均衡價(jià)態(tài)和化合物名稱遵循離子的名稱,例如,氯化鈉,Al(OH),鐵(一)溴化或黑色溴化;,醋酸鈣,鉻(一)硫酸或硫酸鉻,等等。表4給出了一些額外的金屬化合物的命名例子。所使用的兩種常見的系統(tǒng),庫(kù)存系統(tǒng)是首選。請(qǐng)注意,即使在這個(gè)系統(tǒng)中,但是,負(fù)離子需要從價(jià)表4獲得。負(fù)離子,陰離子,可能是單原子或多原子的。所有單原子陰離子的名字都是以ide結(jié)尾的。其中也有名稱與IDE結(jié)束的

32、兩個(gè)多原子陰離子,它們是OH-氫氧根離子,氰離子,CN-o許多多原子陰離子含有氧和另一個(gè)元素。在這些含氧陰離子中氧的原子數(shù)目是使用后綴ITE和ATE記的,這意味著各自越來(lái)越多氧原子。萬(wàn)一需要記錄超過(guò)倆個(gè)含氧陰離子的同種元素以上,前綴HYPO和PER,意思是相同的元素,意味著各自還有更多的氧原子,可使用。一系列含氧陰離子被命名表5o表3o一些常見離子1+2+2+3+銨NH4+的鋇BA2+鎂Mg2+的鋁AI3+的銅(1)銅+鈣鈣錳(一)Mn2+的鉻(一)鉻+氫H+鉻(二)CR2+汞(一)Hg2+的鐵(一)Fe3+的鉀K+的銅(II)銅+汞(一)Hg22+白銀Ag+鐵(II)的Fe2+錫(一)SN2

33、+鈉Na+的鉛(II)Pb2+的鍶鋅的Sr2+Zn2+的3-2-1-1-砷ASO43碳酸鹽CO32-醋酸C2H3O2亞硫酸氫HS02ASO33砷,鉻CrO42溴BR-氫的H-磷酸鹽PO43-計(jì)重鉻酸鹽Cr2O72-氯酸鹽ClO3-氫氧化哦磷酸PO33-草酸022氯Cl-的次氯酸鈉CL0氧化C2O42-綠泥石二氧化氯碘酸鉀IO3硫化物S2氰CN硝酸鹽N03-硫酸的F-S042-的氟碘我亞硫酸鹽S032-碳酸氫鹽(碳酸氫鈉)HC03硝酸亞硝酸鹽N03-N02-硫酸氫HS04高氯酸鹽高錳酸鹽N03Mn04-表4。一些金屬氧化物的名稱?;睾望}Fe0的鐵(II)氧化物氧化亞鐵Fe203的鐵(III)氧

34、化三氧化二鐵錫(0H)2的錫(II)氫氧化錫氫氧化(四)錫(0H)4錫氫氧化錫氫氧化Hg2S04汞(一)硫酸硫酸汞HgS04汞(II)硫酸硫酸汞次氯酸鈉次氯酸鈉次氯酸鈉重鉻酸鉀重鉻酸鉀重鉻酸鉀CU3(AsO4)2銅(II)砷酸銅砷酸CR2(C2H4O2)3鉻(III)醋酸鉻醋酸非金屬氧化物命名舊的命名系統(tǒng)和在化合物中仍然被廣泛采用希臘前綴氧原子的數(shù)目和其他元素。所用的前綴是MONO,有時(shí)減少到MON,DI,TRI,TETRA,PENTA,HEXA,hepata-,OCTA,NONA-AND和DECA。一般情況下當(dāng)命名非金屬氧化物時(shí),前綴字母a被省略,和通常mono-也從名稱中被省略。庫(kù)存系統(tǒng)也

