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在地殼中儲量較豐富，其單質和化合物較常見，用途較廣，要重點學習。 要求掌握以下問題： 1 單質的性質及遞變規(guī)律； 2 氧化物的類型和性質； 3 氫氧化物的溶解性和堿性； 4鹽類的溶解性和穩(wěn)定性； 5 對角線規(guī)則 。,一 堿金屬、堿土金屬 單質的性質及遞變規(guī)律,1 金屬單質的活潑性 因為同屬

2、S區(qū)元素，價e構型分別為：nS1、nS2, 故為最活潑的兩族金屬。它們的?0在-1.85 ~ -3.05間，所以無論在干態(tài)還是在溶液中，它們均為強還原劑 。,2 鋰的特殊性:(1) (2),鋰半徑最小，?0最負，I1、水合熱最大 。造成 以下特性：（1）鋰及其化合物的性質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“對角線規(guī)則”。Li-Mg Be-Al B-Si “對角線規(guī)則”~ 指周期表中，某元

3、素的性質與它左上方或右下方的另一元素性質的相似性即稱為對角線規(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)化合物具有共價性，比其它堿金屬相應化合物不穩(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?鈹與鋁也符合對角線規(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；它們的化合物共價性均較強，許多鹽都可溶于有機溶劑；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+與本族元素的相應化合物則性質不太相同 。,4 堿金屬具有光電效應,堿金屬（特別是K、Rb、Cs)具有光電效應 。光電效應 —— 即光照之下能放出電子的現(xiàn)象

5、。 光電效應最強的是銫，所以 Cs是制光電池的好材料，Rb、Cs可用于制最準確的計時鐘 。,5 堿金屬和Ca、Sr、Ba的焰色,堿金屬和Ca、Sr、Ba的揮發(fā)性鹽在無色火焰中燒會發(fā)生焰色反應 。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 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 單質的物理性質： 密度較小，熔點較低，硬度小，多數(shù)導電性強。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 單質的化學性質,（1）與水的反應： 堿金屬均可與水反應，激烈程度不同； 堿土金屬也可與水反應，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 通式普通氧化物：M2O ~ 含氧離子O2-.過氧化物： M2O2 ~ 含O22- 離子，或 過氧鏈 [-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 ,強堿性是它們突出的化學性質。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，但

9、堿性 < ?A .3 堿金屬、堿土金屬氫氧化物強堿性的解釋：定性：R-OH 定量：? = Z / r,4 溶解度的解釋,— 物質的溶解性是一個復雜問題，至今無圓滿的解釋 ，但對于離子型鹽類有如下規(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、陽離子半徑相差較大時溶解度較大 ；相反則小