河南师范大学：《无机化学》课程教学课件（PPT讲稿）第二十一章 P区元素

第二十一章p区金属 21-1p区金属概述 21-2铝镓分族 21-3锗分族 21-4锑和铋

第二十一章 p区金属 21-1 p区金属概述 21-2 铝 镓分族 21-3 锗分族 21-4 锑和铋

21-1n区金属概述 周期系p区共包括10种金属元素： Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、 Po 价电子构型为ns2np~4 与s区元素一样，从上到下，原子半径④ 渐增大，失电子趋势逐渐增大，元素的金 属性逐渐增强

21-1 p区金属概述 周期系p区共包括10种金属元素： Al、Ga、In、Tl、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi、 Po 价电子构型为ns2np1~4 与s区元素一样，从上到下，原子半径逐 渐增大，失电子趋势逐渐增大，元素的金 属性逐渐增强

212铝镓分族 21-2-1概述 A1、Ga、In、Tl均为银白色，质软、轻而富有延展性的金 属。它们相当活泼，以化合物的形式存在于自然界中。一般 用电解法制取。 这此元素与非金属反应，易形成氧化物、硫化物、卤化物， 并易溶于稀酸和碱溶液中。 铝是亲氧元素，又是典型的两性元素。 铝一接触空气或氧气，其表面就立即被一层致密的氧化膜所 覆盖，这层膜可阻止内层的铝被氧化，它也不溶于水，所以 铝在空气和水中都很稳定。 铝的亲氧性，它能从许多氧化物中夺取氧，故它是冶金上常 用的还原剂

21-2 铝 镓分族 21-2-1 概述 A1、Ga、In、Tl均为银白色，质软、轻而富有延展性的金 属。它们相当活泼，以化合物的形式存在于自然界中。一般 用电解法制取。 这此元素与非金属反应，易形成氧化物、硫化物、卤化物， 并易溶于稀酸和碱溶液中。 铝是亲氧元素，又是典型的两性元素 。 铝一接触空气或氧气，其表面就立即被一层致密的氧化膜所 覆盖，这层膜可阻止内层的铝被氧化，它也不溶于水，所以 铝在空气和水中都很稳定。 铝的亲氧性，它能从许多氧化物中夺取氧，故它是冶金上常 用的还原剂

高纯度的铝(99.950%)不与一般酸作用， 只溶于王水。普通的铅能溶于稀盐酸或稀硫酸， 被冷的浓硫酸或浓、稀硝酸所钝化 铝比较易溶于强碱中。 Ga和ln在氧化性酸中也能钝化作用。 铝族金属虽然都很活泼，在空气、水或氧化 性酸中却由于表面被一层牢固的氧化膜覆盖不 被套腐蚀

高纯度的铝（99.950%）不与一般酸作用， 只溶于王水。普通的铝能溶于稀盐酸或稀硫酸， 被冷的浓硫酸或浓、稀硝酸所钝化 。 铝比较易溶于强碱中。 Ga和In在氧化性酸中也能钝化作用。 铝族金属虽然都很活泼，在空气、水或氧化 性酸中却由于表面被一层牢固的氧化膜覆盖不 被套腐蚀

21-2-2氢化铝和氢氧化铝 一、三氧化二铝 a-A1O3:刚玉，硬度大，不溶 于水、酸、碱。 Y-A12O3：活性氧化铝，可溶 于酸、碱，可作为催化剂载体

21-2-2 氢化铝和氢氧化铝 一、三氧化二铝 α- Al2O3 ：刚玉，硬度大，不溶 于水、酸、碱。 γ- Al2O3 ：活性氧化铝，可溶 于酸、碱，可作为催化剂载体

有些氧化铝晶体透明，因含有杂质 而呈现鲜明颜色。 红宝石(Cr3)eC)黄玉/黄晶(Fe3)

红宝石(Cr3+) 蓝宝石(Fe3+,Cr3+) 黄玉/黄晶(Fe3+) 有些氧化铝晶体透明，因含有杂质 而呈现鲜明颜色

三氢氧化铝：AI(OH)3 两性：A1(OHD3+3H AN3++3H20 Al(OH)3+OH-[AI(ON 在碱性溶液中存在[AI(O4]或[AI(O)]3 简便书写为A1O,或AIO

在碱性溶液中存在[Al(OH)4 ] -或[Al(OH)6 ] 3- 简便书写为 − 3− AlO2 或AlO3 二 氢氧化铝：Al(OH)3 两性：Al(OH)3+ 3H+ Al3+ + 3H2O Al(OH)3+ OH- [Al(OH)4 ] -

21-23.铝盐和铝酸盐 硫酸铝：Al2(SO,)3 铝钾矾（明矾）：KA1SO4)2·12H,O AI3t易水解： [A1H2O)6]3+[A1(OH)H2O)5]2++H K9=10-5.03 2A13++2S2-+6H,O—→2AOH),(S)+3H,S(g 2A1+3CO+3H,O→2A1(OH,(s)+3C0,(g

21-2-3.铝盐和铝酸盐 硫酸铝： 2 4 3 Al (SO ) KAl(SO4 )2 12H2 O 2Al 2S 6H O 2Al(OH) (s) 3H S(g) 2 3 2 3 2- + + ⎯→ + + Al3+易水解： K =10-5.03 2Al 3CO 3H O 2Al(OH) (s) 3CO (g) 2 3 2 2- 3 3 + + ⎯→ + + [Al(H2O)6 ] 3+ [Al(OH)(H2O)5 ] 2+ + H+ 铝钾矾(明矾)：

A13+的鉴定：在氨碱性条件下，加入茜素 Al3*+3NH,H,O-Al(OH)(s)+3NH A(OH3+3C4HO2(OH方 茜素 A1(C,H,O4)(红色)+3HO

Al3+的鉴定：在氨碱性条件下，加入茜素 Al(C14H7O4 )3 (红色) +3H2O 茜素 Al 3NH3 H2O Al(OH) 3 (s) 3NH4 3 +  + + + Al(OH) 3C H O (OH) 3 14 6 2 2 +

21-2-5铝的卤化物和硫酸盐 AlF3 A1C13 离子键 共价键 离子晶体 分子晶体 分子晶体：熔点低，易挥发，易溶于有机 溶剂，易形成双聚物。 水解激烈： AICI +3H,O->Al(OH)+3HCI

21-2-5 铝的卤化物和硫酸盐 离子晶体 分子晶体 分子晶体：熔点低，易挥发，易溶于有机 溶剂，易形成双聚物。 水解激烈： AlCl 3H O Al(OH) 3HCl 3 + 2 → 3 + AlF3 AlCl3 AlBr3 AlI3 离子键 共价键