35、可被用于非金屬氧化物。這里的羅馬數(shù)字是指氧元素的氧化狀態(tài)。表5。對(duì)oxyanions名稱最少的氧原子低-ITE較少的氧原子-ITE更多的氧原子吃的大部分氧原子每-吃CLO-次氯酸鈉二氧化氯,亞氯酸鹽ClO3氯酸鈉高氯酸,高氯酸鹽溴酸hypobromiteBrO2bromiteBrO3溴酸鹽BrO4perbromateIOhypoioditeIO2ioditeIO3碘酸鉀IO4碘酸PO23次磷酸鈉PO33-磷酸PO43-磷酸NO2-的亞硝酸鹽NO3-的硝酸鹽SO32-亞硫酸鹽SO42-CO32-硫酸碳酸鹽在任一系統(tǒng)。,氧元素以外的其他元素首先被命名,oxide被用于全名之后。表6列出了一些例子。

36、命名酸從知識(shí)的價(jià)表3中,酸名稱可以直接地獲得,直接通過(guò)改變酸離子(負(fù)離子)名稱如下表:表離子3相應(yīng)的酸TOC o 1-5 h zateiciteous HYPERLINK l bookmark74idehydroic表7顯示了這種關(guān)系的例子。那樣,當(dāng)命名酸時(shí)直接簡(jiǎn)單地改變酸根,就存在一些問題,例如硫酸是sulfuricacid,而不是sulfic。同樣,磷酸,phosphoricacid,而不是phosphic。表6。一些非金屬氧化物的名稱公式二氧化碳碳(H)氧化一氧化碳二氧化碳碳(四)氧化二氧化碳三氧化硫硫(VI)氧化三氧化硫N2O5()氮氧化物dinitiogen三氧化二砷五氧化二磷磷(V

37、)氧化diphosphorus五氧化二磷CI2O7氯(六)氧化二氯heptoxide表7。一些氨基酸的名稱表3名酸性酸離子方程式HC2H3O2C2H3O2醋酸醋酸H2CO3CO32-碳酸鹽碳酸HClO2二氧化氯綠泥石chlorous酸高氯酸高氯酸,高氯酸鹽氯酸氫氰酸架CN-氰化物氫氰酸HBR溴溴氫溴酸H2SiO4SiO44硅酸鹽硅酸H3AsO3AsO43砷酸胂酸HMnO4MnO4高錳酸鹽permanganic酸在價(jià)表3中,不包括不太常見的負(fù)離子。例如,BO3硼酸離子和硼酸硼酸;TeO42是tellurate離子和H2TeO4大地酸,等等。酸和基本鹽類可以想象的是,在酸堿中和反應(yīng)中,只有氫的一部

38、分可能會(huì)被中和;氫氧化鈉+硫酸一硫酸氫鈉+水化合物硫酸氫鈉具有酸的性質(zhì)是由于它包含氫,同時(shí)它也是一種鹽是由于它包含了一種金屬和一個(gè)酸根。這種鹽含酸性氫被稱為酸式鹽。磷酸(H3PO4)可能會(huì)逐步被中和,形成鹽,磷酸二氫鈉,磷酸氫二鈉,和Na3PO4。前兩個(gè)是酸式鹽,因?yàn)樗鼈儼梢愿鼡Q的氫。一個(gè)命名這些鹽的方法叫做磷酸氫鈉和磷酸氫二鈉。這些酸性磷酸鹽在控制血液的堿度是重要的。第三個(gè)化合物,磷酸鈉Na3PO4,其中不包含可以更換的氫,通常被稱為正磷酸鈉,磷酸三鈉,以區(qū)別于它的兩個(gè)酸鹽。曾經(jīng),前綴bi-被用于酸式鹽的命名,在工業(yè)上,例如,碳酸氫鈉被稱為碳酸氫鈉和Ca(HS03)2鈣亞硫酸氫鈉。由于這

