氢在元素周期表中的位置问题

,计量单位和术语,1.1.3,物质的量浓度,cB,：,物质的量浓度,cB,：为物质,B,的物质的量,nB,除以混合物的体积,V,，即,cB,=,nB,/V,，单位为,mol/L,。,1.1.4,质量摩尔浓度,bB,：,质量摩尔浓度,bB,：溶液中溶质,B,的物质的量,nB,除以溶剂的质量,m,，即,bB,=,nB,/m,，单位为,mol/kg,。,1.1.5,摩尔分数和摩尔比,物质,B,的摩尔分数,xB,：物质,B,的物质的量与混合物的物质的量之比。,溶质,B,的摩尔比,rB,：溶质,B,的物质的量与溶剂的物质的量之比。,1.1.6,质量分数,物质,B,的质量分数,wB,：物质,B,的质量与混合物的质量之比。,1.1.7,体积分数,物质,B,的体积分数,B,：纯物质,B,与混合物在相同温度和压力下的体积之比。,B,=,xB,10.1,氢,10.1.1,氢在元素周期表中的位置问题,氢是周期系中第,1,号元素，原子结构是所有元素中最简单的，核外只有一个电子，在周期表中位置有,2,种表示方法，,族、,族，通常在,族。,10.1.2,氢的存在、性质和用途,存在形式：氢有三种同位素：氢,H,，氘,D,，氚,T,，自然界主要以化合态存在于水、生命有机体、天然气、石油中。,性质： 氢原子是所有元素中最轻、核外只有,1,个电子的原子，常温下，氢气的化学性质不很活泼，故许多有氢气参加的反应，常要在高温或催化剂存在时才能进行。,用途：氢气与有机化合物中含有碳,-,碳双键或叁键的化合物，在催化剂存在下，进行加氢反应。氢的电负性为,2.2,，处于中间状态，因此它与电负性高的非金属有形成极性共价键的趋势，若与电负性低的活泼金属反应，生成含有氢负离子的离子型氢化物。金属型氢化物：氢气与,d,区、,f,区金属的反应产物。,10.1,氢,10.1.3,氢气的工业生产,1.,水煤气法：,CO,和,H,2,混合物叫水煤气，用水蒸气使其中的,CO,转化为,CO,2,，加压使,CO2,和,H2,混合物通过水，将,CO,2,除去，得到,H,2,。,2.,水蒸气： 高温下，使烃和水蒸气的混合物通过镍催化剂，生成,CO,2,和,H,2,。,3.,电解水法：成本较高。,10.1.4,氢能源,氢气作为燃料具有许多优点：,1,一种清洁能源，无臭，无味，无毒，无污染。,2,热值高,3,可采用管道输送,4,可以存储，在需要时使用。,目前需要解决的问题：,1,与电一样，是一种二级能源。即必须由一种初级能源来产生的能源。需要研究廉价制氢的方法。,2,由于氢气密度小，体积大，运输和装载不方便。,10.2 s,区元素通论,10.2.1,元素的原子结构和主要性质,原子结构特点：最外电子层只有,1-2,个,s,电子，内层为稀有气体的电子层结构。主要性质：,1,原子半径较大，原子核对最外层电子的吸引力弱，金属性较强。同一族元素从上到下，金属性依次增强。,2 s,区元素在形成化合物后，氧化态只有一种，碱金属只显,1,，碱土金属只显,2,10.2.2,单质的主要性质,A,碱金属的熔点不高,.,B,碱金属和碱土金属的密度都很小，其中锂、钠、钾密度小于水，属于轻金属。,C s,区金属单质的化学性质很活泼。除了锂较特殊外，碱金属的活泼性，从钠到铯依次增强；碱土金属的化学活泼性稍逊于碱金属，从铍到钡依次增强。,10.3,碱金属和碱土金属的盐类,10.3.1,通性,1.,键型：大都以离子键结合；,2.,颜色：都无色；,3.,水溶性和水合盐：不同的盐不同，形成水合盐的倾向，随着,族元素的离子半径逐渐增大而依次递减，,水合盐：含有结晶水的盐。碱土金属的水合盐比碱金属多；,4.,热稳定性：离子化合物的热稳定性与正离子的极化力和负离子的变化性有关；碱金属和碱土金属的含氧酸盐的稳定性与其酸根对应酸的挥发性和稳定性有关。,5.,氧化还原性：离子氧化性很弱；,6.,盐类的水解性：除,Be,2+,、,Mg,2+,在水中能水解外，其余均不水解；,7.,焰色反应：把物质放在火焰中加热，出现不同颜色的现象。利用焰色反应可以初步检验离子的存在。,元素 锂 钠 钾 钙 锶 钡,焰色 红 黄 紫 橙红 洋红 绿,10.3.2,碳酸钠和过碳酸钠,碳酸钠：又称纯碱。制备方法：苏尔维制碱法，侯氏联合制碱法。,碳酸钠有白色粉末的无水物和含结晶水的细粒结晶两种形态。,过碳酸钠：分子式,2Na,2,CO,3,.3H,2,O,2,，是过氧化氢与碳酸钠的化合物。含有较高的活性氧，可以发挥漂白和去污作用。,10.3.3,碳酸钙,碳酸钙：,CaCO,3,难溶于水，有重质碳酸钙、轻质碳酸钙和胶体碳酸钙之分。,本身难溶于水，但遇含有,CO,2,的水会生成可溶性的,Ca(HCO,3,),2,10.3.4,硫酸钠,硫酸钠,: Na,2,SO,4,有无水（白色粉末）和含十个结晶水的两种形态，前者俗称元明粉，后者则称为芒硝,10.3,碱金属和碱土金属的盐类,10.3.5,硬水及其软化,1.,硬水的概念,:,通常把含,Ca,2+,、,Mg,2+,较多的天然水称为硬水。,通常把不含或仅含少量,Ca,2+,、,Mg,2+,的水称为软水。,硬度：一升水中含,MgO,、,CaO,总量相当于,10mgCaO,的水 定为,1,2.,硬水的软化：除去硬水中的,Ca,2+,、,Mg,2+,离子叫做硬水软化。,化学沉淀法：通过加入石灰及纯碱，使硬水中,Ca,2+,、,Mg,2+,成沉淀物而除去。,离子交换法：利用离子交换剂或树脂软化水的方法,