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文檔簡介
無機(jī)化學(xué)吉大武大版堿金屬和堿土金屬第1頁/共72頁
堿金屬和堿土金屬§12—1堿金屬和堿土金屬的通性§12—2堿金屬和堿土金屬單質(zhì)§12—3化合物§12—4離子晶體鹽類的溶解性
牛牛文庫文檔分享第2頁/共72頁§12—1堿金屬和堿土金屬的通性:堿金屬(IA):
ns1
Li、Na、K、Rb、Cs、Fr(氫氧化物強(qiáng)堿)堿土金屬(IIA):ns2
Be、Mg、Ca、Sr、Ba、RaCa、Sr、Ba氧化物性質(zhì)介于堿金屬和“土性的”難溶氧化物Al2O3等之間,所以稱為堿土金屬。
堿金屬和堿土金屬都是活潑金屬。
牛牛文庫文檔分享第3頁/共72頁原子半徑增大金屬性、還原性增強(qiáng)電離能、電負(fù)性減小IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小金屬性、還原性減弱電離能、電負(fù)性增大
牛牛文庫文檔分享第4頁/共72頁(1)價層電子結(jié)構(gòu):IA:ns1;IIA:ns2s區(qū)元素(2)都是活潑金屬:
IA元素它們均很容易失去1e→M+(M+具有8e穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以不易再失去電子,這一點從I2很高也可以看出。)金屬活潑性從上到下增強(qiáng)(因為原子半徑從上到下增大,電離能,電負(fù)性從上到下減小。)
IIA族元素:比IA族元素多了一個電荷,所以核對外層2e吸引力增強(qiáng),所以堿土金屬半徑小于堿金屬,失電子能力小于IA族。但它們?nèi)允窍喈?dāng)活潑的金屬元素,僅次于IA,常失去2e→M2+,金屬活潑性從上到下增強(qiáng)。原因同上。
牛牛文庫文檔分享第5頁/共72頁(3)成鍵特征:a.大多數(shù)情況下失去一個e或兩個e→M+或M2+,形成穩(wěn)定離子鍵。b.在某些特殊情況下,Li、Be、Mg由于原子半徑太小,電離能較高,所以形成共價鍵的傾向增大,c.Li、Be、Mg由于半徑較小,有較大的離子勢,
常表現(xiàn)出與同族元素不同性質(zhì)的特殊性。
牛牛文庫文檔分享第6頁/共72頁
Li
Be
BC
NaMg
Al
Si
這是由于對角線位置上的鄰近兩個元素的電荷數(shù)和半徑對極化作用的影響恰好相反,使得它們離子極化力相近而引起的。
a、周期表中的斜線關(guān)系:對角線規(guī)則下面三對處于對角線上的元素及其化合物的性質(zhì)有許多相似之處,叫做對角線規(guī)則(diagonalrule)。
牛牛文庫文檔分享第7頁/共72頁
b.鋰與鎂的相似性:
⑴單質(zhì)與氧作用生成正常氧化物⑵Li(OH),Mg(OH)2受熱分解為Li2O、MgO,而其他IA族受熱升華而不分解。氫氧化物均為中強(qiáng)堿,且水中溶解度不大。⑶氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽均難溶,因為晶格能大而NaF易溶。⑷氯化物均能溶于有機(jī)溶劑中⑸碳酸鹽受熱分解,產(chǎn)物為相應(yīng)氧化物
(6)Li3N、Mg3N2穩(wěn)定,而Na3N不穩(wěn)定,25℃分解。
牛牛文庫文檔分享第8頁/共72頁c.Be-Al的相似性:金屬表面形成致密的氧化膜,阻止金屬破酸侵蝕。氧化物、氫氧化物兩性。氯化物為路易斯酸BeCl2:低溫(BeCl2)2存在;AlCl3:(AlCl3)2存在。BeBeClClClClAlAlClClClClClCl
牛牛文庫文檔分享第9頁/共72頁(5)其它與M+(IA)M2+(IIA)有相似性的離子:
NH4+—K+相似:如溶解度與晶體結(jié)構(gòu)相似。
(148pm132pm)
Tl+—Rb+相似:如:TlOH水溶液是強(qiáng)堿———Tl2CO3RbOH水溶液是強(qiáng)堿———Rb2CO3Tl2SO4、Rb2SO4晶體類型相同+CO2+CO2