39、個(gè)前綴bi-在一定的程度上有點(diǎn)誤導(dǎo),上面所討論的系統(tǒng)命名是可取的。如果堿中羥基逐步被酸中和,堿式鹽可能形成:Ca(OH)2+鹽酸CA(OH)CL+H2O堿式鹽類具有堿的基本屬性,將與酸發(fā)生反應(yīng),生成一個(gè)正鹽和水。在堿式鹽中OH基團(tuán)被稱為羥基。Bi(OH)2NO3的名稱將鉍bismuthdihydroxynitrate。混合鹽如果酸中的氫原子被兩個(gè)或兩個(gè)以上不同的金屬取代,則混合鹽生成。因此硫酸中的倆個(gè)氫原子被鈉離子和鉀取代,產(chǎn)生混合鹽NaKSO4,硫酸鉀鈉。NaNH4HPO4是一個(gè)混合酸式鹽,可從尿中結(jié)晶得到。Lsson8布朗斯特和路易氏酸堿概念布朗斯特和洛瑞概念“(1923年),根據(jù)這一概念

40、,酸是釋放質(zhì)子(質(zhì)子供體)一種物質(zhì),而堿是一種與質(zhì)子(質(zhì)子受體)結(jié)合物質(zhì)。中和反應(yīng)涉及質(zhì)子轉(zhuǎn)移。鹽僅僅是一些離子聚集產(chǎn)生的,但并不是所有都是中和反應(yīng)。失去一個(gè)質(zhì)子后,酸形成了堿,通過(guò)逆反應(yīng)形成的物質(zhì),可以得到一個(gè)質(zhì)子。堿以同樣的方式獲得一個(gè)質(zhì)子形成酸。這些關(guān)系可以由方程表示出來(lái),總的方程式是一個(gè)中和反應(yīng)。然后,我們看到,中和反應(yīng),是兩個(gè)堿之間的質(zhì)子的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。在方程式1中酸和堿的的出現(xiàn)是以(公式(2)共軛對(duì)的形式。也就是,酸通過(guò)失去質(zhì)子形成共軛堿,堿通過(guò)得到質(zhì)子形成共軛酸。在方程式3中有相同下標(biāo)物質(zhì)是共軛對(duì)。這個(gè)概念可以通過(guò)一些例子來(lái)說(shuō)明。第一個(gè)方程是一個(gè)中和反應(yīng),根據(jù)阿列紐斯以及布朗斯特和路

41、易氏概念,但是,由于阿列紐斯只承認(rèn)堿的OH-,那么根據(jù)他的概念,則其他的反應(yīng)不包括。請(qǐng)注意,在第二和第三的反應(yīng)中,水分別作為一個(gè)堿和酸。水,像其他許多物質(zhì)既可以給予和接受質(zhì)子,根據(jù)這一概念它是兩性。在堿的堿性比它強(qiáng)時(shí),它作為酸起作用,在酸的酸性比它強(qiáng)時(shí),它就作為堿。上面給出的平衡的位置取決于,在每種情況下兩種酸相對(duì)給予質(zhì)子能力,(或相對(duì)的兩個(gè)堿接受質(zhì)子的能力)。這些關(guān)系使得建立了酸堿強(qiáng)度的尺度。質(zhì)子給予體的相對(duì)酸強(qiáng)度是由與堿反應(yīng)達(dá)到平衡的程度來(lái)衡量。質(zhì)子受體的相對(duì)堿強(qiáng)度是建立在類似的方式上。表8。列出了幾個(gè)熟悉的物質(zhì),按酸強(qiáng)度減少順序排列。由于弱酸共軛堿強(qiáng),反之亦然,在反應(yīng)中已經(jīng)給出生成的堿是

