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15.氧3

15.1通论3

1.1氧在自然界中的分布3

1.2氧的同位素3

1.2.1不稳定同位素3

1.2.2稳定同位素4

1.3氧原子和单质分子的结构6

1.3.1氧原子的电子结构6

1.3.2氧分子的电子结构6

1.3.3氧的分子结构和晶体结构7

1.3.4臭氧的分子结构9

1.4氧在形成化合物时的价键特征11

1.4.1以氧原子作为结构基础的成键情况11

1.4.2以氧分子作为结构基础的成键情况12

1.4.3以臭氧分子作为结构基础的成键情况12

参考文献13

15.2氧14

2.1发现史14

2.2制备16

2.2.1液态空气的分馏16

2.2.2水的电解16

2.2.3金属氧化物的热分解17

2.2.4过氧化物的分解17

2.2.5含氧酸盐的分解18

2.3物理性质19

2.4化学性质22

2.4.1氧气的化学作用22

2.4.2液态氧的化学行为24

2.4.3溶液中氧的化学作用24

2.4.4单一态氧的反应和光化氧化25

2.4.5氧电极28

2.5生理性质28

2.6除氧30

2.7分析30

2.8应用31

2.9氧原子和氧离子31

2.9.1原子氧31

2.9.2离子-分子反应34

参考文献35

15.3氧化物37

3.1制备37

3.2结构38

3.2.1价键特征38

3.2.2晶体类型40

3.3同素异形现象48

3.4物理性质48

3.5化学性质49

3.5.1酸碱性49

3.5.2热化学性质57

3.6非化学计量的氧化物58

参考文献59

15.4水60

4.1水的净化60

4.1.1饮水的净化61

4.1.2硬水的软化61

4.1.3纯水的制备63

4.2水的结构64

4.3物理性质66

4.4化学性质69

4.4.1热稳定性69

4.4.2自偶电离69

4.4.3同单质作用70

4.4.4同化合物反应71

4.4.5催化作用75

4.4.6水合作用75

4.5水合物75

参考文献78

15.5过氧化氢79

5.1发现史79

5.2分子结构79

5.3物理性质81

5.4化学性质82

5.4.1氧化还原性82

5.4.2羟基性质90

5.5制备91

5.5.1酸解过氧化物法91

5.5.2电解-水解法92

5.5.3自动氧化法93

5.6用途94

5.7过氧化氢合物94

参考文献95

15.6过氧化物和含有On2？物种的化合物96

6.1离子型过氧化物和氢过氧化物96

6.2共价型过氧化合物98

6.2.1过渡金属的过氧化物98

6.2.2过氧酸和过氧酸盐99

6.2.3其他过氧化合物101

6.3非化学计量的过氧化物103

6.4载氧体103

6.5超氧化物104

6.5.1制备104

6.5.2性质105

6.6二氧基盐105

6.6.1制备105

6.6.2性质106

参考文献106

15.7臭氧和臭氧化物107

7.1臭氧107

7.1.1发现史107

7.1.2制备107

7.1.3物理性质108

7.1.4化学性质110

7.1.5分析114

7.1.6应用114

7.2臭氧化物115

7.2.1制备115

7.2.2结构116

7.2.3性质117

参考文献118

16.硫121

16.1概述121

1.1简史121

1.2硫的一般性质及立体化学122

1.3硫的同位素123

1.4硫在自然界的存在形式125

1.4.1自然界中的单质硫125

1.4.2自然界中的化合态硫125

1.4.3自然界中的有机硫126

