高淑娟大連理工大學(xué)無機化學(xué)課件第12章-s區(qū)元素

第十二章s區(qū)元素?zé)o機化學(xué)InorganicChemistry2023/7/281第十二章s區(qū)元素

(s

-BlockElements)

§12.1s區(qū)元素概述§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)§12.3s區(qū)元素的化合物本章目錄§12.4元素的相關(guān)性2023/7/2820IIAIAIIBIVBIIIBVBVIBVIIBVIIIIBVIIAIIIAIVAVAVIA元素周期表p區(qū)s區(qū)d區(qū)f區(qū)s區(qū)s區(qū)s區(qū)s區(qū)最外電子層結(jié)構(gòu)ns1~ns2從IA族到IIA族2023/7/283IA族和IIA族元素的價電子層結(jié)構(gòu)和氧化態(tài)12.1.1堿金屬和堿土金屬元素的價電子層結(jié)構(gòu)和氧化態(tài)§12.1s區(qū)元素概述第十二章s區(qū)元素2023/7/284價電子層結(jié)構(gòu)是ns1，ns2;堿金屬(AlkaliMetal)元素主要表現(xiàn)＋1氧化態(tài)；堿土金屬(AlkaliSoilMetal)元素主要表現(xiàn)＋2氧化態(tài)。結(jié)論§12.1s區(qū)元素概述第十二章s區(qū)元素2023/7/28512.1.2堿金屬和堿土金屬元素的原子半徑和離子半徑堿金屬和堿土金屬元素的原子半徑和離子半徑§12.1s區(qū)元素概述第十二章s區(qū)元素2023/7/286

兩族元素的原子有較大的原子半徑，從上到下，原子半徑增大；

離子半徑小于原子半徑；

鋰和鈹在各相應(yīng)族中有特別小的原子半徑和離子半徑，故單質(zhì)最穩(wěn)定，形成的化合物有較高的共價性。結(jié)論§12.1s區(qū)元素概述第十二章s區(qū)元素2023/7/28712.1.3堿金屬和堿土金屬元素形成化合物的成鍵特征Li+、Be2+、Mg2+主要形成共價型化合物大多數(shù)元素形成離子型化合物§12.1s區(qū)元素概述第十二章s區(qū)元素2023/7/288

由于Li+有較小的半徑，Be2+、Mg2+有較小半徑和較高電荷，一定程度上容易形成共價鍵，表現(xiàn)出與同族元素不同的化學(xué)性質(zhì)。結(jié)論§12.1s區(qū)元素概述第十二章s區(qū)元素2023/7/289§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)12.2.1堿金屬和堿土金屬單質(zhì)

的性質(zhì)12.2.2堿金屬和堿土金屬單質(zhì)的重要化學(xué)反應(yīng)(theElementarySubstancesof

s-BlockElements)2023/7/281012.2.1堿金屬和堿土金屬單質(zhì)的性質(zhì)1.物理性質(zhì)堿金屬和堿土金屬的物理性質(zhì)§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2023/7/2811§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素

密度小，硬度低，熔沸點低；

堿土金屬的熔沸點和硬度都比堿金屬的高。結(jié)論2023/7/2812堿金屬和堿土金屬具有強活潑性，容易形成離子型化合物。§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2.化學(xué)性質(zhì)（1）固態(tài)堿金屬和堿土金屬的電離能和電負(fù)性2023/7/2813§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素堿金屬和堿土金屬的電離能和電負(fù)性是化學(xué)活潑性很強的金屬元素；兩個族中從上到下，元素的第一電離能和電負(fù)性依次降低；最活潑的金屬是銫。結(jié)論2023/7/2814堿金屬和堿土金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢（2）水溶液§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2023/7/2815標(biāo)準(zhǔn)電極電勢值都很小，單質(zhì)金屬都是強的還原劑；從上到下，減小，還原性增強；

