第十七章堿金屬堿土金屬

1、第十七章 堿金屬 堿土金屬,—— 本章要求,本章要求——,堿金屬和堿土金屬中： K、Na、Ca、Mg和Ba在地殼中儲(chǔ)量較豐富，其單質(zhì)和化合物較常見(jiàn)，用途較廣，要重點(diǎn)學(xué)習(xí)。 要求掌握以下問(wèn)題： 1 單質(zhì)的性質(zhì)及遞變規(guī)律； 2 氧化物的類(lèi)型和性質(zhì)； 3 氫氧化物的溶解性和堿性； 4鹽類(lèi)的溶解性和穩(wěn)定性； 5 對(duì)角線(xiàn)規(guī)則 。,一 堿金屬、堿土金屬 單質(zhì)的性質(zhì)及遞變規(guī)律,1 金屬單質(zhì)的活潑性 因?yàn)橥瑢?/p>

2、S區(qū)元素，價(jià)e構(gòu)型分別為：nS1、nS2, 故為最活潑的兩族金屬。它們的?0在-1.85 ~ -3.05間，所以無(wú)論在干態(tài)還是在溶液中，它們均為強(qiáng)還原劑 。,2 鋰的特殊性:(1) (2),鋰半徑最小，?0最負(fù)，I1、水合熱最大 。造成 以下特性：（1）鋰及其化合物的性質(zhì)與本族其它元素相差較大，而與周期表中鋰右下角的鎂有很多相似之處，—— 符合“對(duì)角線(xiàn)規(guī)則”。Li-Mg Be-Al B-Si “對(duì)角線(xiàn)規(guī)則”~ 指周期表中，某元

3、素的性質(zhì)與它左上方或右下方的另一元素性質(zhì)的相似性即稱(chēng)為對(duì)角線(xiàn)規(guī)則。,2 鋰的特殊性：（2）,（2）因Li+半徑小而極化力大，所以其大多數(shù)化合物具有共價(jià)性，比其它堿金屬相應(yīng)化合物不穩(wěn)定。例如：加熱到紅熱NaOH不分解，而 2LiOH = Li2O + H2O -----分解加熱 (Li)2CO3 = (Li)2O + CO2 但其它堿金屬的碳酸鹽則不易分解 。,3 鈹?shù)奶厥庑裕?鈹與鋁也符合對(duì)角線(xiàn)規(guī)則 。因：

4、?Be2+=57 ?Mg2+=30.3 ?Al3+= 59 (r-nm) 所以Be2+與Al3+具有相似的極化力和酸堿性；它們的化合物共價(jià)性均較強(qiáng)，許多鹽都可溶于有機(jī)溶劑；它們的碳酸鹽都不穩(wěn)定；氧化物及氫氧化物都呈兩性-------等 。 而 Be2+與本族元素的相應(yīng)化合物則性質(zhì)不太相同 。,4 堿金屬具有光電效應(yīng),堿金屬（特別是K、Rb、Cs)具有光電效應(yīng) 。光電效應(yīng) —— 即光照之下能放出電子的現(xiàn)象

5、。 光電效應(yīng)最強(qiáng)的是銫，所以 Cs是制光電池的好材料，Rb、Cs可用于制最準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)鐘 。,5 堿金屬和Ca、Sr、Ba的焰色,堿金屬和Ca、Sr、Ba的揮發(fā)性鹽在無(wú)色火焰中燒會(huì)發(fā)生焰色反應(yīng) 。離子：Li+ Na+ K+ Rb+ Ca2+ Sr2+ Ba2+焰色：紅 黃 紫 紫紅 磚紅 洋紅 黃綠,堿金屬、堿土金屬性質(zhì) 6、7,6 制備：因活潑，所以一般都用電解熔融鹽的方法制取， 還可以用熱還原法、金屬置換法、

6、熱分解法等 。 7 單質(zhì)的物理性質(zhì)： 密度較小，熔點(diǎn)較低，硬度小，多數(shù)導(dǎo)電性強(qiáng)。除鈹外，多數(shù)具有銀白色金屬光澤。堿金屬為典型輕金屬，堿土金屬次之。,8 單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),（1）與水的反應(yīng)： 堿金屬均可與水反應(yīng)，激烈程度不同； 堿土金屬也可與水反應(yīng)，Ca、Sr、Ba較激烈。（2）堿、堿土金屬在空氣中都容易與氧化合 。（3）在液氨中的特殊性： 堿金屬和Ca、Sr、Ba能溶于液氨生成藍(lán)色溶液。

7、堿金屬稀氨溶液中，堿金屬離解成正離子和溶劑合電子，溶劑合電子是很強(qiáng)的還原劑 。,二 堿金屬、堿土金屬的氧化物,堿金屬、堿土金屬可與氧化合形成多種氧化物 。 物質(zhì) 通式普通氧化物：M2O ~ 含氧離子O2-.過(guò)氧化物： M2O2 ~ 含O22- 離子，或 過(guò)氧鏈 [-o-o-]2- .超氧化物： MO2 ~ 含超氧離子 O2- .臭氧化物： MO3 ~ 含臭氧離子

8、 O3- .,三 堿、堿土金屬的氫氧化物,1 堿金屬氫氧化物的溶解性和堿性 除 LiOH外，其余的均溶于水，并放出大量熱 ,強(qiáng)堿性是它們突出的化學(xué)性質(zhì)。以NaOH為例：（1）能溶解某些非金屬或金屬：例如：X2、B、Si、Al、Zn ---- 等。（2）能與某些酸性化合物反應(yīng)例：SiO2、H2S、CO2、Al2O3等。,2 堿土金屬氫氧化物的溶解性和堿性,均為白色固體，在水中溶解度較小。在水中溶解度和堿性同族從上到下增強(qiáng)，但

9、堿性 < ?A .3 堿金屬、堿土金屬氫氧化物強(qiáng)堿性的解釋?zhuān)憾ㄐ裕篟-OH 定量：? = Z / r,4 溶解度的解釋,— 物質(zhì)的溶解性是一個(gè)復(fù)雜問(wèn)題，至今無(wú)圓滿(mǎn)的解釋 ，但對(duì)于離子型鹽類(lèi)有如下規(guī)律：[1]一般離子電荷小，而半徑大的鹽往往易溶 。所以溶解性：堿金屬鹽 > 堿土金屬鹽[2]陰離子半徑較大而金屬離子半徑越小的鹽越易溶；相反也越易溶 。[3]組成鹽的陰、陽(yáng)離子半徑相差較大時(shí)溶解度較大 ；相反則小