42、按強(qiáng)度相反的順序排列,也就是說(shuō),在表的底部是最強(qiáng)的堿。表8。在水中的酸堿反應(yīng)堿的相對(duì)強(qiáng)度,根據(jù)布朗斯特的概念,是衡量其接受質(zhì)子的能力。任何兩種物質(zhì)質(zhì)子之間的競(jìng)爭(zhēng),得到質(zhì)子比其他的堿性更強(qiáng)。例如,水可能會(huì)與氯離子競(jìng)爭(zhēng)一個(gè)質(zhì)子,但CL是作為一個(gè)堿是如此的弱,水,以致水可以輕松地接受一個(gè)質(zhì)子和形式H30+在此反應(yīng):鹽酸+水-H3O+CL-另一方面,當(dāng)水與氨競(jìng)爭(zhēng)質(zhì)子,水在競(jìng)爭(zhēng)質(zhì)子的反應(yīng)中失敗。氨從水中得到質(zhì)子,迫使水作為酸在反應(yīng)中NH3+H2ONH4+OH-從表8可以得出質(zhì)子的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相對(duì)實(shí)力。最強(qiáng)的質(zhì)子接受體的堿在列表的底部,然而最強(qiáng)的酸或質(zhì)子給予體在列表頂部。路易斯的概念(1923年)。GN路易斯

43、提出另一酸堿的概念和布朗斯特-洛瑞的概念出現(xiàn)在同一年。路易斯定義一種酸,可以從另一個(gè)分子或離子接受電子對(duì)的分子或離子,堿性的物質(zhì)是能與酸分享其對(duì)電子。因此,酸是一種電子對(duì)接受體和堿是一個(gè)電子對(duì)給予體。當(dāng)路易斯酸與路易斯堿反應(yīng),因此,一個(gè)配位的共價(jià)鍵生成。這本質(zhì)上是中和反應(yīng)。電子圓點(diǎn)方程式澄清了配位健在路易斯酸中和反應(yīng)中形成過(guò)程。一個(gè)是由氨分子的質(zhì)子中和酸-堿對(duì)AI3+和H20形成6個(gè)共價(jià)鍵要經(jīng)過(guò)路易斯中和。許多置換反應(yīng)表明了劉易斯酸或堿的相對(duì)強(qiáng)度。例如,氰離子堿性比氟離子的強(qiáng),并憑借其能力,以取代從hexafluoroferrate(III)離子中的氟離子:FeF63+6CN-鐵(CN)63-

44、+6F-有許多符合路易斯酸-堿概念的反應(yīng)。,與其相反的布朗斯特-洛瑞質(zhì)子得失概念,在路易斯的概念中強(qiáng)調(diào)的是電子對(duì)路易斯酸在一個(gè)空軌道中缺乏電子對(duì),或有一個(gè)可以騰出軌道和路易斯堿擁有未成健的電子對(duì),并可以提供這對(duì)給缺乏對(duì)電子另一物質(zhì)。很明顯,路易斯的概念,不僅適用于要由布朗斯特-洛瑞概念相關(guān)的化學(xué)行為,但也同樣適用于許多不涉及質(zhì)子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng),基于這個(gè)原因,它是最有用的。其通用性,排除了建立一個(gè)Lewis酸和堿強(qiáng)度的尺度,但可以選定物質(zhì)之間作出比較。學(xué)術(shù)名詞親核,親電有時(shí)也適用于酸和堿。接受電子對(duì)的Lewis酸,是親電,和Lewis堿的強(qiáng)度是由他們的提供電子傾向衡量。例如,水是比CL強(qiáng)的堿因?yàn)?/p>

45、水取代CL通過(guò)提供電子對(duì)質(zhì)子:鹽酸+水一H30+CL-因此,水比氯是更強(qiáng)的親核劑。09配位復(fù)合物形成一個(gè)配位復(fù)合物的化學(xué)基礎(chǔ),是配位鍵。必須有一對(duì)電子對(duì)接受體和電子對(duì)的給予體。因此,配位反應(yīng)是路易斯酸堿中和的例子。中心離子是Lewis酸或電子對(duì)接受體,和周圍的群體,即所謂的配體基,是Lewis堿或電子對(duì)給予者。在一般情況下,這種反應(yīng)可以被描述為錳+X:長(zhǎng)-M(L)的XN+正向反應(yīng)是配位和逆反應(yīng)是解離。協(xié)調(diào)和分解時(shí),通常當(dāng)x大于1時(shí),配位和解離是以逐步的方式發(fā)生,使上面的一般方程可能是幾個(gè)逐步方程式的總和。自然狀態(tài)下的配位健與共價(jià)鍵有本質(zhì)上的不同,包括在某些情況下雙鍵性質(zhì),基本上是離子。就化合物

