青海大学-无机化学-第一章s区元素.ppt

面向21世纪课程教材,无机化学 教材 大连理工大学 主讲 曹建芳,第三篇 元素化学,第一章 s区元素第二章 p区元素（一）第三章 p区元素（二）第四章 d区元素（一）第五章 d区元素（二）,元素的丰度,化学元素在地球系统中的平均含量称为丰度。通常用克拉克（clark）值表示（质量百分比或原子百分比）。,质量clark值 O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti H C Mn 47 28 8.8 5.1 3.6 2.6 2.6 2.1 0.6 0.15 0.1 0.09原子clark值 O Si H Al Na Ca Fe Mg K Ti P Cl C Mn 54 18 14 5.6 2.3 1.7 1.6 1.6 0.8 0.2 0.07 0.054 0.05 0.032,人体元素,O C H N Ca P K S Na Cl Mg65 18 10 3 2 1 0.35 0.25 0.15 0.15 0.05,地壳中元素的丰度,人体必需的元素,自然界元素分布,1.2 s区元素概述,1.5 锂、铍的特殊性 对角线规则,1.4 s区元素的化合物,1.3 s区元素的单质,第一章 s区元素,1.1 氢,1.氢在自然界的分布:（1）氢是宇宙中最丰富的元素 地壳三界（大气、水、岩石）:以化合物形式存在,原子百分比:17%.仅次于氧,排第二位.（整个宇宙充满了氢）:是太阳大气的主要成份:原子百分比:81.75%是木星大气的主要成份:原子百分比:82%,（2）氢的同位素,（氕,H）:丰度最大,原子百分比:99.98%（氘,D）:丰度可变.平均原子百分比:0.016%（氚,T）:放射性同位素.在大气层,宇宙射线裂变产物中:1021个H含有一个31H.,1.1 氢,人造同位素:,:,+,+,三种同位素,核外均为1e,所以化学性质相似,但质量1,2,3相差较大,所以导致了它们的单质,化合物物理性质上的差异.H2.b.p:20.2 K,D2.b.p:23.3 K,2.氢的成键特征:由于氢的电子结构:1s1.且电负性为x=2.2,所以它与其他元素的原子化合时,有以下几种成键情况:（1）形成离子键:KH,NaH,CaH2.离子型氢化物:H,（2）形成共价键:,a.形成非极性共价键:如H2单质,表现0氧化态.,b.形成极性共价键:与非金属元素的原子化合:HCl,HBr,H2O,等,表现”+1”氧化态.,（3）独特的键型,a.氢原子可以填充到许多过渡金属晶格的空隙中,形成一类非整比化合物,一般称之为金属氢化物.例:ZrH1.75和LaH2.78,b.在硼氢化合物（如B2H6）和某些过渡金属配合物中均以桥键存在:,B：利用sp3杂化轨道，与氢形成三中心两电子键。（氢桥）,记作：,要点：B的杂化方式，三中心两电子氢桥键。,c.氢键：在含有强极性键的共价氢化物中（例H2O，HF，HCl，NH3中）由于氢原子与一个电负性很强的原子相结合，共用电子对强烈偏向电负性强的原子使氢变成近乎裸露的H+，可以与另一个电负性高，有孤对电子的原子形成氢键。,冰的空间构型,3.氢的性质和用途(1)单质氢a.物理性质:,HH：无色可燃气体。273K时，1dm3水溶解0.02dm3H2。分子量最小。分子间作用力弱，所以难 液化，20K时才液化。密度最小，比空气轻14.38倍，故常用 来填充气球。,74pm,b.化学性质:HH D=436KJ/mol 比一般单键 高，接近双键的解离能。所以常温下 惰性，但特殊条件下反应迅速进行。,i.与卤素反应：H2+F2 2HF（低温，暗处，爆炸，激烈）H2+Cl2 2HCl（h光照，点燃，才能反应）H2+Br2 2HBr（h光照，点燃，才能反应）H2+I2 2HI(高温反应，且可逆）,.与氧反应：2H2+O2 2H2O注：H2在O2中安全燃烧生成H2O，温度可达 3273K，故可切、焊金属。,爆炸混合物：H2：O2=2：1（体积比），或H2含量：667%（氢气空气混合物）,.