小表現(xiàn)出反常性。最活潑的金屬是鋰。結(jié)論§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2023/7/2816在電位序中堿金屬并非自鋰至銫遞增，實際順序是從鈉至銫其代數(shù)值遞減，但鋰極為反常其電極電位最低。按元素周期律的遞變規(guī)律，堿金屬自上而下金屬性遞增，故衡量其在水溶液中還原能力的電極電勢也遞減，但鋰的不規(guī)則是由于其對應(yīng)陽離子的半徑小極化力較大，在水溶液中極易同水分子結(jié)合形成水合離子，這種強烈的傾向能釋放出較大的水合能，總效應(yīng)超過了需要激發(fā)時需補償?shù)妮^高電離能和升華熱等能量變化，使鋰在水溶液中的還原能力大大提高，電極電勢顯著下降；而其它堿金屬由于沒有這樣較特殊的效應(yīng)存在，故其電極電位和周期律上還原性的遞變規(guī)律較一致。鋰電勢反常小的原因§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2023/7/28173.焰色反應(yīng)

(FlameReaction)

在分析化學(xué)上，這兩族元素的金屬單質(zhì)或它們在高溫下能揮發(fā)而不分解的化合物有一個重要性質(zhì)，即在高溫火焰中燃燒時產(chǎn)生有特征顏色的火焰，可用于這些元素的定性和定量分析，這個性質(zhì)與這些原子的價電子容易激發(fā)有關(guān)?！?2.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2023/7/2818堿金屬和堿土金屬的火焰顏色§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2023/7/281912.2.2堿金屬和堿土金屬的重要化學(xué)反應(yīng)堿金屬單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)MPO2+CO2O2SN2H2H2OX2M3PM2CO3MOH+H2MHM2SMX（X=鹵素）M3N(M=Li)M2O(M=Li)M2O2(M=Na)MO2(M=K,Rb,Cs)§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2023/7/2820§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素堿土金屬單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)MNaOHNH3水蒸氣H2X2M3N2(M=Mg)Be(OH)2-4+H2MH2MO+H2(M=Be,Mg)MO2(M=Ba),MOMX2M(OH)2+H2(M=Ca,Sr,Ba)N2H2OO2(M=Ca,Sr,Ba)M(NH2)2+H22023/7/2821兩族元素形成的化合物在性質(zhì)上的異同主要是離子型的化合物；氧化物水合物一般是強堿；堿和鹽多是強電解質(zhì)；同強酸形成的鹽基本不水解。IA族元素的堿和鹽大多是易溶于水的；而IIA元素的堿和鹽一般有較低的溶解度。相似性差異性§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2023/7/2822（ⅠA）2M+2H2O→2MOH+H2↑LiNaKRbCs強

現(xiàn)象：難熔熔球H2燃燒爆炸[思考]Li的Eθ最小，但與水的反應(yīng)活性最弱

Li熔點高，生成的LiOH難熔

化學(xué)性質(zhì)1.與水反應(yīng)§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素LiNaK§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素ⅡAM+2H2O→M(OH)2+H2↑BeMgCaSrBa強與水蒸氣反應(yīng)與熱水反應(yīng)冷水中反應(yīng)Ca與水的反應(yīng)

2.與其它非金屬反應(yīng)，和O2,S,H,N2,X2等反應(yīng)，空氣中易氧化§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素3.作冶金、無機合成、有機合成的還原劑4.與液氨作用

Ca、Sr、Ba及堿金屬等與液氨作用生成藍色溶液,放置時能緩慢釋放H2?！?2.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素

2Na(s)+2NH3(l)→2Na+(am)+2NH2-(am)

+H2(g)M(S)→M+(am)+е－(am)（深藍色)[在-33°液氨溶劑中]–強還原能力§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素三.焰色反應(yīng)Ca、Sr、Ba、堿金屬及其揮發(fā)性化合物，在無色火焰中灼燒時，能使火焰呈現(xiàn)出一定顏色，可鑒定單個離子。Li:紅色Na:黃色K、Rb、Cs：紫色（通過鈷玻璃觀察）Ca：橙紅Sr：洋紅Ba:綠用途：與其他組分混合可制信號劑和煙火劑§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素機理：金屬原子的電子受高溫火焰的激發(fā)而躍遷到高能級軌道上，當(dāng)電子從高能級軌道返回低能級軌道時，就會發(fā)射出一定波長的光束，從而使火焰呈現(xiàn)出特征的顏色?！?2.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素四、存在與制備1.存在：自然界無游離態(tài)。常見化合物俗名：