46、Na(H2O)X+在水溶液中而言,鈉離子與配位水分子相互作用很像晶體氯化鈉中的鈉離子與鄰近的氯離子進(jìn)行交互。這價(jià)健力可以被認(rèn)為是靜電相互作用力。在另一個(gè)極端,如Fe(CN)64復(fù)合物-涉及主要是共價(jià)鍵。進(jìn)一步說(shuō)明了這種行為的變化是由表9中列出的化合物。前四個(gè)被列出的化合物是無(wú)論陰離子或陽(yáng)離子都是復(fù)雜的鹽狀物質(zhì)。從其在水溶液中的成分,這是很明顯。然而,這些相同的離子存在于固體,雖然他們的表達(dá)式可被寫為復(fù)鹽如表。在這些物質(zhì)中的復(fù)合離子以溶液的形式存在。解決方案過(guò)程中,有什么證據(jù)自由配體或單原子離子在溶液中的水合。注意配體可以是分子,如氨氣,或陰離子,如CN-oN02,或F-。在VF4(H2O)2-

47、,釩與陰離子和分子配位。第五個(gè)化合物,Pt2CI44NH3,在溶液中和固體中都包含復(fù)雜的陽(yáng)離子和復(fù)雜的陰離子。最后化合物擁有晶體結(jié)構(gòu)表明CuCl42復(fù)雜離子的存在。然而,當(dāng)物質(zhì)溶解于水,水合單原子離子的混合物生成。這只是表明,銅(II),與水比與氯配體形成了更為穩(wěn)定的復(fù)合物,高度的離子特性,允許在溶液中快速轉(zhuǎn)換形成水合銅。在溶液中CuCl42的不存在并不能證明它在固體中不存在。配位場(chǎng)理論最近的理論是已被證明有用的配位化合物的晶體場(chǎng)或配位場(chǎng)理論,它表明了通過(guò)中心離子和極性配體的靜電引力,使得配體和中心離子形成的配合物。引力的程度上的大小決定了復(fù)合物的穩(wěn)定性,和取決于中心離子和配體的電荷和大小。使

48、用這個(gè)理論,這就有可能計(jì)算的電荷和大小的能量影響因素,并最終獲得鍵能的值。后者在預(yù)測(cè)大量的化合物的性質(zhì)和類型的配置中是非常重要的。配位體配體必須是極性的或可極化的(非極性分子是弱的配位體),他們通常沒有共用電子對(duì),來(lái)與中心離子形成共價(jià)鍵。配體根據(jù)它們的能力大小可分為與金屬離子形成一個(gè)健的(一齒配體)或者形成倆個(gè)健的(二齒配體)。配體是二價(jià)的或包含兩個(gè)原子的給予體,如乙二胺,(H2N-CH2-CH2-NH2)配體是雙齒的,因?yàn)樗鼈儼瑑蓚€(gè)點(diǎn)或站點(diǎn)進(jìn)入中心離子健。配體可能會(huì)更加復(fù)雜,許多三齒,四齒,甚至多齒配體已被知道。多齒度配體有中性的和陰離子的點(diǎn),它們可以與中心離子配合,如甘氨酸離子。這里既有

49、陰離子的氧和非離子氮擁有非共用電子對(duì)和可以與一個(gè)給定的陽(yáng)離子配位。一個(gè)例子是配合物Co(H2NCH2CO2)3。其中鉆可以與每一個(gè)甘氨酸鹽中一個(gè)氮和一個(gè)氧配位。一個(gè)多齒配體,當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的點(diǎn)與一個(gè)中心離子配位時(shí),形成一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),如乙二胺復(fù)雜鉆說(shuō)明。這樣類型的復(fù)合物被稱為螯合物,這個(gè)多齒配體就是一種螯合基團(tuán)。配位化合物的例子和命名1。陽(yáng)離子首先被命名,陰離子最后。2。負(fù)離子配體結(jié)名稱是以0結(jié)尾的,從表10的例子是氰基,羥基,氯,carbonato。配體的順序是按字母的順序。3。中性的單元有歷史的結(jié)局,如氨絡(luò)物,水產(chǎn)(原aquo),羰基,亞硝基。4。在復(fù)雜的中心原子的氧化數(shù)是指定元素的名稱括

