高中化学竞赛辅导 无机化学 10.2碱金属元素及其化合物知识点素材-人教版高中全册化学素材

§10-2 碱金属元素及其化合物Alkali Metals and their Compounds Lithium (Li) Sodium (Na) Potassium (K) Rubidium (Rb) Cesium (Cs) Francium (Fr)它们之所以有碱金属元素之称，是由于它们的氢氧化物都易溶于水（除了 LiOH 的溶解度较小之外）的强碱。一、General Properties 1．Valence electron of alkali metals: (1) 其氧化数为+1，不会有其它正氧化态。因为碱金属的第二电离势特别大，有可能出现1 氧化态。即。在无水、无氧条件下，可以制得低氧化态的非寻常化合物，如钠化物。钠在乙二胺和甲胺中所形成的溶液具有导电性，可以观察到 Na－的光谱带，说明主要的导电体应是钠电离出的 Na+ 和 Na－，即 2Na(s) + C20H36O6[Na(C20H36O6)]+·Na－ (2) 由于价电子数少，所以碱金属原子之间的作用力比绝大多数其他金属原子之间的作用力要小，因此碱金属很软，低熔、沸点，且半径大、密度小。Li 的密度是所有金属中最小的，它的密度比煤油还小，所以只能放在石蜡中保存。 2．在形成化合物时，碱金属元素以离子键结合为特征，也呈现一定程度的共价性。即使最典型的离子化合物 CsF 也有共价性。 (1) 气态双原子分子 Na2(g)、Cs2(g) 以共价键结合，其半径称为共价半径，比其金属半径小。 (2) Li 的一些化合物中共价成份最大，从 Li → Cs 的化合物，共价倾向减小。 (3) 某些碱金属的有机物，有共价特征。例如 Li4(CH3)4甲基锂 3．LiNaKRbCsM+ + e → M(sol)3.05*2.712.922.932.92M+ + e → M(met)2.12.432.612.742.91 * 这是由于 Li+离子的水合焓高(enthalpy of hydration)，使得 Born-Haber 循环： 二、Lithium and its Compounds 1．General properties：Li 的性质与碱金属有很大区别，但与碱土金属，特别是 Mg 的化学性质相似，这种关系称为对角线关系（diagonal relationship）。 Li 与碱金属元素（Na、K、Rb、Cs）的区别： (1) 锂的硬度比其它碱金属都大，但与碱土金属相似。 (2) 锂形成正常氧化物，而不形成、的化合物。 (3) 锂与氮气形成氮化物，其他碱金属不能与 N2直接化合，而碱土金属与 N2能直接化合。 (4) 只有锂与碳反应生成 Li2C2（乙炔锂），碱土金属都能形成 MC2。 (5) 三种锂盐（Li2CO3、Li3PO4和 LiF）溶解度小，碱土金属这三种盐的溶解度也小。 (6) 锂的有机金属化合物与镁的有机金属化合物相似2L...