牛牛文庫文檔分享第10頁/共72頁(6)存在
由于IA,IIA元素化學(xué)活潑性強(qiáng),所以不能以單質(zhì)存在,均以礦物形式存在:鈉長石:Na[AlSi3O8]
綠柱石:3BeO·Al2O3·6SiO2鉀長石:K[AlSi3O8]
菱鎂礦:MgCO3鋰輝石:LiAl(SiO3)2
石膏:CaSO4·2H2O碳酸鍶礦:SrCO3
大理石:CaCO3螢石:
CaF2
天青石:SrSO4重晶石:BaSO4
光鹵石:KCl·MgCl2·6H2O
牛牛文庫文檔分享第11頁/共72頁TUPIANC-208Gc-717-18.23綠柱石:大理石:
牛牛文庫文檔分享第12頁/共72頁§12—2堿金屬和堿土金屬單質(zhì)1.單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)2.單質(zhì)的制備
牛牛文庫文檔分享第13頁/共72頁圖片Gc2-704-18.8Gc2-711-18.14LiNaKRbCsBeMgCaSrBa單質(zhì)的外觀特征:
牛牛文庫文檔分享第14頁/共72頁
1.單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)(1)物理性質(zhì)有金屬光澤密度小硬度?。喝埸c低導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好圖片Gc2-705-18.9s區(qū)單質(zhì)的熔點變化
牛牛文庫文檔分享第15頁/共72頁a.IA、IIA除Be、Mg外均較軟,可用刀切割。Li、Na、K密度小于1(實驗室Li保存在石蠟中,Na、K保存在煤油中)c.Cs具有光電效應(yīng),因為其表面電子活性極高,表面受光照,即可逸出。所以常被用來制造光電管的陰極。d.IA金屬能形成液態(tài)合金:例:Na-Hg齊合金:一種溫和的還原劑;Na-K合金,比熱高,被用于核反應(yīng)堆的冷卻劑。e.IA,IIA金屬均具有光澤,良好的導(dǎo)電性,導(dǎo)熱性,延展性,且IIA族金屬mp,bp,密度,硬度均高于IA。因為IIA中為2個價電子金屬鍵強(qiáng)。
牛牛文庫文檔分享第16頁/共72頁a.
與氧、硫、氮、鹵素等非金屬反應(yīng),形成相應(yīng)的化合物。單質(zhì)在空氣中燃燒,形成相應(yīng)的氧化物:Li2ONa2O2
KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaOSrO Ba2O2Li2ONa2O2KO2(2)單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
牛牛文庫文檔分享第17頁/共72頁圖
C-551-(a)鎂帶的燃燒
牛牛文庫文檔分享第18頁/共72頁b.與水作用
2M+2H2O→2MOH+H2(g)劇烈反應(yīng)
LiNaKCaCa+2H2O=Ca(OH)2+H2(放熱)
Ca、Sr、Ba與水反應(yīng)較慢,因為它們的氫氧化物溶解度較小,覆蓋在表面,緩和了反應(yīng)進(jìn)度。
Be、Mg表面形成致密的保護(hù)膜,不于水反應(yīng)。
牛牛文庫文檔分享第19頁/共72頁c.強(qiáng)還原性:
TiCl4+4Na==Ti+4NaCl
從氯化物中還原金屬。
ZrO2+Ca==Zr+2CaO
從氧化物中還原金屬。d.焰色反應(yīng):Ca、Sr、Ba及IA族金屬的揮發(fā)性化合物在高溫火焰中電子易被激發(fā),當(dāng)電子從較高能級到較低能級時,便以光形式釋放能量,使火焰具有特征顏色。
Li+
紅色
Ca2+
橙紅色
Na+
黃色
Sr2+
洋紅色
K+
、Rb+、Cs+紫色
Ba2+
綠色
牛牛文庫文檔分享第20頁/共72頁圖Cpp-262LiNaKCaSrBa
焰色反應(yīng)
牛牛文庫文檔分享第21頁/共72頁與液氨的作用藍(lán)色溶液:氨合電子Na→Na++e,e+yNH3→(NH3)y-,藍(lán)色
牛牛文庫文檔分享第22頁/共72頁
您聽到過“鈉化鈉”和“電子化鈉”,這樣的化合物名稱嗎?