1.5硫的用途127

参考文献127

16.2单质硫129

2.1硫的生产129

2.1.1从自然硫的矿床提取129

2.1.2从黄铁矿石制取130

2.1.3从天然气、煤气和工业废气中回收130

2.2硫的提纯131

2.3硫的同素异形体133

2.3.1固态硫133

2.3.2液态硫136

2.3.3硫蒸气137

2.4硫的物理性质138

2.5单质硫的反应140

参考文献143

16.3硫的化合物145

3.1硫的氢化物145

3.1.1硫化氢145

3.1.2多硫化氢147

3.2硫的卤化物149

3.2.1氟化硫149

3.2.2氯化硫153

3.2.3溴化硫和碘化硫154

3.3硫的氧化物155

3.3.1一氧化二硫155

3.3.2一氧化硫156

3.3.3三氧化二硫156

3.3.4二氧化硫156

3.3.5三氧化硫162

3.4硫的含氧酸及其盐164

3.4.1次硫酸及其盐164

3.4.2亚硫酸及其盐164

3.4.3硫酸和硫酸盐167

3.4.4硫的焦酸和焦酸盐174

3.4.5过氧硫酸及其盐176

3.4.6硫代硫酸及其盐178

3.4.7连二硫酸及其盐180

3.4.8连多硫酸和它们的盐181

3.4.9连二亚硫酸及其盐183

3.5卤磺酸184

3.5.1氟磺酸185

3.5.2氯磺酸和溴磺酸186

3.6亚硫酰卤186

3.7硫酰卤189

3.8氮化硫191

3.8.1四氮化四硫191

3.8.2二氮化二硫193

3.8.3二氮化四硫194

3.8.4 S4N+3离子195

3.8.5 S—N环系的其他离子196

3.9亚氨基硫197

3.9.1亚氨基七硫197

3.9.2二亚氨基六硫198

3.9.3三亚氨基五硫198

3.9.4四亚氨基四硫198

3.10硫的卤氮化物199

3.10.1硫的氟氮化物199

3.10.2硫的氯氮化物200

3.11硫的氧氮化物201

3.12硫化物202

3.12.1一般介绍202

3.12.2碱金属硫化物203

3.12.3碱土金属硫化物205

3.12.4硼族元素硫化物206

3.12.5碳族元素的硫化物207

3.12.6磷、砷、锑、铋的硫化物211

3.12.7锌、镉、汞的硫化物213

3.12.8过渡金属的硫化物213

3.12.9镧系和锕系元素的硫化物216

3.12.10硫化物溶解度大小的一般规律216

3.13多硫化物217

3.14硫氰、硫氰酸及其盐219

3.15硫酸的氨基和亚氨基化合物221

3.15.1氨基磺酸及其盐221

3.15.2亚氨基二磺酸及其盐222

参考文献223

16.4含硫化合物在生物体中的作用225

4.1重要的含硫有机化合物225

4.2具有重要生物功能的含硫化合物225

4.2.1铁硫蛋白226

4.2.2硫氧还蛋白226

4.2.3胰岛素227

4.2.4谷胱甘三肽228

4.2.5固氮酶228

4.2.6辅酶A229

4.2.7生物素229

4.2.8硫胺素230

4.3硫及其无机化合物在生物体中的转化231

4.4硫及其某些化合物对人体的危害234

4.4.1硫化氢的毒性234

4.4.2二氧化硫的毒性235

4.4.3三氧化硫的毒性235

4.4.4二氯化二硫和二氯化硫的毒性235

4.4.5硫酰氟的毒性236

4.4.6硫酰氯的毒性236

4.4.7亚硫酰氯的毒性236

4.4.8二硫化碳的毒性236

4.4.9碳酰硫的毒性238

4.4.10单质硫的毒性238

参考文献239

16.5硫及其无机化合物的分析240

5.1单质硫的分析240