与金属氧化物、卤化物反应制高纯金属 CuO+H2 H2O+Cu（加热）Fe3O4+4H2 4H2O+3Fe（加热）WO3+3H2 3H2O+W（加热）TiCl4+2H2 4HCl+Ti（加热）,.与CO、不饱和烃反应：CO+2H2 CH3OH CH2=CH2+H2 CH3CH3 有机反应.与活泼金属反应：高温下：2Na+H2 2Na H 制离子型氢化物方法 Ca+H2 Ca H2结论：H2的化学性质以还原性为主要特征。,（2）.原子氢a.制备：H2 2 H（电弧或低压放电）H仅存在半秒钟，又结合为H2，放热。b.应用：原子氢焰：将原子氢流通向金属表面，则形成H2时放 热，可达4273K高温，用于焊接高熔点金属。c.化学性质：强还原性.与Ge、Sn、As、Sb、S直接反应：As+3H As H3 S+2H H2S,.还原金属氧化物和卤化物：CuCl2+2H 2HCl+Cu.还原金属含氧酸盐：BaSO4+8H BaS+4H2O,4.氢的制备：（1）实验室法：.Zn+2HCl ZnCl2+H2（Fe）（H2SO4）.用Pd、Ni吸附H2 高纯H2,加热,.电解法：25%的KOH或NaOH电解液：阴极：2H2O+2e H2+2OH 阳极：4OH-4e O2+2 H2O,（2）工业制备法：.氯碱工业制H2：电解饱和食盐水：阴极：2H2O+2e H2+2OH 阳极：2Cl-2e Cl2.C还原水蒸气：C（赤热）+H2O（g）H2+CO（水煤气）直接做工业燃料。,纯化 H2：CO+H2+H2O（g）CO2+2H22106Pa（20atm），水洗去CO2 H2（纯）.甲烷催化分解或水蒸气转化：CH4 C+2H2 CH4+H2O CO+3H2,红热Fe2O3,.烷烃脱H2：C2H6（g）CH2=CH2+H2（直接合成氨),（3）野外生氢H2：Si+2NaOH（aq）+H2O 2H2+Na2SiO3 Si（s）+2NaOH（s）+Ca（OH）2（s）2H2+Na2SiO3+Ca,5.氢化物：氢与其它元素形成的二元化合物叫氢化物。（周期表中除稀有气体外，其它大多数元素均可与氢直接或间接形成氢化物）。根据元素电负性不同，氢化物分三种类型：（1）离子型氢化物：H2与A、A（除Be）生成的氢化物，H,（Si、Fe粉）,2M+H2 2MH（M：A）NaCl晶型 M+H2 MH2（M：A）金红石 TiO2晶型,(2)金属型（过渡型）氢化物：Cu、Zn、BB、B：Cr、族：Pd、Ni 可与 H2 生成稳定的松散氢化物.Pt:任何条件下不生成氢化物，但铂或镍在表面与H2形成吸附氢化物，从而使Pt在加H2催化中起很重要的作用。,a.组 成:整比：PdH、CrH2、ZnH2 非整比：LaH2.87、VH0.56等b.物 性:具有金属外观特征，有光泽，能导电。加热 H原子逸出可得高纯H2。（3）分子型氢化物：P区元素（除稀有气体、In、Tl）,在一定条件下均与H2生成分子型氢化物。根据Lewis结构中的电子数或键数的差异，有三种形式。,.富电子氢化物：NH3、H2O、HF及同族氢化物：中心原子成键后有剩余的孤对电子，未参与成键，其分子结构可用VSEPR（价层电子对互斥理论）规则推测。,.满电子氢化物：CH4及同族氢化物，中心原子价电子全部成 键，无剩余非键电子。,a.形式：.缺电子氢化物：B2H6：B中心原子未满足8e，有2个3C2e键。,6.氢能源：1Kg H2完全燃烧放热120918KJ，故是高能燃料，无污染、环保型燃料。目前有关氢能源研究，存在着三大课题：发生、储存、利用。（1）发生：从能量的观点看，利用太阳能光解海水最适宜。目前的研究均以过渡金属配合物为催化剂，光解海水远未达到生产规模。（2)储存：因密度小，不安全，装运难度大.目前使用高压容器储存。使用不便，有危险。很多人正在从事金属氢化物的可逆储氢研究。,但Pd、U均为贵金属，不经济，也有人正在从事多组分金属合金氢化物的研究,LaNi5+3 H2 LaNi5H6,LaNi5合成方便，价格低，空气中稳定，储氢量大，很有发展前途。