1974年,美國密西根州立大學(xué)的JLDye
制備成功了[Na–]陰離子的固體鹽。
M(s)+cryp(soln)+am(l)→[M(cryp)]+[M(am)]?(s)
X射線衍射實驗明確證實,該固體鹽的結(jié)構(gòu)為“鈉化鈉”,其中的[Na–]陰離子對應(yīng)于NaCl中的Cl-離子。
M(s)+cryp(soln)+am(l)→[M(cryp)]+[e?(am)](s)“電子化鈉”
牛牛文庫文檔分享第23頁/共72頁
2.制備簡介因為具有強(qiáng)還原性:熔鹽電解法;熱還原法。
(1)熔鹽電解法:
以氯化物(NaCl)為原料,加入助熔劑(CaCl2)使熔點降低。
石墨陽極(+)2Cl-=Cl2+2e
鐵環(huán)陰極(-)2Na++2e=2Na
總反應(yīng):2NaCl==2Na+Cl2
(2)氧化鎂的熱還原:
MgO(S)+C(S)========CO(g)+Mg(g)
>2100KΔ電弧爐
牛牛文庫文檔分享第24頁/共72頁s區(qū)金屬單質(zhì)的制備方法KCaRbSrCsBaLiBeNaMg
金屬熱還原法
可利用Ellingham圖進(jìn)行判斷電解含58%~59%(CaCl2)的熔融NaCl:
2Cl-Cl2+2e-2Na++2e-2Na2NaCl(l)
2Na(l)+Cl2(g)(陰極)(陽極)
熔鹽電解法
牛牛文庫文檔分享第25頁/共72頁
在電解中,必要時要混入適當(dāng)?shù)闹蹌?,如在氯化鈉的電解中,是加入CaCl2為助熔劑,其作用是:1.降低熔點(鈉熔點=1073K,混合鹽熔點=873K)2.防止鈉的揮發(fā)3.減小鈉的分散性(熔鹽密度大,鈉密度小,易浮于熔鹽上面進(jìn)行分離)
牛牛文庫文檔分享第26頁/共72頁1473K真空熱還原法
熱還原法中常用碳或碳化物作還原劑,從金屬氧化物或碳酸鹽中還原出金屬。
K2CO3+2C
2K+3CO
2KF+CaC2
CaF2+2K+2CMgO+CCO+Mg
MgO+CaC2Mg+CaO+2C金屬置換法:用活潑金屬作還原劑的熱還原法稱金屬置換法,常用還原劑金屬有:Na、Ca、Mg、Ba、Al等。
KCl+Na====NaCl+K
RbCl+Ca==CaCl2+2Rb3CaO+2Al====3Ca+Al2O31273-1473K1473K真空
牛牛文庫文檔分享第27頁/共72頁
K通常不用電解法而用置換制備,這是因為它易溶在熔融的KCl中,難于分離,且電解中產(chǎn)生的超氧化物與金屬鉀會發(fā)生爆炸,所以不用電解法制鉀。Rb和Cs也是這樣。
上述是熔鹽中的置換反應(yīng),它不同于溶液中的置換反應(yīng),熔點低的物質(zhì)容易被置換出來。
牛牛文庫文檔分享第28頁/共72頁
鉀的第一電離能(418.9kJ·mol-1)比鈉的(495.8kJ·mol-1)小,但通過計算可知固相反應(yīng)的ΔrHm是個不大的正值。鉀的沸點(766oC)比鈉的(890oC)低,當(dāng)反應(yīng)體系的溫度控制在兩沸點之間,使金屬鉀變成氣態(tài),金屬鈉和KCl、NaCl仍保持在液態(tài),鉀由液態(tài)變成氣態(tài),熵值大為增加,反應(yīng)的TΔrSm項變大,有利于ΔrGm變成負(fù)值使反應(yīng)向右進(jìn)行。同時,鉀變成蒸氣,設(shè)法使其不斷離開反應(yīng)體系,讓體系中其分壓始終保持在較小的數(shù)值。不難預(yù)料隨Pk變小,ΔrGm向負(fù)值的方向變動,有利于反應(yīng)向右進(jìn)行。
鉀比鈉活潑,為什么能通過如下反應(yīng)制備金屬鉀?KCl+NaNaCl+K
熔融
牛牛文庫文檔分享第29頁/共72頁金屬鋰1.
