大連理工大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)第12章-s區(qū)元素課件

§12.1s區(qū)元素概述§12.4鋰、鈹?shù)奶厥庑詫?duì)角線規(guī)則§12.3s區(qū)元素的化合物§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素第三篇元素化學(xué)§12.1s區(qū)元素概述§12.4鋰、鈹?shù)奶厥庑?§12.1s區(qū)元素概述堿金屬(IA)：ns1

Li,Na,K,Rb,Cs,Fr堿土金屬(IIA)：ns2Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra都是活潑金屬?！?2.1s區(qū)元素概述堿金屬(IA)：ns12

易與H2直接化合成MH、MH2離子型化合物；2.與O2形成正常氧化物、過(guò)氧化物、超氧化物；3.

與其他非金屬作用形成相應(yīng)的化合物；4.易與H2O反應(yīng)(除Be、Mg外)。注：它們的活潑性有差異通性：易與H2直接化合成MH、MH2離子注：它們的活潑性有差異通3原子半徑增大電離能、電負(fù)性減小金屬性、還原性增強(qiáng)IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小電離能、電負(fù)性增大金屬性、還原性減弱IAIIA原子半徑減小4為什么E(Li+/Li)比E(Cs+/Cs)還小？電極反應(yīng)：Mz+(aq)+ze-M(s)=－

zFE(Mz+/M)其逆反應(yīng)：M(s)Mz+(aq)+ze-H2O(Mz+,aq)=－(Mz+,aq)=

zFE(Mz+/M)=-T為什么E(Li+/Li)比E(Cs+/Cs)5

對(duì)于堿金屬，若不考慮的差異，可用(M+,aq)代替(M+,aq)近似估計(jì)E(M+/M)的相對(duì)大小。M+(aq)M

(s)(M+,aq)M+(g)M

(g)(M+,g)I1△subHm(M+,g)Hm△h(M+,aq)=+I1+△subHm(M+,g)Hm△h對(duì)于堿金屬，若不考慮的6(M+,aq)=+I1+△subHm(M+,g)Hm△hLiNaKRbCs159.37107.3289.2480.8876.065526.41502.04425.02409.22318.90-535.27-420.48-337.64-312.27-287.24150.51188.88176.62177.83170.72-3.040-2.714-2.936-2.943-3.027△subHmI1E(M+/M)/VHm△h(M+,g)(M+,aq)注：以上物理量除E外單位均為：kJ?mol-1(M+,aq)=+I1712.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)12.2.2s區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備12.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)§12.2s812.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)NaLiK1.物理性質(zhì)12.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)NaLiK1.物理9BeMgCaSrBaRbCsBeMgCaSrBaRbCs10單質(zhì)的物理性質(zhì)：有金屬光澤密度小硬度小熔點(diǎn)低s區(qū)單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)變化導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好單質(zhì)的物理性質(zhì)：有金屬光澤s區(qū)單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)變化導(dǎo)電、導(dǎo)熱性11單質(zhì)在空氣中燃燒，形成相應(yīng)的氧化物：Li2ONa2O2

KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaOSrO BaO2

Li2ONa2O2KO2與氧、硫、氮、鹵素反應(yīng)，形成相應(yīng)的化合物。2.化學(xué)性質(zhì)鎂帶的燃燒單質(zhì)在空氣中燃燒，形成相應(yīng)的氧化物：Li2ONa212與水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+H2(g)與水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+13與液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+++-+→與液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+143.焰色反應(yīng)3.焰色反應(yīng)15均以礦物形式存在：鋰輝石：鈉長(zhǎng)石：鉀長(zhǎng)石：光鹵石：明礬石：12.2.2s區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備均以礦物形式存在：鋰輝石：鈉長(zhǎng)石：鉀長(zhǎng)石：光鹵石：明礬石：116綠柱石：菱鎂礦：螢石：天青石：大理石：石膏：重晶石：綠柱石：菱鎂礦：螢石：天青石：大理石：石膏：重晶石：1712.3.1氫化物§12.3s區(qū)元素的化合物12.3.5配合物12.3.4重要鹽類及其性質(zhì)12.3.3氫氧化物12.3.2氧化物12.3.1氫化物§12.3s區(qū)元素的化合物1218

s區(qū)元素的單質(zhì)(除Be、Mg外)均能與氫形成離子型氫化物。LiH NaHKH RbHCsHNaCl-90.4-57.3-57.7 -54.3-49.3-4411.均為白色晶體，熱穩(wěn)定性差/kJ·mol-112.3.1氫化物s區(qū)元素的單質(zhì)(除Be、Mg外)均能與氫形成192.還原性強(qiáng)鈦的冶煉：劇烈水解：V)23.2)/H(H(2-=-E2.還原性強(qiáng)鈦的冶煉：劇烈水解：V)23.2)/H(H(2203.形成配位氫化物鋁氫化鋰受潮時(shí)強(qiáng)烈水解3.形成配位氫化物鋁氫化鋰受潮時(shí)強(qiáng)烈水解211.形成四類氧化物臭氧化物(O3-)：順磁性正常氧化物(O2-)：過(guò)氧化物(O22-)：超氧化物(O2-)：順磁性12.3.2氧化物1.形成四類氧化物臭氧化物(O3-)：順磁性正常氧化物(O2222.制備：直接：間接：2.制備：直接：233.化學(xué)性質(zhì)與H2O的作用：（LiCs劇烈程度）（BeO除外）3.化學(xué)性質(zhì)與H2O的作用：（LiCs劇烈程度）24與CO2的作用：與CO2的作用：25

12.3.3氫氧化物

堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體。易吸水而潮解MOH易溶于水，放熱。堿土金屬溶解度（20℃）

氫氧化物Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2

Sr(OH)2

Ba(OH)2

溶解度/mol·L-18×10-62.1×10-42.3×10-26.6×10-21.2×10-1溶解度增大12.3.3氫氧化物堿金屬和堿土金屬26

LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2兩性中強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)(箭頭指向)堿性增強(qiáng)，溶解度增大。堿性LiOHNaOHKOH2712.3.4重要鹽類及其性質(zhì)1.晶體類型：

絕大多數(shù)是離子晶體，但堿土金屬鹵化物有一定的共價(jià)性。例如：Be2+極化力強(qiáng)，BeCl2已過(guò)渡為共價(jià)化合物。離子性增強(qiáng)重要鹽類：

鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽。

BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔點(diǎn)/℃41571477587496212.3.4重要鹽類及其性質(zhì)1.晶體類型：例如：Be2282.一般無(wú)色或白色3.溶解度：堿金屬鹽類一般易溶于水；

堿土金屬鹽類除鹵化物、硝酸鹽外多數(shù)溶解度較小。4.熱穩(wěn)定性：較高。2.一般無(wú)色或白色29硝酸鹽熱穩(wěn)定性差。堿土金屬碳酸鹽的穩(wěn)定性隨金屬離子半徑的增大而增強(qiáng)。BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T分/℃＜10054090012901360穩(wěn)定性M2CO3＞MCO3[]2-M2+硝酸鹽熱穩(wěn)定性差。穩(wěn)定性M2CO3＞MCO3[]2-M230§12.4鋰、鈹?shù)奶厥庑詫?duì)角線規(guī)則12.4.1鋰的特殊性12.4.3對(duì)角線規(guī)則12.4.2鈹?shù)奶厥庑浴?2.4鋰、鈹?shù)奶厥庑詫?duì)角線規(guī)則12.4.131LiBeBCNaMgAlSi

ⅠA族的Li與ⅡA族的Mg，ⅡA族的Be