无机化学chap12

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三篇 元素化学,12.1 s,区元素概述,12.4,锂、铍的特殊性,对角线规则,12.3 s,区元素的化合物,12.2 s,区元素的单质,第十二章,s,区元素,12.1 s,区元素概述,碱金属,(IA),：,ns,1,Li,Na,K,Rb,Cs,Fr,碱土金属,(IIA),：,ns,2,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra,都是,活泼金属,。,易与,H,2,直接化合成,MH,、,MH,2,离子,型化合物；,2.,与,O,2,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,H,2,O,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 IIA,Li Be,Na Mg,K Ca,Rb,Sr,Cs,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：,M,z,+,(aq,)+,z,e,-,M(s,),=,zFE,(,M,z,+,/M),其逆反应：,M(s,),M,z,+,(aq,)+,z,e,-,H,2,O,(,M,z,+,aq,),=,(,M,z,+,aq,),=,zFE,(,M,z,+,/M),=,-,T,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。,M,+,(aq,),M,(s),(,M,+,aq,),M,+,(g,),M,(g),(,M,+,g,),I,1,sub,H,m,(,M,+,g,),H,m,h,(,M,+,aq,)=+,I,1,+,sub,H,m,(,M,+,g,),H,m,h,(,M,+,aq,)=+,I,1,+,sub,H,m,(,M,+,g,),H,m,h,Li,Na,K,Rb,Cs,159.37,107.32,89.24,80.88,76.065,526.41,502.04,425.02,409.22,318.90,-535.27,-420.48,-337.64,-312.27,-287.24,150.51,188.88,176.62,177.83,170.72,-3.040,-2.714,-2.936,-2.943,-3.027,sub,H,m,I,1,E,(M,+,/M)/V,H,m,h,(,M,+,g,),(,M,+,aq,),注：以上物理量除,E,外单位均为：,kJ,mol,-1,12.2.1,单质的物理性质和化学性质,12.2 s,区元素的单质,12.2.2 s,区元素的存在和单质的制备,12.2.1,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,：,Li,2,O,Na,2,O,2,KO,2,RbO,2,CsO,2,BeO,MgO,CaO,SrO,BaO,2,Li,2,O,Na,2,O,2,KO,2,与,氧,、硫、氮,、,卤素反应，,形成相应的化合物。,2.,化学性质,镁带的燃烧,与水作用,Li,Na,K,Ca,2M+2H,2,O 2MOH+H,2,(g),与液氨,的作用,(g),H,2NH,2M,(l),2NH,2M(s),2,2,3,+,+,+,-,+,3.,焰色反应,均以矿物形式存在：,锂辉石：,钠长石：,钾长石：,光卤石：,明矾石：,12.2.2 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：,12.3.1,氢化物,12.3 s,区元素的化合物,12.3.5,配合物,12.3.4,重要盐类及其性质,12.3.3,氢氧化物,12.3.2,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,/,kJ,mol,-1,12.3.1,氢化物,2.,还原性强,钛的冶炼：,剧烈水解：,V),23,.,2,),/H,(H,(,2,-,=,-,E,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,(O,3,-,),：顺磁性,正常氧化物,(O,2-,),：,过氧化物,(O,2,2-,),：,超氧化物,(O,2,-,),：顺磁性,12.3.2,氧化物,2.,制备：,直接：,间接：,3.,化学性质,与,H,2,O,的作用：,（,Li,Cs,剧烈程度,）,（,BeO,除外）,与,CO,2,的作用：,12.3.3,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,）,氢氧化物,Be(OH),2,Mg(OH),2,Ca(OH),2,Sr(OH,),2,Ba(OH,),2,溶解度,/,mol,L,-1,8,10,-6,2.1,10,-4,2.3,10,-2,6.6,10,-2,1.2,10,-1,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,12.3.4,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：,Be,2+,极化力强，,BeCl,2,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。,BeCl,2,MgCl,2,CaCl,2,SrCl,2,BaCl,2,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。,BeCO,3,MgCO,3,CaCO,3,SrCO,3,BaCO,3,T,分,/,100 540 900 1290 1360,稳定性,M,2,CO,3,MCO,3,2-,M,2+,12.4,锂、铍的特殊性 对角线规则,12.4.1,锂的特殊性,12.4.3,对角线规则,12.4.2,铍的特殊性,Li Be B C,Na Mg Al,Si,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。,12.4.3,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。,