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无机化学笔记

来源:不详       更新时间:2012-1-6 11:33:50
 
红素结合,使血液失去输送氧的作用。尤其是CO无色、无嗅,使人们在不知不觉中中毒死亡。
  
  在常温下,CO可使二氯化钯溶液变黑,这反应十分灵敏,可作为检验CO之用。
  
  CO+PbCl2+H2O=CO2+2HCl+Pb
  
  (2)、二氧化碳
  
  CO2分子的偶极矩为零,是非极性分子,所以可推知CO2是直线型结构,其经典结构式为O=C=O,但实验测得CO2分子中C--O之间键的键长介于双键和三键之间,更接近三键。因此用O=C=O来表示CO2分子的结构是不恰当的。现代认为CO2中C的2s轨道上1个电子激发到2p轨道。sp杂化,成键时2个sp杂化轨道上的电子分别与2个氧原子的2p电子形成σ键,因而CO2分子呈直线型。C原子未参加杂化的2个p电子则分别与1个氧原子p轨道上的1个未成对电子及另一个氧原子p轨道上的一对孤对电子形成两个大π键,这两个大π键均由3原子提供的4电子组成,称为三中心四电子键,以∏43表示。
  
  2、碳酸及其盐
  
  CO2能溶于水,在常温下CO2饱和水溶液中CO2浓度约为0.4mol/L。此溶液显弱酸性,pH值约等于4。放置较长时间的蒸馏水因与空气接触而溶有CO2,其pH≈5.7。认为CO2溶于水后生成了H2CO3,但至今未能得到纯碳酸。把饱和CO2水溶液冷冻可以析出CO2?6H2O晶体。H2CO3是一个二元弱酸,其离解常数Kθa1=4.4×10-7,Kθa2=4.7×10-11,该离解常数是假定溶于水的CO2全部转化成H2CO3而计算出来的。实际上CO2水溶液中,大部分CO2是以水合分子形式存在,只有一小部分约不足1%的CO2转化成H2CO3。
  
  H2CO3是二元酸,碳酸盐有两类:碳酸盐(正盐)和碳酸氢盐(酸式盐)。下面分别讨论这些盐在水中的溶解性、水解性和热稳定性。
  
  A、溶解性:所有的碳酸氢盐都易溶于水,而碳酸盐只有铵盐和碱金属(除Li外)盐易溶于水,其它的碳酸盐都难溶于水。对于这些难溶的碳酸盐来说,其相应的碳酸氢盐通常比碳酸盐溶解大,但对易溶的碳酸盐来说,它们相应的碳酸氢盐其溶解度却相对较低。
  
  例:向浓(NH4)2CO3溶液中通入CO2至饱和,可沉淀出NH4HCO3,这是工业上生产碳铵肥料的基础。
  
  2NH4++CO32-+CO2+H2O=2NH4HCO3
  
  这种溶解度反常是由于HCO3-通过氢键形成双聚或多聚链状离子的结果。
  
  B、水解性碳酸是弱酸,碳酸盐在水溶液中因CO32-的水解而显碱性,碳酸氢盐在水溶液中因HCO3-水解呈弱碱性。由于碳酸盐的水解性,常把碳酸盐当作碱使用。例如无水Na2CO3称为纯碱,该盐易于纯化,在分析化学中常用来标定酸。Na2CO3?10H2O称为洗涤碱,一种重要的工业原料,在肥皂、造纸、玻璃等多方面应用。
  
  碳酸盐的水解产物有三种不同的沉淀形式。取决于生成物、反应物的性质和反应条件。如果金属离子不水解,将得到碳酸盐如Ca2+、Sr2+、Ba2+、Ag+、Cd2+、Mn2+等。如果CO32-的水解性极强,其氢氧化物的溶度积又小,将得到氢氧化物。如Al3+、Cr3+、Fe3+等。有些金属离子其氢氧化物和碳酸盐的溶解度差不多,则可能得到碱式碳酸盐。如Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mg2+等。
  
  C、热稳定性碳酸盐及碳酸氢盐热稳定都较差,在高温下均会分解。一般说来,它们热稳定性顺序为:
  
  碳酸<酸式盐<正盐
  
  此外,不同的碳酸盐热分解温度可以相差很大。
  
  例:碳酸盐Li+Na+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+Fe2+Cd2+Pb2+
  
  分解温度/℃1100,1800,469,910,1289,1360,282,360,300,
  
  从中可以看出,金属离子极化能力越强,其碳酸盐热稳定性越差。这一规律可以用离子极化的概念加以说明。CO32-中3个O2-已被C4+所极化而变形,Mn+可以看成一个外电场,只极化附近的1个O2-,其极化作用而产生的诱导偶极方向与原偶极方向相反,因而减弱、抵消甚至超过这个O2-原来的偶极,从而削

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