50、號(hào)中的羅馬數(shù)字。當(dāng)一個(gè)復(fù)雜的離子是否定的,中央元素的名稱已經(jīng)吃了追加。5。被命名為中性復(fù)合物,好像他們是陽(yáng)離子“。6。如果一個(gè)復(fù)雜的正離子,而不是在復(fù)雜的“完整的復(fù)合名稱酸自由基的名稱。下面的例子中,將澄清這些規(guī)則。K+BF4-AG(NH3)2+CL-.10烷烴同分異構(gòu)體數(shù)目現(xiàn)在烷烴化合物也被稱為飽和烴和石蠟烴。石蠟,來(lái)源于拉丁美洲文parumaffinis(輕微的親和力),是指惰性物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),也適用于從石油和更高的烷烴的混合物組成的蠟。戊烷(3個(gè)異構(gòu)體),己烷(5個(gè)異構(gòu)體),和庚烷(9個(gè)異構(gòu)體)已經(jīng)表明隨著碳含量的增加其異構(gòu)體也急劇上升。正構(gòu)烷烴這一系列化合物的不同在于組成上-CH2的增

51、加和形成一系列同系物。因此,庚烷和辛烷值是同源的碳?xì)浠衔?二十碳烷是甲烷較高的同源性。飽和分枝-鏈化合物和單葉自由基甲烷,乙烷,丙烷和丁烷被稱為前四個(gè)飽和分枝無(wú)環(huán)烴,更高的成員的名字該系列是由一個(gè)數(shù)值術(shù)語(yǔ)其次是“”和省音終端的“”數(shù)值的術(shù)語(yǔ)。這些名稱的例子顯示在下面的表格。飽和無(wú)環(huán)烴(分枝或分枝)的通用名稱是“烷烴”。(N=碳原子總數(shù))1甲烷1529十五烷二十九烷2乙烷16十六烷30Triacontane3丙烷17Heptadecane31Hentriacontane4丁烷18十八烷32Dotriacontane5戊烷19Nonadecane33Tritriacontane6正己烷20Ico

52、sane40Tetracontane7庚烷21Henicosane50Pentacontane8辛烷值22Docosane60Hexacontane9壬烷23Tricosane70Heptacontane10癸24Tetracosarre80Octacontane119025十一烷二十五烷Nonacontane12十二烷二十六烷100Hectane13十三烷二十七烷132Dotriacontahectane14十四烷28Octacosane飽和支無(wú)環(huán)烴側(cè)鏈的名稱前綴這是編號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字從一端向其他產(chǎn)業(yè)鏈最長(zhǎng)的名稱命名,方向的選擇,以最低的數(shù)字為可能側(cè)鏈。當(dāng)一系列含有相同數(shù)量的條款的Iocant

53、s逐項(xiàng)比較,該系列是“最低”,其中包含第一difference1之際的最低數(shù)量。這一原則適用于不論取代基的性質(zhì)。 Exmpiefi;CH.-CHCH.:HHCH325-TrimethylhexaneCH.CH,CH3相同取代的自由基的存在表明適當(dāng)乘以前綴二,三,四,五,六,七,八,九,十溴ch3Example:543|2ch3ch2cci從終端去除氫碳原子飽和無(wú)環(huán)烴的單葉的自由基被命名為以“-ane”的結(jié)尾由“-yl”的碳?xì)浠衔铩L荚幼杂蓛r(jià)是+1。作為同一類,這些自由基被稱為普通烷基或分枝鏈。穩(wěn)定性烷烴相對(duì)惰性,容易與烯烴或炔烴反應(yīng)。例如,正己烷,不與濃硫酸煮沸的硝酸,iethyp熔融的氫