制造氫化鋰、氨化鋰和合成有機(jī)鋰化合物,后者用做有機(jī)化學(xué)中的還原劑和催化劑;制造合金Al-Li(含鋰3%),因質(zhì)量輕和強(qiáng)度大而用于空間飛行器;制造高功率長效電池(用于手表、計算機(jī)、心臟起搏器等);同位素(在天然鋰中約占7.5%)受中子轟擊產(chǎn)生熱核武器的主要原料氚:用途概述
牛牛文庫文檔分享第30頁/共72頁
在此裂變中,1kg鋰具有的能量大約相當(dāng)于兩萬噸優(yōu)質(zhì)煤炭,比U-235裂變產(chǎn)生的能量還要大8倍。1kg鋰至少可以發(fā)出340千瓦的電力。金屬鋰未來的新能源鋰礦石冶煉鋰鹽同位素分離鋰-6重水生產(chǎn)
氘氘化鋰-6氫彈氚鋰–6元件(鋰-鋁合金)反應(yīng)堆輻照分離純化
牛牛文庫文檔分享第31頁/共72頁—安裝在筆記本電腦中的鋰離子電池是怎樣工作的?
LiCoO2+6C(石墨)LiC6+CoO2
充電放電
電池充電時,Li+離子離開正極經(jīng)由電解質(zhì)流向負(fù)極,在那里嵌入石墨形成所謂的“嵌入化合物”,放電時向相反方向流動。
鋰離子電池成功運(yùn)行的關(guān)鍵因素是,兩個電極都能充當(dāng)Li+離子的主體(Li+離子本身是客體),并因此被稱之為“搖椅電池”.“搖椅電池”
牛牛文庫文檔分享第32頁/共72頁金屬鈉金屬鉀
工業(yè)用途小,世界年產(chǎn)量只及鈉的0.1%!主要用于制造(生氧劑)和低熔點鈉鉀合金(用做干燥劑和還原劑),也用做核反應(yīng)堆的冷卻劑。作為還原劑制造某些難熔的金屬如鈾、釷、鋯等,特別是還原制備鈦:
TiCl4+4NaTi+4NaCl2.因具有高的導(dǎo)熱性和低的中子吸收能力,被用做快速增殖反應(yīng)堆的冷劑。3.制作鈉電纜、鈉基電池和鈉硫電池等。
加熱
牛牛文庫文檔分享第33頁/共72頁金屬銫和銣
制造光電池的良好材料。133Cs厘米波的振動頻率(9192631770s-1)在長時間內(nèi)保持穩(wěn)定,因而將振動這次所需要的時間規(guī)定為SI制的時間單位s。利用此特性制作的銫原子鐘
(測準(zhǔn)至1.0×10-9s
)在空間科學(xué)的研究中用于高精度計時。1999年花費(fèi)65萬美元,安放在美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所
2000萬年內(nèi)誤差不超過1s最近由中科院研制的銫原子鐘,200萬年內(nèi)誤差不超過1s香港市民在對時
100萬年內(nèi)誤差不超過1s
牛牛文庫文檔分享第34頁/共72頁金屬鈹
“輕金屬”,70%~80%用來制造鈹銅合金。金屬鈹和鈹基合金的彈性-質(zhì)量比、拉伸應(yīng)力和導(dǎo)熱性都較高,因而用于各種空間飛行器。還用于制造氧化物陶瓷、原子能反應(yīng)堆中的中子減速劑。金屬鎂
最輕的一種結(jié)構(gòu)金屬,也是用途最大的堿土金屬。耗量的70%
用來制造合金。廣泛用于航空航天事業(yè),也用于某些金屬冶煉還原劑。
牛牛文庫文檔分享第35頁/共72頁鈹?shù)幕衔镉卸締?
