正氢与仲氢 每个氢原子的原子核自旋
I
=
1
2
I=\frac{1}{2}
I=21 故氢分子中,两个原子自旋相反时为仲氢,
I
=
0
I=0
I=0 两个氢原子自旋相同时为正氢,
I
=
1
I=1
I=1 室温下,正氢:仲氢约等于3:1 仲氢比正氢更稳定,故在0K时,主要为仲氢。故可以通过冷却获得仲氢。 利用仲氢与正氢的磁矩差异可以用来研究加氢反应的机理。
含氧酸的Pauling规则 含氧酸中,非羟基氧的数目越多,酸的酸性越强。 多级酸的电离常数:
K
1
:
K
2
:
K
3
=
1
:
1
0
−
5
:
1
0
−
10
K_1:K_2:K_3=1:10^{-5}:10^{-10}
K1:K2:K3=1:10−5:10−10。 故Pauling规则可以写成:
若含氧酸的通式为:
(
O
)
p
E
(
O
H
)
q
(O)_pE(OH)_q
(O)pE(OH)q,则其
p
K
a
=
8
−
5
p
pK_a=8-5p
pKa=8−5p
此后逐级电离常数+5 例如:酸
H
2
S
e
O
4
H_2SeO_4
H2SeO4可以写成
O
2
S
e
(
O
H
)
2
O_2Se(OH)_2
O2Se(OH)2,那么其
p
K
a
1
=
8
−
5
⋅
2
=
−
2
pK_{a1}=8-5 \cdot 2=-2
pKa1=8−5⋅2=−2,其
p
K
a
2
=
−
2
+
5
=
3
pK_{a2}=-2+5=3
pKa2=−2+5=3
四氧化二氮可以看成是两个硝基结合在一起。该分子中的原子可以共平面,N-N键距离为1.78埃(Å),N-O距离为1.19埃(Å)。此N-N单键较一般N-N单键弱,因为它明显比N-N单键平均键长1.45埃(Å)长。 与
N
O
2
NO_2
NO2不同,
N
2
O
4
N_2O_4
N2O4是反磁性的,因为它没有不成对的电子。
卤素间化合物 卤素互化物都是小分子共价化合物。熔点、沸点都较低。大多不稳定(常见的卤素互化物的反应活性为
C
l
F
3
﹥
B
r
F
5
﹥
I
F
7
﹥
C
l
F
﹥
B
r
F
3
﹥
I
F
5
﹥
B
r
F
ClF_3﹥BrF_5﹥IF_7﹥ClF﹥BrF_3﹥IF_5﹥BrF
ClF3﹥BrF5﹥IF7﹥ClF﹥BrF3﹥IF5﹥BrF ),易水解,并且各种化合物水解产物也不尽相同。
X
Y
XY
XY型:直线 如:ClF、BrF、IF、BrCl、ICl、AtCl、IBr、AtBr、AtI。
这里的共价键常带有一定离子性。
X
Y
3
XY_3
XY3型:VSEPR为五角双锥,孤对电子占面位 如:
C
l
F
3
、
B
r
F
3
、
I
F
3
、
I
2
C
l
6
ClF_3、BrF_3、IF_3、I_2Cl_6
ClF3、BrF3、IF3、I2Cl6 大部分形状如:
而
I
2
C
l
6
I_2Cl_6
I2Cl6则为二聚体:
X
Y
5
XY_5
XY5型:VSEPR为八面体,去除电子后为四方锥 如:
C
l
F
5
、
B
r
F
5
、
I
F
5
ClF_5、BrF_5、IF_5
ClF5、BrF5、IF5 结构如:
这里氟的高电负性和小体积能稳定化合物。 4.
X
Y
7
XY_7
XY7型:五角双锥 只有
I
F
7
IF_7
IF7 结构为:
卤素含氧酸
F
F
F
C
l
Cl
Cl
B
r
Br
Br
I
I
I
次卤酸
H
O
F
HOF
HOF
H
O
C
l
HOCl
HOCl
H
O
B
r
HOBr
HOBr
H
O
I
HOI
HOI
亚卤酸
H
C
l
O
2
HClO_2
HClO2
H
B
r
O
2
HBrO_2
HBrO2
H
I
O
2
HIO_2
HIO2
卤酸
H
C
l
O
3
HClO_3
HClO3
H
B
r
O
3
HBrO_3
HBrO3
H
I
O
3
HIO_3
HIO3
高卤酸
H
C
l
O
4
HClO_4
HClO4
H
B
r
O
4
HBrO_4
HBrO4
H
I
O
4
HIO_4
HIO4
次氯酸可对烯烃亲电加成,鎓离子中间体。 而次氟酸则生成环氧:
稀有气体
氙的氟化物结构 氙的氟化物都可由氙与氟在光照加热条件下获得。
二氟化氙
也可这样制备: 氧化性很好,可制氧氯: 是很好的氟化试剂:
四氟化氙 可水解,可氟化,可做氟离子受体:
六氟化氙 同样,可水解: 可做氟离子受体: 也可以做氟化试剂:
氪的化合物 二氟化氪可由氪与氟光照制得。 可做强氧化剂:
锌族元素
多汞化合物 此外,也存在三角形的
H
g
3
4
+
Hg_3^{4+}
Hg34+,其6s轨道成三中心两电子键。