芒硝(Na2SO4·10H2O)、元明粉（Na2SO4）、光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)、生石膏(CaSO4·2H2O)、菱鎂礦(MgCO3)、方解石(CaCO3)、重晶石(BaSO4，鋇餐)、螢石(CaF2)、毒重石（BaCO3）§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素2.制備：（1）熔鹽電解法熔鹽:氯化物(熔點低）+助熔劑助熔劑CaCl2的作用A）降低電解質(zhì)的熔點，防止鈉揮發(fā).（熔點：NaCl，1073K;Na：熔點371K；沸點1156K;混合鹽，873K.）B）減小Na的分散性。(混合物密度大，液Na可浮其上)§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素熔鹽電解法法不適合制K(Rb、Cs)A）K易溶于熔融KCl中B）電解過程中產(chǎn)生的KO2和K會發(fā)生爆炸反應(yīng)(2)熱還原法（用碳或碳化物做還原劑）§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素(3)金屬置換法[主制K、Rb、Cs(高溫、低壓）][思考]不活潑金屬置換活潑金屬，是否與金屬活潑性順序矛盾？主要與電極電位有關(guān)。KCl+Na→NaCl+K↑2RbCl+Ca→CaCl2+2Rb↑2CsAlO2+Mg→MgAl2O4+2Cs↑§12.2s區(qū)元素的單質(zhì)第十二章s區(qū)元素§12.3s區(qū)元素的化合物12.3.1氫化物12.3.2氧化物12.3.3氫氧化物12.3.4重要的鹽類的性質(zhì)

——溶解性(theCompoundsofs-BlockElements)2023/7/283412.3.1氫化物(Hydride)氫與其他元素形成的二元化合物叫氫化物。氫化物共價型氫化物金屬型氫化物離子型氫化物§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2835制備

堿金屬和堿土金屬中的鎂、鈣、鍶、鋇，在氫氣流中加熱，可以分別生成離子型氫化物。如§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2Na+H22NaH△Ca+H2CaH2△2023/7/2836離子型氫化物不溶于非水溶劑，能溶于熔融的堿金屬鹵化物中；離子型氫化物熔化時能導(dǎo)電，在陽極上有H2放出；證實了離子型氫化物都含負(fù)氫離子H-

。§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2837性質(zhì)一：高反應(yīng)活性性質(zhì)性質(zhì)二：強還原性性質(zhì)三：配合性§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2838性質(zhì)一：高反應(yīng)活性離子型氫化物具有很高的反應(yīng)活性,與水發(fā)生激烈反應(yīng)，放出氫氣，故稱為生氫劑、干燥劑。§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素NaH+H2O→NaOH+H2可用離子型氫化物（CaH2）除去水蒸氣或溶劑中微量水分。H-

+H+→H22023/7/2839性質(zhì)二：強還原性TiCl4+4NaHTi+4NaCl+2H2400℃§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素離子型氫化物都是強還原劑，尤其在高溫下可還原金屬氯化物、氧化物和含氧酸鹽為金屬。E(H2/Hˉ)=-2.23V2023/7/2840性質(zhì)三：配合性

離子型氫化物在非水溶劑中能與一些缺電子化合物(B3+、Al3+、Ga3+)組成配合物而具有還原性。2LiH+B2H6→2Li[BH4]（硼氫化鋰）4LiH+AlCl3→Li[AlH4]

+3LiCl（無水）（氫化鋁鋰）§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素創(chuàng)新思維2023/7/2841§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素LiH、LiBH4、LiAlH4都是非常有用的實驗室試劑，常用作提供H-的良好試劑、還原劑。實驗室更喜歡用后者代替LiH、NaH，是因為它們在乙醚(Ether)中容易溶解。2023/7/284212.3.2氧化物堿金屬、堿土金屬的氧化物§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2843有趣的現(xiàn)象

體積較大的過氧陰離子、超氧陰離子和臭氧陰離子更容易被體積較大的正離子穩(wěn)定?！?2.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/28441.正常氧化物制備

堿金屬2Na+Na2O2→2Na2O10K+2KNO3→6K2O+N2間接方法制備§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2M+O2→2MOMCO3→MO+CO2堿土金屬2M(NO3)2→2MO+4NO2+O22023/7/2845性質(zhì)堿金屬、堿土金屬氧化物的物理性質(zhì)物理性質(zhì)§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2846§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素?zé)岱€(wěn)定性總趨勢:

