大学无机化学——碱金属和碱土金属VIP免费

第12章碱金属和碱土金属12-1金属单质12-2含氧化合物12-3盐类LiRbCsNaKBeMgCaSrBa碱金属：IA族的金属单质。锂、钠、钾、铷、铯、钫由于IA族金属的氢氧化物都是强碱，故称该族元素为碱金属碱土金属：IA族的金属单质。铍、镁、钙、锶、钡、镭钙锶钡碱性“碱金属氧化物”和土性的“氧化铝”之间，故称该族元素为碱土金属IAIIAIIIBIVBVBVIBVIIBVIIIBIBIIBIIIAIVAVAVIAVIIAVIIIA1HHe2LiBeBCNOFNe3NaMgAlSiPSClAr4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe6CsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn7FrRaAcRfDbSgBhHsMtUnnUnnUnnLiNaKRbCs价电子构型2s13s14s15s16s1主要氧化态+I+I+I+I+I离子半径6095133148169I1/kJ·mol-1520496419403376I2/kJ·mol-172984562305126332230χ1.00.930.820.820.79Φθ/VM+(aq)+e=M(s)-3.045-2.710-2.931-2.925-2.923M+水化能/kJ·mol-1519406322293264BeMgCaSrBa价电子构型2s23s24s25s26s2主要氧化态+II+II+II+II+II离子半径356699112134I1/kJ·mol-1905742593552564I2/kJ·mol-11768145011521070971I3/kJ·mol-1149397658494243513576χ1.571.311.000.950.89φθA-1.85-2.38-2.76-2.89-2.90φθB-2.28-2.69-3.02-2.99-2.97M2+水化能/kJ·mol-12494192115771443130512—1金属单质物理性质：共同点:都具有银白色金属光泽，良好的导电性和延展性；不同点:碱金属——硬度小，密度小，熔点低，熔沸点相差大碱土金属——硬度，密度，熔沸点比碱金属高得多12—1—1物理性质a.IA、IIA除Be、Mg外均较软，可用刀切割。b.Li、Na、K密度小于1（实验室Li保存在石蜡中，Na、K保存在煤油中）c.Cs具有光电效应，因为其表面电子活性极高，表面受光照，即可逸出。所以常被用来制造光电管的阴极。d.IA金属能形成液态合金：例：Na-Hg齐合金：一种温和的还原剂；Na-K合金，比热高，被用于核反应堆的冷却剂。e.IA，IIA金属均具有光泽，良好的导电性，导热性，延展性，且IIA族金属mp，bp，密度，硬度均高于IA。因为IIA中为2个价电子金属键强。12—1—2化学性质碱金属和碱土金属都很活泼，有很强的还原性在自然界中大都以离子型化合物存在，在绝大多数化合物中，它们以正离子形式存在绿柱石:菱镁矿:萤石：天青石:大理石:83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO钠长石:钾长石:明矾石:锂辉石:光卤石:石膏:重晶石:重晶石1、碱金属和碱土金属与水的反应22HOH氢氧化物碱金属和钙锶钡22222)(2222HOHCaOHCaHNaOHOHNaOH原因：碱土金属熔点高不易熔化，因而与水反应不激烈其氢氧化物溶解度小，生成的氢氧化物覆盖在金属表面阻碍金属与水接触，从而减缓了金属与水的反应LiNaKCa2、碱金属和钙、锶、钡+金属氢化物2H22573423CaHKCaH金属氢化物具有强还原性，是很强的氧化剂碱金属的氢化物离子型氢化物（1）均为白色晶体,热稳定性差（2)还原性强V)23.2)/H(H(2E形成配位氢化物3、碱金属和钙、锶、钡+液氨→蓝色导电溶液)()(2333NHeNHNaNHNa金属的氨溶液中含有金属离子和溶剂化自由电子，这种溶剂化自由电子非常活泼，具有极强的还原能力，金属的氨溶液：强还原性（低温）、导电性、顺磁性氨合电子结构示意图•由于氨合电子存在,溶液有导电性和顺磁性,e(NH3)y-是很强的还原剂,用于无机和有机合成.•痕量杂质如过渡金属盐,氧化物,氢氧化物存在或光化作用,能促进碱金属与氨的反应当长期放置或有催化剂存在时2232)(22HNaNHlNHNa白色固体（:)2SNaNHNaClNbNaNbCl555CaOZrCaZrO2222422MgClTiMgTiCl利用碱金属和碱土金属的强还原性，在非水溶液或熔融条件下制备稀有金属或贵重金属4、强还原性5、碱金属和碱土金属的焰色反应焰色反应：碱金属、碱土金属及其的挥发性化合物在高温火焰中呈现特征颜色的现象过程：原子化→激发→跃迁→发射出一定波长的光→呈现特征颜色Li+深红色Ca2+橙红色Na+黄色Sr2+洋红色K+紫色Ba2+绿色Rb+紫红色Cs+蓝色LiNaKCaSrBa12—1—3金属单质的制备常用方法：1、熔盐电解法——Li、NaBe...