鈹?shù)亩拘詥栴}被搞得含混不清。許多報道都以不充分的研究工作為依據(jù),并錯誤地為后繼的科學(xué)文獻(xiàn)大量引用,幾乎所有的教材都告訴學(xué)生“鈹?shù)幕衔镉卸尽薄H欢?948美國俄亥俄州一家BeO加工廠發(fā)生的大火和爆炸使這個結(jié)論變得不確定。這次事故中,工廠的鈹制造設(shè)備中約有2.5噸金屬鎂燃燒,事后竟然沒有發(fā)現(xiàn)消防人員、警察、視察員、維持秩序的海軍預(yù)備役人員發(fā)生鈹中毒癥狀的任何證據(jù)。根據(jù)這次事故得到的資料,吸入鈹化合物似乎不會對健康造成嚴(yán)重危險,同樣沒有證據(jù)表明皮膚接觸元素鈹或鈹化合物將會導(dǎo)致皮膚病。
牛牛文庫文檔分享第36頁/共72頁§12-3化合物1.氧化物2.氫氧化物3.重要鹽類及其性質(zhì)4.氫化物
牛牛文庫文檔分享第37頁/共72頁1.氧化物(1)形成四類氧化物正常氧化物(O2-)過氧化物(O22-)超氧化物(O2-)
穩(wěn)定性: O2->O2->O22-
K、Rb、Cs還會形成臭氧化物(O3-)“能量效應(yīng)”要求體積較大的過氧陰離子、超氧陰離子和臭氧陰離子更易被較大的金屬陽離子所穩(wěn)定。
牛牛文庫文檔分享第38頁/共72頁(2)制備:直接:間接:
3KOH(S)+3O3(g)——2KO3(S)+KOH·H2O(S)+1/2O2KO3
桔紅色,不穩(wěn)定易分解:KO2+O22M+O2——2MO正常氧化物
牛牛文庫文檔分享第39頁/共72頁(3)化學(xué)性質(zhì):
堿性,與水反應(yīng),與酸性氧化物反應(yīng)(1)與H2O的作用:(LiCs劇烈程度)(BeO除外)4NaO3(S)+2H2O===4NaOH+5O2
CaO(SrO,BaO)+H2O=Ca(OH)2(S)
;
煅燒過的BeO、MgO難溶于水,且熔點高,用于制作耐火材料。
牛牛文庫文檔分享第40頁/共72頁b.與CO2的作用:Na2O2
(高空飛行和潛水供氧劑)
牛牛文庫文檔分享第41頁/共72頁2.氫氧化物
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)(1)性質(zhì):a.白色固體,易吸水溶解.
b.Be(OH)2、Mg(OH)2難溶于水,其它在水中溶解度較大。尤其MOH易溶于水和醇中。
c.Be(OH)2兩性,其余為強(qiáng)堿,中強(qiáng)堿
(箭頭指向)溶解度增大,堿性增強(qiáng)
牛牛文庫文檔分享第42頁/共72頁溶解度MOH易溶于水,放熱
堿土金屬溶解度(20℃)
氫氧化物
Be(OH)2
Mg(OH)2
Ca(OH)2
Sr(OH)2
Ba(OH)2
溶解度/mol·L-1
8×10-65×10-41.8×10-26.7×10-22×10-1規(guī)律:陰、陽離子半徑相差較大的離子型化合物在水中溶解度較大,相近的溶解度較小,即“相差溶解”規(guī)律。
牛牛文庫文檔分享第43頁/共72頁(2)判斷金屬氫氧化物酸堿性的經(jīng)驗公式:以ROH為代表,它有兩種離解方式:
R—O—H→R++OH-
堿式電離
R—O—H→RO-+H+
酸式電離究竟以何種方式電離,或兩者兼有:這與R的電荷數(shù)Z(指離子的電荷數(shù))與R的離子半徑比值有關(guān)。
φ=z/r:離子勢,顯然φ越大,離子靜電引力強(qiáng),則R吸引氧原子上的電子云能力強(qiáng):
結(jié)果:O—H鍵被削弱,易斷裂,以酸式電離為主
牛牛文庫文檔分享第44頁/共72頁
相反,φ越小,則R—O鍵強(qiáng)度越弱,所以以堿式電離為主:經(jīng)驗公式:如果離子半徑以r=1.0×10-10m為單位表示,則
堿性電離為主,兩性電離,氫氧化物兩性酸式電離,氫氧化物酸性
值越小,金屬氫氧化物堿性越強(qiáng)。
牛牛文庫文檔分享第45頁/共72頁
