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氮吹仪金属元素的分类

点击次数:1799  发布日期:2016-11-23  【打印此页
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第二节 非氮吹仪金属元素的分类、分布及其单质的制备209 清除有害杂质的作用,在冶金工业中有重要的用途。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。   (15)在玻璃、陶瓷工业中,稀土元素常作为添加剂。玻璃中引入稀土元素 后可改善其性能,制成多种新型玻璃(彩色玻璃、光学玻璃、吸光玻璃及激光玻 璃等),广泛应用于光学仪器、电子工业、电机以及原子能工业,在陶瓷中添加稀 土氧化物可改进陶瓷的烧结性、致密度、显微结构和相组成,以满足在不同场合 下使用的陶瓷材料的质量要求和性能要求。   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。 第二节 非金属元素的分类、分布及其单质的制备 一、非金属元素在周期表中的位置和非金属的分类   (1)已经发现的非金属元素有16种,除氢外,都位于周期表的右上方(参见 图51)。 21~5   除氢外,非金属元素的价电子层结构为nsnp,通常它们倾向获得电子而 呈负氧化态。但是在一定条件下它们也可以部分或全部发生价电子的偏移,而 呈正氧化态,因此非金属元素一般都有两种或多种的氧化值。   (2)非金属元素单质按其结构和性质大致可分为三类:   ①小分子物质 如X(卤素)、O、N、H


等。通常状况下它们大多是气 2222 体,Br是液体,I是固体。处于固态时,这些小分子非金属单质都是以分子晶 22 体存在。故熔点和沸点都很低,易挥发。   ②多原子分子物质 如S、P4、As4 等。通常情况下它们都是固体,为分子 8 晶体。熔点、沸点都不高,但比上述①类要高。较易挥发。   ③大分子物质 如金刚石、晶体硅和硼等。这类物质都以原子晶体存在, 故熔点、沸点都很高,不易挥发。 二、非金属在自然界中的分布   在自然界中,非金属元素大都以化合物形式存在。只有氧、氮、硫、碳等少数 非金属元素,可以单质存在于自然界中。   卤素是活泼的非金属元素,在自然界中几乎都是以化合物(特别是以卤化 物)的形式存在。   氧虽然也是很活泼的非金属元素,但在自然界可以氧气和臭氧两种单质的 形式存在。在地壳和动植物体中,氧大部分以化合物的形式(如水、氧化物、含 210第五章 单质及无机化合物  氧酸盐、含氧有机物等)存在。硫主要以化合物存在,但在火山地区也可以单质 形式存在,甚至形成硫矿。   氮可以稳定单质N存在于空气中,同时也能以各种化合物(特别是氮的含 2 氧酸


盐)存在于岩层矿物中,氮元素还是多种有机化合物的组分元素,在一切生 命体中都含有氮的化合物。磷在自然界中主要以磷酸盐形式存在,而砷主要以 硫化物的形式存在于自然界中。   碳的单质有金刚石、石墨、无定型碳和碳原子簇(即富勒烯或球烯,如C、 60 C等)四种同素异形体。在自然界中,碳除以单质形式存在外,主要以碳酸盐的 70 形式存在。此外碳和氢、氧组成的有机化合物,广泛存在于煤、石油、天然气等矿 藏和一切生物体中。   硅和硼则主要以它们的氧化物、含氧酸盐的形式存在于自然界中。 三、非金属单质的制备   对于以负氧化态形式存在的非金属,可采用氧化法制取单质。而对于以正 氧化态形式存在的非金属,则应采用还原法制备单质。此外也还可采用电解的 方法或热分解法来制备单质。举例说明如下:   (1)氧化法 如从黄铁矿中提取硫: 3FeS(s)+12C(s)+8O(g)

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