180-200mlH2/g.,对于使用氢能源最近也有一些反面的看法,清洁能源未必清洁美国学者提出氢能可能损伤 臭氧层,氢燃料被誉为清洁燃料而大行其道，并有取代矿物燃料的态势，但发表在2004年6月13日美国科学杂志上的一篇论文却提出异议：氢燃料的大力推广和使用，会加大对可有效防止地球遭受紫外线辐射的臭氧层的损害。文中表示：这一论断并不能防止氢燃料电池的发展，但当人们考虑到可能需要采取某些措施以防止氢燃料燃烧带来的环境恶化时，会对这一观点予以重视。,与燃烧后产生大量污染空气的温室气体的矿物燃料不同，氢燃料电池在释放能量后产生的仅仅是水，因此氢燃料一直被看做是发展前景绝佳的清洁能源。布什总统将发展氢能源作为优先考虑的高等能源，氢能源便成为有关能源的辩论中最有力而时髦的字眼。美国国会计划在氢能源研究方面再投入几十亿美元的专款，布什政府也在讨论如何进一步在国际社会推进氢能源发展。,但是在这篇论文里，来自加利福尼亚科技学院的研究者们提出了这样一种可能性：即氢能源并非自始至终都无碍于环境。如果氢燃料完全取代了矿物燃料，1020的氢可能会在车辆或发电站的输送管道、贮藏设备、处理设备和燃料电池中泄漏。氢分子重量轻，极易向天空扩散，大量使用氢燃料后，在使用过程中释放出的氢分子与自然环境中的氢分子加在一起，数量将是原来的3倍。它们升到平流层后会被氧化形成水。这将降低平流层的温度并干扰臭氧层的化学物质，令北极与南极上空的臭氧层空洞增大，损害面积甚至将达8。,15Km,50Km,O3,大气层,UV射线,臭氧层的作用毋庸置疑，它可以阻挡来自太阳的紫外线照射，人类接受紫外线照射时间过长会患上皮肤癌、白内障等疾病。加利福尼亚理工学院的研究员们认为，在限制使用含氯氟烃的国际条约的制约和保护下，臭氧层损耗可得到控制。但一旦平流层的氢浓度迅速增加，臭氧层的恢复进度将大为延误 德国科学家警告氢能源会破坏臭氧层 德国科学家对八国集团和欧盟有关加快开发氢能源技术的策略提出了批评。德国化学家协会成员于尔根梅茨格说，未来能源全面转向氢能源可能会带来负面效应。,1.2 s区元素概述,碱金属(IA)：ns1 Li,Na,K,Rb,Cs,Fr碱土金属(IIA)：ns2 Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra 都是活泼金属。,碱金属和碱土金属的通性,第IA族包括锂、钠、钾、铷、铯和钫六种元素，由于它们的氢氧化物都是易溶于水的强碱，所以称它们为碱金属元素。其中钫是放射性元素。,第IIA族包括铍、镁、钙、锶、钡和镭六种元素，由于钙、锶和钡的氧化物在性质上介于“碱性的”碱金属氧化物和“土性的”难熔的氧化物Al2O3之间，所以称它们为碱土金属。现在习惯上把铍和镁也包括在内，统称为碱土金属元素。其中镭是放射性元素。,A,A,LiNaKRbCsFr,BeMgCaSrBaRa,表1-1 碱金属元素的一些基本性质,碱金属是活泼性最强的金属元素，都是强还原剂,表1-2 碱土金属元素的一些基本性质,碱土金属仍是活泼性相当强的金属元素，也是强还原剂，,易与H2直接化合成MH、MH2离子 型化合物；2.与O2形成正常氧化物、过氧化物、超氧化物；3.与其他非金属作用形成相应的化合物；4.易与H2O反应(除Be、Mg外)。,注：它们的活泼性有差异,通性：,原子半径增大电离能、电负性减小金属性、还原性增强,IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba,原子半径减小电离能、电负性增大金属性、还原性减弱,为什么E(Li+/Li)比E(Cs+/Cs)还小？,电极反应：Mz+(aq)+ze-M(s),=zFE(Mz+/M),(Mz+,aq)=,对于碱金属，若不考虑 的差异，可用(M+,aq)代替(M+,aq)近似估计E(M+/M)的相对大小。,I1,E(M+/M)/V,(M+,aq),注：以上物理量除E 外单位均为：kJmol-1,1.3.1 单质的物理性质和化学性质,1.3 s区元素的单质,1.3.2 s区元素的存在和单质的制备,1.3.1 单质的物理性质和化学性质,Na,Li,K,1.