5.1.1单质硫的定性分析240

5.1.2单质硫的定量分析240

5.2氢硫酸及可溶性硫化物的分析241

5.2.1硫离子和氢硫离子的定性分析241

5.2.2可溶性硫化物的定量分析242

5.3硫酸及其可溶性盐类的分析243

5.3.1硫酸根离子的定性分析243

5.3.2硫酸根离子的定量分析244

5.4可溶性亚硫酸盐的分析245

5.4.1亚硫酸根离子的定性分析245

5.4.2二氧化硫水溶液及可溶性亚硫酸盐的定量分析246

5.5可溶性硫代硫酸盐的分析247

5.5.1硫代硫酸根离子的定性分析247

5.5.2可溶性硫代硫酸盐的定量分析247

5.6过二硫酸根离子的分析247

5.6.1过二硫酸根离子的定性分析247

5.6.2过二硫酸根离子的定量分析248

5.7可溶性硫氰酸盐的分析248

5.7.1硫氰酸根离子的定性分析248

5.7.2可溶性硫氰酸盐的定量分析249

参考文献249

17.硒分族253

17.1概述253

1.1发现史253

1.2存在和分布253

1.3用途255

1.3.1硒和碲的用途255

1.3.2钋的用途255

1.4生理活性255

1.5分析化学256

1.5.1分析试样的分解256

1.5.2定性检定257

1.5.3定量分析257

参考文献260

17.2单质261

2.1制备和生产261

2.1.1硒、碲的工业生产261

2.1.2钋的制备265

2.2提纯266

2.2.1硒的提纯266

2.2.2碲的提纯268

2.2.3钋的提纯270

2.3同素异形体271

2.3.1硒的同素异形体271

2.3.2碲的同素异形体273

2.3.3钋的同素异形体273

2.4同位素273

2.5物理性质275

2.6化学性质276

参考文献277

17.3无机化合物278

3.1引言278

3.2氢化物279

3.2.1硒化氢和碲化氢279

3.2.2钋化氢281

3.3金属的硫属化物282

3.4卤化物283

3.4.1低卤化物283

3.4.2一卤化物284

3.4.3二卤化物287

3.4.4四氟化物289

3.4.5四氯化物291

3.4.6四溴化物295

3.4.7四碘化物296

3.4.8六氟化物298

3.4.9混合卤化物300

3.5卤氧化物301

3.5.1硒（Ⅳ）和碲（Ⅳ）的二卤氧化物301

3.5.2二卤十一氧化六碲305

3.5.3二氟二氧化硒305

3.5.4含五氟氧硒基的卤氧化物307

3.5.5含五氟氧碲基的卤氧化物308

3.5.6八氟二氧化二硒和八氟二氧化二碲309

3.6拟卤化物310

3.6.1一氰化硒和一硫氰酸硒310

3.6.2二氰化硒和二氰化碲311

3.6.3二硫氰酸硒，二硫氰酸碲和二硒氰酸硒312

3.6.4硒、碲的双（三氟甲基）氮氧化物和四氰化钋313

3.7氧化物314

3.7.1二氧化物314

3.7.2三氧化物318

3.7.3五氧化物321

3.8氢氧化物、含氧酸及含氧酸盐322

3.8.1亚硒酸、亚碲酸、氢氧化钋（Ⅳ）和相应的含氧酸盐322

3.8.2硒酸、硒酸盐、原碲酸和碲酸盐326

3.8.3卤基含氧酸和卤基含氧酸盐331

3.8.4过氧酸和过氧酸盐341

3.8.5硫代含氧酸和硫代含氧酸盐342

3.8.6含氧酸的氨基衍生物348

3.9硫属互化物352

3.9.1硒和硫的互化物352

3.9.2碲和硫及碲和硒的互化物352

3.9.3硫化钋353

3.10氮化物353

3.10.1四氮化四硒353

3.10.2氮化碲354

3.10.3其他氮化物354

3.11碳化物355

3.11.1一硒化碳和二硒化碳355

