2SO2 + O2 = 2SO3 N2 + 3H2 = 2NH3 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 2NaCl + 2H2O = Cl2 + 2NaOH + H2 CO + H2 烷烃混合物
V2O5
Fe3O4
PtRh(90:10)合金或 PtRhPd(90:5:5)合金 RuO2阳极(电解)
O 18 N 32 M 18 L8
K2
7
Fr
Ra
Ac-L r
Unq
Unp
Unh
Uns
Uno Une
• 已发现的非金属元素共16种，位于周期表的右上角。
• 非金属元素的价电子结构：ns2np1~5 (位于p区）
• 在化合物中常表现负价，容易形成单原子负离子或多原子负离子， 如：Cl-, O2- , NO3-等
三、过渡金属通性
d 区元素显示出许多区别于主族元素的性质：
● 熔、沸点高，硬度、密度大的金属大都集中在这一区 ● 不少元素形成有颜色的化合物 ● 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 ● 形成配合物的能力比较强，包括形成经典的维尔纳配合物
和金属有机配合物 ● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强
[RhI2(CO)2][RhI2(CO)2]-
四、各类的用途
1．碱金属和碱土金属（s区金属）: 是化学活泼性最大的金属，是极 好的还原剂、脱卤剂。钠汞齐、金属镁在有机合成中有着重要的用途。 有些金属，如铯，经过照射后会产生电流，即能产生光电效应。因而 铯、钾、铷常被用作光电材料, 制成的光电管在科学技术上有重要的 应用。
●导电性，导热性，延展性好
颜色的互补
青
绿
青蓝
黄 白光 蓝 橙红 紫
无机化合物生色机理—d-d 跃迁
多种氧化态 同周期元素族氧化态稳定性变化规律
过渡金属与工业催化
某些重要的无机和金属有机工业过程中的 d 区金属催化剂
工业过程
被催化的反应
催化剂
多相催化
生产硫酸 合成氨 制造硝酸 氯碱工业 合成气制汽油 均相催化
d 区元素所有这些特征不同程度上与价层 d 电子的 存在有关，因而有人将 d 区元素的化学归结为 d 电子 的化学.
金属单质的物理性质 ●熔点、沸点高
熔点最高的单质： 钨(W) 3683±20℃
●硬度大
硬度最大的金属：铬(Cr) 摩氏 9.0
●密度大
密度最大的单质： 锇(Os ) 22.48 g·cm-3
4．分布于周期表中金属与非金属交界区的一些金属元素，是典型的半 导体材料：如镓、铟、锗等，大量用于制造各类半导体器件及电子元件。 上世纪七十年代，一些IIIA－VA、IIB－VIA族化合物，如CdSe、GaAs 等也被发现又半导体性质。此外，含有这些元素的某些合金，是具有实 用价值的超导材料，如Nb3Ge(Te:23.3k)、Nb3Sm(Te:18.3k)、 V3Ga(Te:15.4k)。
§6.2非金属元素及其化合物
一、非金属元素概论
周 期 IA
电电
0
子子
层数
1H
IIA
He
IIIA IVA VA VIA VIIA
K2
2 Li Be
B C N O F Ne L8 K2
3 Na Mg
IIIB IVB VB VIB VIIB
VIII
Al Si P S Cl Ar M 8
IB IIB
L8
K2
2．S区金属及铝属于轻金属：是制造轻质合金的重要原料。铍、镁、 铝适于制造轻质合金，其余金属单质都比较软而且太活泼。镁合金、 铝合金和铍合金密度小而强度大，是重要的轻型结构材料，广泛应用 于宇宙飞船、航空、汽车、机械工业方面。
3．碱金属及P区金属单质：大多数熔点低，是制造低熔合金的重要原 料，通常用于制造低熔合金的主要为锡、铅、铋等。其中铋是许多重 要的低熔合金的主要成分。
碳-碳复合材料
人造金刚石
分子筛
高能燃料
光子带隙材料 硅单晶材料 太阳电池材料 纳米半导体材料
碳的同素异形体
富勒烯中以C60 最稳定，其笼状结构酷似足球，相当于一个 由二十面体截顶而得的三十二面体. 32个面中包括12个五边形面 和20个六边形面，每个五边形均与5个六边形共边，而六边形则 将12个五边形彼此隔开. C60 分子中每个 C 原子成键与石墨相似.
9．高熔金属钨和铬还是用作金属陶瓷的重要原料。是一种很有用的新 型结构材料。此外，钨、钼等高熔金属还常被用作电子仪器中的热电 子发射（阴极）材料，
10. 稀土金属：微量稀土金属可大大改善甚至根本改变合金的性质，被 称为冶金工业的维生素，是重要的合金成分。在玻璃、陶瓷工业中， 稀土元素常作为添加剂。此外，由于具有独特的电子结构、光学、磁 学等性质，稀土金属还广泛应用于制造磁性材料、发光材料和原子能 材料等方面。
7．铁是所有金属中用途最广、用量最大的一种金属，从远古铁器时代 起，铁就是制造生产工具、生活用具和武器的基本材料。今天，铁仍是 各种不同性能的钢材的基本成分。铁、钴、镍有顺磁性，它们是许多磁 性材料的主要成分。
8．铂系金属有很高的化学稳定性，且耐高温。化学工业中用它们制造 特殊用途的反应器皿、蒸发皿、坩埚。铂、钌、铑、钯也是制造耐腐 蚀电极及热电偶的重要材料。铂铱合金用于制造标准度量衡的校准器， 锇铱合金还用于制造指南针的主要零件及自来水笔等。大多数铂系金 属能吸收气体，尤其是氢气，其中钯吸收氢气的功能特别强。
N8
4
K
Ca Sc
Ti
V
Cr Mn Fe
Co
Ni
Cu Zn Ga Ge As
Se
Br
Kr
M L
18 8
K2
O8
N 18
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe M 18 L8
K2
P
8
6 Cs
Ba
La-L u
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At
5．银、铜、金、铝是所有金属中导电性最好的。银和金的化学稳定 性高，但价格贵，通常在要求较高的场合用作导电元部件，而铜和铝 （尤其是铝、质轻价廉）则广泛用于电器工业，制造各种导线、电缆、 电极及导电元部件。
6．金、银、铜自古以来就是制造货币的主要材料：直至今天仍是一 些国家造币合金的成份。此外制造各种饰物，器皿以及精美的工艺品、 收藏品也是金和银的一个重要用途。
Fe催化剂
氢甲酰化生产正构醛
RCH=CH2 + CO + H2 = RCH2CH2CHO
Co(+1)或Rh(+1)羰基化 合物
乙烯氧化制乙醛
H2C=CH2 + (1/2)O2 = CH3CHO
Pd(+2)和Cu(+2)
甲醇羰基化制乙酸 合成气制乙酐
CH3OH Байду номын сангаас CO = CH3COOH CO + H2 乙酐