物理性质,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Rb,Cs,单质的物理性质：,有金属光泽密度小硬度小熔点低,s区单质的熔、沸点变化,导电、导热性好,单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：,Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2,与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物。,镁带的燃烧,2.化学性质,与水作用,Ca,2M+2H2O 2MOH+H2(g),钠和同族元素与水反应十分激烈，过程中生成的氢气能自燃.金属钠与水的反应在实验室用于干燥有机溶剂，但不能用于干燥醇！,钙、锶、钡与水的反应远不如碱金属那样剧烈，镁和铍在水和空气中因生成致密的氧化物保护膜而显得十分稳定.,与液氨的作用,碱金属与液氨的反应很特别，在液氨中的溶解度达到了超出人们想象的程度.溶于液氨的反应如下：,实验依据 碱金属的液氨溶液比纯溶剂密度小 液氨中随 C(M+)增大，顺磁性减少,有趣的是，不论溶解的是何种金属，稀溶液都具有同一吸收波长的蓝光.这暗示各种金属的溶液中存在着某一共同具有的物种.后来实验证明这个物种是氨合电子，电子处于46个 NH3 的“空穴”中.,如果液氨保持干燥和足够高的纯度（特别是没有过渡金属离子存在），溶液就相当稳定.钠溶于某些干燥的有机溶剂（如醚）也会产生溶剂合电子的颜色.用钠回流干燥这些溶剂时，颜色的出现可看作溶剂处于干燥状态的标志.,金属钠与水、液氨、甲醇的反应有何不同？,Question 1,汞齐汞与其它金属形成的合金液体或固体,B B A A CZ S M AC P 碱 AH 金 属,3.焰色反应,焰色反应(flame reaction),碱金属和碱土金属及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时，会呈现出一定的颜色，称为焰色反应(flame reaction).可以用来鉴定化合物中某元素的存在，特别是在野外.,碱金属和碱土金属的离子在无色火焰上燃烧时，电子易被激发，当电子从较高能级跃迁到较低能级时，能量以光的形式释放出来，呈现出特征的颜色。,均以矿物形式存在：,锂辉石：,钠长石：,钾长石：,光卤石：,明矾石：,1.3.2 s区元素的存在和单质的制备,绿柱石：,菱镁矿：,萤石：,天青石：,大理石：,石膏：,重晶石：,金属的制备,电解熔盐法,如Li、Na、Mg、Ca等金属是用电解金属氯化物的方法制备的：2NaCl=2Na+Cl2 MgCl2=Mg+Cl2,电解熔盐法是最强的氧化还原手段，由于卤化物的熔点较低，所以常用电解氯化物法制备活泼金属：阳极放出氯气：2Cl-=Cl2+2e阴极析出金属：M+e=M电解反应：2MCl=2M+Cl2,在电解中，必要时要混入适当的助熔剂，如在氯化钠的电解中，是加入CaCl2为助熔剂，其作用是：1、降低熔点（氯化钠熔点=1073K，混合盐熔点=873K）2、防止钠的挥发3、减小钠的分散性（熔盐密度大，钠密度小，易浮于熔盐上面进行分离）,K通常不用电解法而用置换制备，这是因为它易溶在熔融的KCl中，难于分离，且电解中产生的超氧化物与金属钾会发生爆炸，所以不用电解法制钾。Rb和Cs也是这样。,上述是熔盐中的置换反应，它不同于溶液中的置换反应，熔点低的物质容易被置换出来。,4KCN=4K4C2N2 2MN3=2M3N2 MNa、K、Rb、Cs 668K2RbN3=2Rb3N2 真空 663K2CsN3=2Cs3N2,热分解法,一些不稳定的盐可用热分解法，如氰化物、叠氮化物。因碱金属的叠氮化物容易纯化，加热分解不爆炸。所以是制备它们的好方法。,金属钾能否采用类似制钠的方法制备呢？,结论是不能采用同类方法.