54、氧化鈉,高錳酸鉀,或鉻酸反應(yīng);除了氫氧化鈉,這些試劑在室溫下都能與烷烴反應(yīng);少部分要求高溫或特殊的催化。鹵化如果在黑暗的條件下,溴與正己烷反應(yīng),試管內(nèi)顏色將保持不變。如果暴露在陽(yáng)光下,在幾分鐘內(nèi)顏色變淡。通過(guò)呼吸管口產(chǎn)生溴化氫氣體,作為一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物。該反應(yīng)是一個(gè)光化學(xué)取代:Light更比溴化有用,不僅光:其他方法Br光轉(zhuǎn)換成氯原子,氯分子由溶血過(guò)程中,共價(jià)鍵被切斷,是由每個(gè)原子形成的債券保留一個(gè)電子啟動(dòng)一個(gè)烷烴的氯化:CL:CL-fCl+Cl。一個(gè)氯原子有未成對(duì)電子和自由基。由于原子的傾向,以達(dá)到其正常價(jià)態(tài),任何自由基是一種高活性物種。光化學(xué)氯化所得通過(guò)自由基的連續(xù)反應(yīng),它是一種自由基鏈?zhǔn)椒?/p>

55、應(yīng)。鏈啟動(dòng)步驟(1),氯分子裂變,產(chǎn)生氯自由基鏈傳播步驟,氯的烷烴分子產(chǎn)生氯化氫和烷基自由基(2),這反過(guò)來(lái)攻擊氯自由基攻擊分子產(chǎn)生氯化烷烴和氯自由基(3)。由于步驟(2)所需的氯自由基再生步驟(3),兩種反應(yīng)共同構(gòu)成了一個(gè)鏈,如果兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行完美的效率,將不光能,效率的進(jìn)一步要求自我繁殖。但是。不健全,氯自由基可以重組(4),結(jié)合烷基自由基(5),或燒瓶哀號(hào)的碰撞能量的消散。輻射因此繼續(xù)保持供應(yīng)充足發(fā)起自由基。鏈啟動(dòng)步驟需要輸入光能源+242.8kJ/mole。然而,步驟(2),是放熱的,因?yàn)樗璧哪芰縼?lái)打破的C-H鍵的H鍵能比少-CL。第二鏈傳播步驟(3)同樣是放熱反應(yīng),確實(shí)是一個(gè)烷烴的氯

56、化可以進(jìn)行爆炸。裂解加熱溫度范圍500700,更高的烷烴進(jìn)行裂解破裂或裂解成較小的分子,一些飽和脂肪酸和一些不飽和的混合物。特定的石油餾分選擇性裂解產(chǎn)生的不飽和烴在化學(xué)合成中非常有用。開裂,因?yàn)樗璧哪芰?打破了C-C鍵斷的碳-碳,而不是碳?xì)滏I是247kJ/mol,而C-H鍵的能量是364kJ/mol。氧化氧氣與能量輸出的碳?xì)浠衔锏姆磻?yīng)是使用汽油作為燃料在內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上。一個(gè)給定的烴燃燒的能量釋放表示為千焦/摩爾燃燒熱。制造炭黑,特別是油煙,顏料墨水,和黑色通道作為填料在橡膠混煉,重要的是在不完全燃燒的氣態(tài)烴。使用天然氣,因?yàn)樗牧畠r(jià)和可用性;黑色的收益率隨氣體的類型和制造過(guò)程中,但通常是在

