無機化學s區(qū)元素課件

§12.1s區(qū)元素概述§12.4鋰、鈹?shù)奶厥庑詫蔷€規(guī)則§12.3s區(qū)元素的化合物§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)二章s區(qū)元素

篇元素化學

2021/5/91§12.1s區(qū)元素概述堿金屬(IA族)：

Li,Na,K,Rb,Cs,

Fr

價層電子構型：ns1堿土金屬（IIA族）：

Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra

價層電子構型：ns2

它們都是活潑金屬。2021/5/92

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、過氧化物、超氧化物；3.

與其他非金屬作用形成相應的化合物；4.易與H2O反應(除Be、Mg外)。注：它們的活潑性有差異通性：2021/5/93原子半徑增大電離能、電負性減小金屬性、還原性增強IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半徑減小電離能、電負性增大金屬性、還原性減弱2021/5/94為什么E(Li+/Li)比E(Cs+/Cs)還??？電極反應：Mz+(aq)+ze-M(s)其逆反應：M(s)Mz+(aq)+ze-H2O=－

zFE(Mz+/M)(Mz+,aq)=－(Mz+,aq)=

zFE(Mz+/M)=-T2021/5/95(M+,g)M+(aq)M

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

(g)I1△subHm(M+,g)Hm△h

對于堿金屬，若不考慮的差異，可用(M+,aq)代替(M+,aq)近似估計E(M+/M)的相對大小。(M+,aq)=+I1+△subHm(M+,g)Hm△h2021/5/96LiNaKRbCs159.37107.3289.2480.8876.065526.41502.04425.02409.22318.90-535.27-420.48-337.64-312.27-287.24150.51188.88176.62177.83170.72-3.040-2.714-2.936-2.943-3.027△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)=+I1+△subHm(M+,g)Hm△h2021/5/9712.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(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2021/5/9812.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)NaLiK1.物理性質(zhì)2021/5/99BeMgCaSrBaRbCs2021/5/910單質(zhì)的物理性質(zhì)：有金屬光澤密度小硬度小熔點低s區(qū)單質(zhì)的熔、沸點變化導電、導熱性好2021/5/911單質(zhì)在空氣中燃燒，形成相應的氧化物：Li2ONa2O2

KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaOSrO BaO2

Li2ONa2O2KO2

與氧、硫、氮、鹵素反應，形成相應的化合物。2.化學性質(zhì)鎂帶的燃燒2021/5/912與水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+H2(g)2021/5/913與液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+++-+→2021/5/9143.焰色反應2021/5/915均以礦物形式存在：鋰輝石：鈉長石：鉀長石：光鹵石：明礬石：12.2.2s區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備2021/5/916綠柱石：菱鎂礦：螢石：天青石：大理石：石膏：重晶石：制備：電解熔融的鹽、高溫還原等方法。2021/5/91712.3.1氫化物§12.3s區(qū)元素的化合物12.3.5配合物(無內(nèi)容)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2021/5/918s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12.3.1氫化物/kJ·mol-12021/5/9192.還原性強

鈦的冶煉：劇烈水解：V23.2)/H(H2-=-E2021/5/9203.形成配位氫化物鋁氫化鋰受潮時強烈水解2021/5/9211.形成四類氧化物臭氧化物(O3-)：順磁性正常氧化物(O2-)：過氧化物(O22-)：超氧化物(O2-)：順磁性12.3.2氧化物2021/5/9222.制備：直接：間接：2021/5/9233.化學性質(zhì)與H2O的作用：（LiCs劇烈程度）（BeO除外）2021/5/924與CO2的作用：2021/5/925

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。堿土金屬氫氧化物溶解度（20℃）溶解度增大

氫氧化物Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2

Sr(OH)2

Ba(OH)2

溶解度mol·L-18×10-62.1×10-42.3×10-26.6×10-21.2×10-12021/5/926

LiOHNaOHKOHRbOHCsOH

中強強強強強Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2

兩性中強強強強(箭頭指向)堿性增強，溶解度增大。堿性2021/5/92712.3.4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性。例如：Be2+極化力強，BeCl2已過渡為共價化合物。離子性增強重要鹽類：

鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等。BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔點/℃4157147758749622021/5/9282.顏色：

一般無色或白色。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。2021/5/929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。

BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3t分/℃＜10054090012901360穩(wěn)定性M2CO3＞MCO3[]2-M2+2021/5/930§12.4鋰、鈹?shù)奶厥庑詫蔷€規(guī)則12.4.1鋰的特殊性(無內(nèi)容)12.4.3對角線規(guī)則12.4.2鈹?shù)奶厥庑?無內(nèi)容)2021/5/931LiBeBCNaMgAlSiⅠA族的Li與ⅡA族的Mg，ⅡA族的Be與ⅢA族的A