11.3
p区元素
11.3.1
p区元素的通性
p区元素包括ⅢA至ⅦA5个主族和零族,目前共有31个元素,是元素周期表包含金属和非金属的一个区。因此,该区元素具有十分丰富的性质。
1.电子构型
p区元素价电子构型为ns2np1~6,在同周期元素中,由于p轨道上电子数的不同而呈现出明显不同的性质,如13号元素铝是金属,而16号元素硫却是典型的非金属。在同一族元素中,原子半径从上到下逐渐增大,而有效核电荷只是略有增加。因此,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。
2.物理性质
p区元素由于其电子构型的特殊性,因而既包含有金属固体、非金属固体,也有非金属液体及非金属气体(双原子分子)。因此,它们的物理性质差异很大。一般地,同周期元素中,熔、沸点从左到右逐渐减小,同族元素中,熔、沸点从上到下逐渐增大。
3.化学性质
p区元素的电负性较s区元素的大,所以,p区元素在许多化合物中常以共价键结合。
p区元素大多具有多种氧化值,其最高正氧化值等于其最外层电子数(即族数)。除此之外,还可显示可变氧化值,且正氧化值彼此之间的差值为2,例如,硫原子的正氧化值分别为+2、+4、+6等。
p区非金属元素(除稀有气体外),在单质状态以非极性共价键结合。当非金属元素的原子半径较小,成键电子较少时,可形成独立的双原子分子,如Cl2、O2、N2等;而当非金属元素的原子半径较大,成键电子较多时,则形成多原子的巨形分子,如C、Si、B等。
金属元素由于其电负性相对s区元素要大,所以其金属性比碱金属和碱土金属要弱。某些元素甚至表现出两性。如Si、Al等。
硝酸的反应:
一般地硝酸愈稀,金属愈活泼,硝酸被还原的程度愈大。如:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
Mg+4HNO3(浓)=Mg(NO3)2+2NO2+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
4Mg+10HNO3(稀)=4Mg(NO3)2+N2O+5H2O
4Mg+10HNO3(极稀)=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O
硫代硫酸钠
Na2S2O3具有还原性,是中等强度的还原剂,例如:
Na2S2O3+4Cl2+5H2O==Na2SO4+H2SO4+8HCl
2Na2S2O3+I2==2Na2I+Na2S4O6
因此,Na2S2O3在纺织、造纸等工业中用作除氯剂;在分析化学中用来测定碘含量。