用以上公式判斷ROH的堿性強(qiáng)弱,簡明易行。但氫氧化物在水中的堿性除同R的電荷、半徑有關(guān),還與電子結(jié)構(gòu)及其它一些因素有關(guān),因此這只是一種粗略的經(jīng)驗方法。
IA中,MOH堿性:由NaOH到CsOH增強(qiáng)。因為z相同,r增大,所以減小,所以堿性增強(qiáng)。IIA中,Be(OH)2:兩性
牛牛文庫文檔分享第46頁/共72頁(3)有關(guān)的反應(yīng):以NaOH為代表。
①同兩性金屬反應(yīng):
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑Zn+2NaOH+2H2O=Na2[Zn(OH)4]+H2↑②同非金屬B、Si反應(yīng):
2B+2NaOH+6H2O=2Na[B(OH)4]+3H2↑Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
③同鹵素反應(yīng),發(fā)生岐化反應(yīng):
X2+2NaOH=NaX+NaXO+H2O
牛牛文庫文檔分享第47頁/共72頁④中和反應(yīng):
2NaOH+H2S=Na2S+2H2O2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
存放NaOH必須密封,以免吸收空氣中的二氧化碳,使其含有碳酸鈉。制純?nèi)芤簳r,先配成NaOH,在這種溶液中經(jīng)放置,Na2CO3析出,上層清液即純NaOH溶液。⑤與SiO2緩慢反應(yīng):
2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O
所以盛放NaOH溶液的瓶子要用橡皮塞,而不用玻璃塞子。
牛牛文庫文檔分享第48頁/共72頁⑥與鹽反應(yīng):生成新的弱堿和鹽:
NaOH+NH4Cl=NH3↑+H2O+NaCl制氨氣
6NaOH+Fe2(SO4)2=2Fe(OH)3↓+2Na2SO4
除去溶液中的雜質(zhì)Fe3+
牛牛文庫文檔分享第49頁/共72頁(1)堿金屬重要鹽類:3.重要的鹽類及其性質(zhì)a.晶體類型:絕大多數(shù)是離子晶體,只有Li+半徑小,其鹵化物,具有一定程度的共價性b.顏色:一般無色或白色。c.溶解度:堿金屬鹽類一般易溶于水少數(shù)難溶鹽:
Na[Sb(OH)6]、NaZn(UO2)3(CH3COO-)9·6H2O
可用來鑒定Na+
(K、Rb、Cs)的難溶鹽:
M3[Co(NO2)6]、KClO4、K2PtCl6。
牛牛文庫文檔分享第50頁/共72頁d.熔融態(tài)行為:
IA族鹽:熔點高,融化可導(dǎo)電,熱穩(wěn)定性高,只有硝酸鹽稍差:
4LiNO3====2Li2O+2N2O4+O22NaNO3====2NaNO2+O2;2KNO3====2KNO2+O2E.形成復(fù)鹽的能力:
IA族,硫酸鹽和鹵化物易形成復(fù)鹽。
光鹵石類:MCl·MgCl2·6H2OM=K+,Rb+,Cs+
礬類:M2SO4·MgSO4·6H2OM=K+,Rb+,Cs+MM(III)(SO4)2·12H2OM=K+,Rb+,Cs+,M(III)=Al3+,Cr3+,Fe3+
牛牛文庫文檔分享第51頁/共72頁(2)堿土金屬鹽類:a.晶型:多數(shù)為無色的離子晶體(除陰離子有色的鹽)b.溶解性:大多數(shù)鹽難溶,這是區(qū)別與堿金屬的性質(zhì)之一。
可溶的:NO3-、ClO3-、ClO4-、Ac-、鹵化物(除氟化物)難溶的:MCO3↓、M3(PO4)2↓、MC2O4↓、MF2↓
SO42-、CrO42-溶解度差別大:
Be2+、Mg2+鹽易溶;Ca2+、Sr2+、Ba2+難溶且依次減小。
牛牛文庫文檔分享第52頁/共72頁c.難溶鹽多用于離子的鑒定:
Ba2++SO42-=BaSO4↓白色沉淀(用來定性鑒定Ba2+或SO42-離子)