3.11.2硒硫化碳和碲硫化碳356

3.11.3羰基硒、羰基碲和羰基钋356

3.11.4硒代碳酸盐357

3.12卤酸盐和高卤酸盐357

3.12.1卤酸盐357

3.12.2高卤酸盐358

3.13硫酸盐和铬酸盐358

3.13.1硫酸盐358

3.13.2铬酸盐359

3.14硝酸盐和磷酸盐359

3.14.1硝酸碲（Ⅱ）和碱式硝酸碲（Ⅳ）359

3.14.2硝酸钋和碱式硝酸钋359

3.14.3磷酸盐360

3.15碳酸盐和有机酸盐360

3.15.1碳酸盐360

3.15.2硒（Ⅱ）和碲（Ⅱ）的烷基和芳基硫代磺酸盐360

3.15.3有机羧酸盐361

3.16醇盐362

3.16.1四烷氧基硒及其衍生物362

3.16.2四烷氧基碲及其衍生物363

3.17硒、碲的聚合阳离子化合物364

3.17.1硒的聚合阳离子化合物365

3.17.2碲的聚合阳离子化合物367

3.17.3聚合阳离子的化学反应369

参考文献370

17.4配合物371

4.1含卤配合物371

4.1.1碲（Ⅱ）的含卤配合物371

4.1.2硒（Ⅳ）、碲（Ⅳ）和钋（Ⅳ）的含卤配合物371

4.1.3碲（Ⅵ）的含卤配合物373

4.1.4硒、碲的四卤化物与某些卤化物（Lewis酸）的加合物374

4.2含氧酸配合物377

4.3氧给予体配合物377

4.3.1碲（Ⅳ）的氧给予体加合物377

4.3.2硒（Ⅳ）、硒（Ⅵ）和钋（Ⅳ）的氧给予体加合物378

4.4氮给予体配合物378

4.4.1硒（Ⅰ）、硒（Ⅳ）和硒（Ⅵ）的氮给予体加合物379

4.4.2碲（Ⅳ）的氮给予体加合物380

4.5硫给予体配合物383

4.5.1硒的硫给予体配合物385

4.5.2碲（Ⅱ）的硫给予体配合物386

4.5.3碲（Ⅳ）的硫给予体配合物392

参考文献395

17.5有机化合物396

5.1硒醇和碲醇398

5.1.1制备398

5.1.2性质和反应399

5.2硒醚、碲醚和钋醚R2X400

5.2.1制备400

5.2.2物理性质和反应401

5.3二硒醚和二碲醚402

5.3.1制备402

5.3.2性质和反应403

5.4亚硒砜和亚碲砜403

5.4.1制备403

5.4.2性质和反应404

5.5硒砜和碲砜405

5.5.1制备405

5.5.2性质和反应406

5.6有机基一卤化硒406

5.6.1制备406

5.6.2性质和反应406

5.7有机基三卤化硒和碲407

5.8二有机基二卤化硒、碲和钋408

5.8.1二有机基二卤化硒408

5.8.2二有机基二卤化碲和二有机基二卤化钋410

5.9三和四有机基硒和碲的化合物410

5.9.1三有机基硒、碲鎓盐410

5.9.2四有机基硒和碲412

5.10有机基硒、碲含氧酸413

5.10.1次硒酸413

5.10.2亚硒酸和亚碲酸413

5.10.3硒酸415

5.11硒氰酸酯和异硒氰酸酯415

5.11.1硒氰酸酯415

5.11.2异硒氰酸酯417

5.12含碳-硒和碳-碲双键的化合物417

5.12.1硒醛和碲醛417

5.12.2硒酮和碲酮418

5.12.3硒羰酰胺419

5.12.4硒脲420

5.13硒、碲和钋β-二酮衍生物420

5.14硒、碲的杂环化合物422

5.14.1环硒醚和环碲醚422

5.14.2不饱和环硒醚422

5.14.3 1，4-二氧杂环己烷的类似物423

5.14.4硒氮杂环424

5.14.5其他硒杂环424

5.15生物重要性的有机硒化合物425

5.15.1含硒氨基酸425

5.15.2含硒的肽427

参考文献429