元素常见化合价.doc

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元素 常见化合价
【主要离子】 例子 该化合价的性质 元素及单质的其他性质
氢H +1(主要)
【H+】 在大多数化合物中,如HCl、H2O、NaHCO3、NH3等 ●有三种同位素:1H、2H(或D)、3H(或T)●单质有还原性●可燃●密度最小的气体●无色无味
-1
【H-】 在活泼金属氢化物中及其衍生物,如NaH、KH、CaH2、KBH4等 有强还原性,可以和水反应放出H¬2
锂Li +1
【Li+】 锂化合物如LiCl、LiOH、Li2O等 焰色为深红色 ●银白色的活泼金属,可以和水反应●熔点比水高,密度很小●同位素6Li用在核反应堆内吸收中子●使用于电池内●在空气中燃烧生成Li2O●强还原剂
钠Na +1
【Na+】 钠化合物如NaCl、Na2O2等 焰色为黄色 ●银白色的活泼金属,可以和水反应,保
中燃烧生成MgO,也有Mg3N2生成●能在CO2等大多数气体中燃烧●和酸剧烈反应●强还原剂●军事上用作照明弹
钙Ca +2
【Ca2+】 钙化合物如CaCl2、CaSO4、CaO等 焰色为砖红色 ●银白色活泼金属,和水反应●密度比水大●在空气中缓慢氧化或燃烧生成CaO●强还原剂
锶Sr
钡Ba +2
【Sr2+】
【Ba2+】 锶、钡化合物如SrCl2、BaSO4等 锶的焰色为深红色,钡的焰色为黄绿色;Ba2+有毒 ●银白色活泼金属,可以和水反应●密度比水大●强还原剂●可以在空气中燃烧
硼B +3
【BO33-】 大多数硼化合物如H3BO3、B2O3等
铝Al +3
【Al3+】
【AlO2-】(偏铝酸根) 大多数铝化合物如Al2O3、NaAlO2等
●银白色活泼金属,在空气中生成致密的氧化膜阻止进一步氧化●***金属,可以和强酸、强碱反应●在浓硫酸、浓***中钝化●高温下有强还原性,铝热反应的原料
***Tl +1【Tl+】 亚***化合物如TlCl等 剧毒 ●较软的银白色金属,和酸反应生成亚***化合物●剧毒
+3【Tl3+】 三价***化合物如Tl2O3等 剧毒;强氧化性
镓Ga
铟In +3
【Ga3+、In3+】 大多数镓、铟化合物中 ●镓的熔点低于体温
碳C +2 CO等 有还原性 ●有多种同素异形体,如金刚石、石墨、C60等●高温下有还原性,可以还原金属氧化物、CO2等●可以在纯氧中燃烧发出耀眼白光●同位素14C用于考古
+4
【CO32-】
【HCO3-】等 CO2、CS2等
其他 金属碳化物中碳显负价(如CaC2等);有机物一般不讨论碳的化合价 负价的碳化合物有还原性
硅Si +4
【SiO32-】 硅酸盐如Na2SiO3、硅酸、SiF4、***硅酸盐等 ●半导体材料●用作电脑芯片●可以和碱反应放出氢气
+3 SiHCl3
-4
【Si4-】 某些硅化物如Mg2Si、Ca2Si等 和水反应放出自燃性的硅烷
锗Ge +4 GeO2等 ●半导体材料
锡Sn +4
【Sn4+】 四价锡化合物如SnO2、SnCl¬4等 可溶于过量强碱 ●熔点较低,常用来制备合金,如青铜(传统的青铜是铜锡合金)、焊锡等
+2
【Sn2+】 亚锡化合物如SnCl2、SnSO4等 有还原性;溶于过量强碱
铅Pb +4
【Pb4+】 四价铅化合物如Pb(CH3COO)4、PbO2等;Pb3O4含有+2和+4价的铅。 有强氧化性 ●铅和酸反应生成二价铅化合物,四价铅则难达到●质软的金属●有毒●熔点较低,常用来制合金
●可以防护放射线●在空气中生成致密的碱式碳酸铅氧化膜
+2(主要)