其原因是：金属 K 与 C 电极可生成羰基化合物 金属 K 易溶在熔盐中，难分离 金属 K 蒸气 易从电解槽 逸出，造成易 燃爆环境,Question 2,首先，钾的沸点比钠的沸点低的缘故.,Question 3,第三，由于钾变成蒸气，可设法使其不断离开反应体系，让体系中其分压始终保持在较小的数值.不难预料随Pk变小，D r Gm向负值的方向变动，有利于反应向右进行.,其次，通过计算可知固相反应的D r Hm是个不大的正值，但钾的沸点（766 C）比钠的沸点（890 C）低，当反应体系的温度控制在两沸点之间，使金属钾变成气态，而金属钠和KCl、NaCl 仍保持在液态，钾由液态变成气态,熵值大为增加，即反应的T D r Sm项变大，有利于D r Gm变成负值，反应向右进行.,两族元素金属和化合物的重要性可排出如下顺序：,用途概述,顺序大体是按世界年产量大小排列的 一些元素的某些重要用途分述如下：,金属锂,制造氢化锂、氨化锂和合成有机锂化合物，后者用做有机化学中的还原剂和催化剂；,金 属:Na Li K Cs Rb Mg Ca Be Ba Sr 化合物:Na K Li Cs Rb Ca Mg Ba Sr Be,2.制造合金Al-Li(含锂3%),因质量轻和强度大而用于空间飞行器；3.制造高功率长效电池（用于手表、计算机、心脏起搏器等）；4.同位素受中子轰击产生热核武器的主要原料氚：,金属钠,金属钾,工业用途小，世界年产量只及钠的 0.1%！主要用于制造（生氧剂）和低熔点钠钾合金（用做干燥剂和还原剂），也用做核反应堆的冷却剂.,金属铯和铷,消耗量极小，由于在光照下逸出电子，因而是制造光电池的良好材料.133Cs 厘米波的振动频率(9192631770 s-1)在长时间内保持稳定,因而将振动这次所需要的时间规定为 SI 制的时间单位 s.利用此特性制作的铯原子钟(测准至 1.0 10-9 s)在空间科学的研究中用于高精度计时.,1999年花费65万美元,安放在美国国家标准和技术研究所.2000万年内误差不超过1 s,最近由中科院研制的铯原子钟,200万年内误差不超过1 s,香港市民在对时.100万年内误差不超过1 s,金属铍,属于“轻金属”，世界铍耗量的70%-80%用来制造铍铜合金.金属铍和铍基合金的弹性-质量比、拉伸应力和导热性都较高，因而用于各种空间飞行器.另外还用于制造氧化物陶瓷、原子能反应堆中的中子减速剂.,金属镁,最轻的一种结构金属，也是用途最大的碱土金属.世界镁耗量的70%用来制造合金.广泛用于航空航天事业.也用于某些金属冶炼还原剂.,Mg,Be,1.4.1 氢化物,1.4 s区元素的化合物,1.4.5 配合物,1.4.4 重要盐类及其性质,1.4.3 氢氧化物,1.4.2 氧化物,s区元素的单质(除Be、Mg外)均能与氢形成离子型氢化物。,LiH NaH KH RbH CsH NaCl-90.4-57.3-57.7-54.3-49.3-441,1.均为白色晶体，热稳定性差,/kJmol-1,1.4.1 氢化物,2.还原性强,钛的冶炼：,剧烈水解：,3.形成配位氢化物,铝氢化锂,受潮时强烈水解,1.形成四类氧化物,臭氧化物(O3-)：顺磁性,正常氧化物(O2-)：,过氧化物(O22-)：,超氧化物(O2-)：顺磁性,1.4.2 氧化物,2.制备：,直接：间接：,3.化学性质,与H2O的作用：,（Li Cs剧烈程度）,（BeO除外）,与CO2的作用：,1.4.3 氢氧化物,碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。,易吸水而潮解,MOH易溶于水，放热。碱土金属溶解度（20）,溶解度增大,LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强 强 强 强 强 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性 中强 强 强 强,(箭头指向)碱性增强，溶解度增大。