Ca2++C2O42-=CaC2O4↓
白色沉淀(用來鑒定Ca2+)
2Ba2++Cr2O72-+H+=2BaCrO4↓+H2O
黃色沉淀(用來鑒定Ba2+)
牛牛文庫文檔分享第53頁/共72頁d.酸式鹽溶解度大:
Ba、Sr、Ca的MSO4在濃硫酸中顯著溶解:
MSO4+H2SO4=M(HSO4)2
可溶,所以濃硫酸中不能使其沉淀完全。
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
碳酸鹽,草酸鹽,鉻酸鹽,磷酸鹽等均易溶于稀的強(qiáng)酸中:
CaCO3+2H+=Ca2++CO2+H2O
CaC2O4+2H+=Ca2++H2C2O4
2BaCrO4+2H+=2Ba2++Cr2O72-+H2O
Ca3(PO4)2+4H+=3Ca2++2H2PO4-
牛牛文庫文檔分享第54頁/共72頁
e.碳酸鹽的熱穩(wěn)定性:除BeCO3外,受熱易分解。
熱穩(wěn)定性由MgCO3到BaCO3遞增,為Mg2+到Ba2+離子半徑增大,離子勢減小,離子反極化作用減小,所以熱穩(wěn)定性增強(qiáng):
BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T分/℃<100540900129013602-COOO
穩(wěn)定性M2CO3>MCO3δ+δ-Mδ2+
牛牛文庫文檔分享第55頁/共72頁Be2+極化力強(qiáng),它的一些化合物具有較大的共價性
BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔點/℃405714782876962
離子性增強(qiáng)為什么NaHCO3的穩(wěn)定性<Na2CO3?
牛牛文庫文檔分享第56頁/共72頁
f.水合BeCl2,MgCl2在加熱條件下易水解:
BeCl2·4H2O===BeO+2HCl+3H2O
MgCl2·6H2O====Mg(OH)Cl+HCl+5H2O
MgCl2·6H2O====MgO+2HCl+5H2O
所以要制無水MgCl2,需在<773K下,HCl氣流中加熱脫水。
(3)BaCl2的制備:因為BaCl2是重要的可溶性鋇鹽,由它開始可制備許多鋇鹽。可溶性鋇鹽有毒,0.8g致死。
773K?800K
牛牛文庫文檔分享第57頁/共72頁a.由重晶石開始:
BaSO4+4C===========BaS+4COBaSO4+4CO====BaS+4CO2
水浸?。?/p>
2BaS+2H2O====Ba(HS)2+Ba(OH)2
通CO2酸化:
Ba(HS)2+CO2+H2O==BaCO3+2H2S
由BaCO3制鋇鹽:
BaCO3+2HCl==BaCl2+CO2+H2O1173K-1473K
牛牛文庫文檔分享第58頁/共72頁4.氫化物
離子型氫化物(除Be、Mg)LiH NaHKH RbHCsHNaCl-90.4-57.3-57.7 -54.3-49.3 -441(1)均為白色晶體,熱穩(wěn)定性差注
牛牛文庫文檔分享第59頁/共72頁
牛牛文庫文檔分享第60頁/共72頁(2)還原性強(qiáng)①鈦的冶煉:②劇烈水解:
牛牛文庫文檔分享第61頁/共72頁(3)形成配位氫化物鋁氫化鋰受潮時強(qiáng)烈水解
牛牛文庫文檔分享第62頁/共72頁§12-4離子晶體鹽類的溶解性自學(xué)思考題:觀察并分析下表數(shù)據(jù),就離子晶體的半徑與溶解度關(guān)系,你能得出哪些經(jīng)驗規(guī)律,推測下列各組鹽的溶解度規(guī)律。
表:堿金屬氟化物,碘化物溶解度mol/lLiNaKRbCs
F-0.11.115.912.524.2I-12.211.88.67.22.8Ca(OH)2
Sr(OH)2Ba(OH)2CaS
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