【Pb2+】 二价铅化合物如PbO、PbCl2等
氮N +5
【NO3-】 ***及***盐(如KNO3)、N2O5等 ***根离子酸化后具有强氧化性 ●无色无味的气体,不支持燃烧●化学性质稳定●高温或放电时和O2反应产生NO●和H2高温高压在有催化剂的条件下化合成NH3●游离态氮转化为化合态氮的过程叫做固氮●用作冷却、防腐、保护气体
+4 NO2、N2O4等 易歧化
+3【NO2-】 亚***及亚***盐(如NaNO2)、N2O3等 亚***跟离子有致癌性
+2 NO等
+1 N2O等
-3
【NH4+】
【N3-】 氨气、铵盐(如NH4Cl)、氮化物(如Na3N、Mg3N2等) NH3溶于酸;铵盐和碱反应生成NH3;活泼金属氮化物和水反应放出NH3,生成碱
其他【N3-】 叠氮化物(如NaN3等)
磷P +5(主要)
【PO43-】
【HPO42-】
【H2PO4-】等 磷酸及其盐(如H3PO4、HPO3、K3PO4、NaH2PO4等)、P4O10、PCl5、POCl3等 无显著氧化性 ●有红磷、白磷(P4)、黑磷等多种同素异形体●易燃,在空气中燃烧生成P4O10●白磷易自燃,剧毒,可溶于CS2●白磷烧伤应用硫酸铜溶液处理●用过白磷的仪器应灼烧●红磷受热升华,白磷熔化●和氧化剂混合易爆
+3【PO33-】等 H3PO3、PCl3等
+1 次磷酸(H¬3PO2)及其盐 有强还原性
-3
【P3-】 磷化物(如K¬3P等)
***As +5【AsO43-】等 ***酸及其盐、As2O5 ●有灰色类金属***(灰***)、黄***、黑***等多种同素异形体●可燃●大多数含***化合物有剧毒●用作半导体
+3【AsO33-】等 亚***酸及其盐、As2O3
-3 ***化物(如AsH3、K3As等) 活泼金属***化物和水反应产生H3As
其他 As4S4等
锑Sb +5【SbO3-】
【SbF6-】等 SbF5、HSbF6、SbCl5、锑酸盐等 SbF5或锑和***构成的阴离子有极强的酸性 ●熔点低,有多种同素异形体,但只有灰锑最稳定●用作合金、半导体●有毒
+3【Sb3+】 Sb2O3、SbCl3等
-3【Sb3-】 锑化物等 和水反应
铋Bi +5【BiO3-】 BiF5、NaBiO3等 强氧化性 ●低熔点●常用来制作合金●燃烧有蓝色火焰
+3【Bi3+】 Bi(NO3)3、Bi2O3等 最常见价态
氧O -2
【O2-】
【OH-】
【……】 氧化物如SO2、CuO、I2O5等;氢氧化物如KOH等;大多数含氧酸及其盐如HClO4、BaSO4等;…… 最常见的价态 ●无色无味的气体,供给呼吸,助燃●最常见的同素异形体是臭氧(O3),有鱼腥臭味和很强的氧化性(常温下能将银、硫化铅等物质氧化),易被催化分解,受
热易分解●在氧气中高压放电能产生臭氧●液氧为淡蓝色液体,固态为淡蓝色雪花状固体●绝大多数元素都存在氧的化合物●接近100%的纯氧能使人的呼吸停止
-1
【O22-】 过氧化物如H2O2、Na2O2等 和水反应放出氧气
+2 OF2等 有极强氧化性;受热分解
+
【O2+】 二氧基盐(如O2F2、O2PtF6、O2AsF¬6)等
其他
【O2-】
【O3-】等 超氧化物(如KO2)、臭氧化物(如CsO3)、HOF(此处0价)等 强氧化性;超氧化物、臭氧化物和水反应放出氧气
硫S +6【SO42-】
【S2O82-】
【S2O72-】等 SO3、H2SO4、硫酸盐、过硫酸盐、焦硫酸盐、SF6等 ●黄色固体,可燃,在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中则为蓝紫色火焰