,碱性,判断金属氢氧化物酸碱性的经验公式：以ROH为代表，它有两种离解方式：ROH R+OH-碱式电离 RO-+H+酸式电离 究竟以何种方式电离，或两者兼有：这与R的电荷数Z（指离子的电荷数）与R的离子半径比值有关：=z/r：离子势，显然越大，离子静电引力越强，则R吸引氧原子上的电子云能力强：,结果：OH键被削弱，易断裂，以酸式电离为主,相反，越小，则RO键强度越弱，所以以碱式电离为主：,经验公式：如果离子半径以r=1.010-10m为单位表示，则,碱性电离为主，两性电离，氢氧化物两性 酸式电离，氢氧化物酸性,值越小，金属氢氧化物碱性越强。,用以上公式判断ROH的碱性强弱，简明易行。但氢氧化物在水中的碱性除同R的电荷、半径有关，还与电子结构及其它一些因素有关，因此这只是一种粗略的经验方法。,IA中，MOH碱性：由NaOH到CsOH增强。因为z相同，r增大，所以,减小，所以碱性增强。,IIA中，Be（OH）2：,两性。,1.4.4 重要盐类及其性质,1.晶体类型：绝大多数是离子晶体，但碱土金属卤化物有一定的共价性。,例如：Be2+极化力强，BeCl2已过渡为共价 化合物。,离子性增强,重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐。,BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点/415 714 775 874 962,2.一般无色或白色3.溶解度：碱金属盐类一般易溶于水；碱土金属盐类除卤化物、硝酸 盐外多数溶解度较小。4.热稳定性：较高。,硝酸盐热稳定性差。碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径 的增大而增强。BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T分/100 540 900 1290 1360,稳定性 M2CO3 MCO3,1.5 锂、铍的特殊性 对角线规则,1.5.1 锂的特殊性,1.5.3 对角线规则,1.5.2 铍的特殊性,1.5.1 锂的特殊性,一般说来，碱金属元素性质递变是很规律的，但锂表现出反常性。锂的熔点、硬度高于其它碱金属，而导电 性较弱。锂的标准电极电势在同族元素中反常的低。锂在空气中燃烧能与氮气直接作用生成氮 化物。LiOH红热时分解，而其它MOH则不分解。LiH的热稳定性比其它MH高。LiF,Li2CO3,Li3PO4难溶于水。,1.5.2 铍的特殊性,铍及其化合物的性质和A族其它元素及其化合物也有明显的差异。铍的熔点、沸点比其它碱土金属高，硬度也比其它碱土金属的高，但却有脆性。铍的电负性较大，有较强的形成共价键的倾向。例如：BeCl2已属于共价型化合物，而其它碱土金属的氯化物基本上都是离子型的 铍的化合物热稳定性较差，易水解。铍的氢氧化物Be(OH)2呈两性。Be(OH)2+2H+2H2OBe(H2O)42+Be(OH)2+2OH-Be(OH)42-,A 族的Li与A族的Mg，A族的Be与A族的Al，A 族的B与A族的Si，这三对元素在周期表中处于对角线位置：,相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。,1.5.3 对角线规则,锂与镁的相似性：单质与氧作用生成正常氧化物；氢氧化物均为中强碱，且水中溶解度不大；氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶；氯化物均能溶于有机溶剂中；碳酸盐受热分解，产物为相应氧化物。,两者都是活泼金属，在空气中易形成致密 的氧化膜保护层,碳化物与水反应生成甲烷,盐都易水解,卤化物均有共价型,氧化物的熔点和硬度都很高,两性元素，氢氧化物也属两性,自然界均以化合物形式存在,易形成配合物，如 HBF4 和 H2SiF6,卤化物易水解,由于BB和SiSi键能较小，烷的数目比 碳烷烃少得多，且易水解,H3BO3 和 H2SiO3 在水中溶解度不大,氧化物是难熔固体,单质易与强碱反应,