57、范圍為26的理論金額。部分空氣氧化更有限的范圍內(nèi),是一個(gè)具體的含氧物質(zhì)的生產(chǎn)手段。從石油中的高沸點(diǎn)礦物油和蠟的控制空氣氧化給予較高的從脂肪中獲得的,并適合于制作肥皂的使用羧酸的混合物。11不飽和化合物不飽和化合物和單價(jià)自由基擁有一個(gè)雙鍵或三鍵的不飽和無(wú)分枝無(wú)環(huán)的碳?xì)浠衔锏拿且?ene或者-yne結(jié)尾取代相應(yīng)的飽和碳?xì)浠衔锏拿Q中以-ane結(jié)尾即可。如果有兩個(gè)或多個(gè)雙鍵或三鍵,結(jié)尾將是“adiene”,“atriene”或“adiyne”“atriyne”等,這些碳?xì)浠衔铮ǚ种蚍种Γ┑耐ㄓ妹Q是“烯烴”,“二烯”“三烯“或炔,“二炔”,“三炔”等。這條鏈這樣編號(hào)是為了使雙鍵或三鍵的序

58、號(hào)盡可能最小。 Examples:_產(chǎn)j3Q112-Hexene6S43Z1CHCH2CHCH=CH-CI1?4-HexadieneCH3CH=CHCHCHThefollowingnon-systematicnamesareretained:單價(jià)自由基的名稱來(lái)自不吧無(wú)環(huán)碳?xì)浠衔?,以“ATy”,“yn忙,茫測(cè)”等結(jié)匚巴Act尾,當(dāng)需要時(shí),雙鍵和三鍵的位置要標(biāo)明。含有自由價(jià)的碳原子編號(hào)如ich30!Examples:1EthynyiCH-理物-2propynylCH三CCH戈1Propenylch3-ch=ch-2Butenylch3-ch=ch1,3ButadienylCHz=CHCHhExc

59、eptions:Thefollowingnarncs理性質(zhì)retai:-烯烴也被稱為乙烯的碳?xì)浠衔锖拖N。術(shù)語(yǔ)烯烴,這意味著石油的形成(被早期的化學(xué)家應(yīng)用,因?yàn)樵撓盗械臍怏w氯和溴的結(jié)合,生成油性加合產(chǎn)品。廣口廠口AllyKfor2propenyl)CH2=CHCH2(foru從相應(yīng)的飽和烴,烯烴難以區(qū)分。沸點(diǎn)比分子質(zhì)量稍微有點(diǎn)高的烷烴低不了幾度,比重也是高幾個(gè)百分比,在前幾個(gè)烯烴和烷烴中,它們的熔點(diǎn)有著明顯的相對(duì)應(yīng)。環(huán)烷烴比烷烴跟烯烴之前差異更大。因此,環(huán)的形成比稀鍵形成對(duì)物理性質(zhì)的影響更大。無(wú)論在重量或1-己烯的燃燒熱幾乎與AS3正己烷相同的。熱解的脫水從醇中消除水是一個(gè)有用制備烯烴的方法

60、,從而從一個(gè)碳原子上消除了0H和從另一個(gè)碳原子上消除了H,乙醇生成乙烯。幾個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟之一是催化脫水。酒精蒸餾通過(guò)擠滿了氧化鋁的顆粒,并在電加熱爐保持在350-400度的一管中。這一反應(yīng)類似于一個(gè)烷烴裂解反應(yīng),因?yàn)樗婕暗?,在高溫飽和到不飽和產(chǎn)品的生產(chǎn),但酒精的熱解溫度明顯較低,過(guò)程更簡(jiǎn)單,更專一。硫酸法。硫酸是一種含有倆個(gè)羥基的酸,用簡(jiǎn)單方程式I代表,如在方程式II中,該物質(zhì)可能有一個(gè)半極化健,在第二,在這情況下硫已經(jīng)擴(kuò)大了它的外殼,以容納12個(gè)電子,它可能有兩個(gè)雙鍵(三)。當(dāng)濃硫酸逐漸加到乙醇,用冰塊冷卻,水從這倆個(gè)組分中消除,乙酸乙酯生成。這反應(yīng)可以進(jìn)行到最后,因?yàn)樾纬傻乃怯蓾馑嵛?然

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