從Li→Cs,從Be→Ba逐漸降低結(jié)論堿土金屬的氧化物（除BeO）都是NaCl型氧化物。堿金屬氧化物M2O，屬于離子化合物，它們的熔點與離子鍵有關(guān)系，離子鍵越強，熔點越高。而離子鍵與離子所帶電荷以及離子半徑有關(guān)。離子電荷越高，半徑越小，離子鍵越強。在同主族的金屬中，離子電荷相同，隨著質(zhì)子數(shù)增大，離子半徑增大，因此從Li2O到Cs2O。離子鍵越來越小，熔點就逐漸降低。堿土金屬氧化物的熔點也遵循這個規(guī)律原因2023/7/2847§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素NaCl型結(jié)構(gòu)又稱巖鹽型結(jié)構(gòu)。屬等軸晶系。AB型化合物結(jié)構(gòu)類型之一，其中陰離子B排列成立方密堆積，陽離子A填充在陰離子構(gòu)成的八面體空隙中。A和B的配位數(shù)均為6。堿土金屬的硫化物和氧化物(氧化鎂至氧化鋇，而氧化鈹除外)；堿金屬的氫化物和鹵化物(氯化銫、溴化銫和碘化銫除外)，以及某些二價過渡元素的氧化物(如一氧化錳、氧化亞鐵、一氧化鈦、一氧化鎳)等都具有氯化鈉型結(jié)構(gòu)，其中A-B間的聯(lián)系為離子鍵。A，B離子半徑比大多在0.732～0.414之間。此外，某些氮化物和碳化物[如氮化鈧(ScN)和碳化鈦(TiC)]也屬氯化鈉型結(jié)構(gòu)。2023/7/2848化學(xué)性質(zhì)（與水反應(yīng)）M2O+H2O→2MOH§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素MO+H2O→M(OH)2（M=Ca、Sr、Ba）2023/7/28492.過氧化物(Peroxide)O2分子結(jié)合兩個電子，形成過氧離子O22-，或共價的過氧鏈－O－O－：構(gòu)成離子型過氧化物（如Na2O2、BaO2

），或共價型過氧化物（如H2O2、H2SO5、K2S2O8）。[]2-結(jié)構(gòu)O的氧化數(shù)為-1§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2850§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/28512Na+O2→Na2O2制備（Na2O2）§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素性質(zhì)一：堿性介質(zhì)中是強氧化劑。性質(zhì)性質(zhì)二：氧氣發(fā)生劑。性質(zhì)三：二氧化碳吸收劑和氧氣發(fā)生劑。性質(zhì)四：酸性介質(zhì)中遇強氧化劑時顯還原性。2023/7/2852性質(zhì)一：堿性介質(zhì)中是強氧化劑。§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素Na2O2常用作氧化分解礦石的溶劑2023/7/2853性質(zhì)二：氧氣發(fā)生劑。易吸潮，呈強堿性Na2O2常用作漂白劑和氧氣發(fā)生劑§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2854性質(zhì)三：二氧化碳吸收劑和氧氣發(fā)生劑?！?2.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素Na2O2廣泛用于防毒面具，高空飛行和潛水艇里，吸收人們放出的CO2，并供給O2性質(zhì)四：酸性介質(zhì)中遇強氧化劑時顯還原性。2023/7/28553.超氧化物(Hyperoxide)P385O2分子結(jié)合一個電子，形成超氧離子O2－

O2分子O2-離子[]-K+KO2

結(jié)構(gòu)§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素在O2－離子中，O的氧化數(shù)為，如KO22023/7/2856§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2857性質(zhì)一：強氧化劑。(M=K,Rb,Cs)性質(zhì)二：CO2吸收劑和氧氣發(fā)生劑。性質(zhì)§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/285812.3.3氫氧化物(Hydroxide)1.堿性遞變規(guī)律

（1）現(xiàn)象堿性增強氫氧化物的堿性§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2859（2）規(guī)律除Be(OH)2為兩性氫氧化物外，其它氫氧化物都是強堿或中強堿；同周期：堿金屬氫氧化物的堿性大于堿土金屬；同族：從上到下，堿性增強?！?2.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2860拓展三個規(guī)律I.同周期（如第三周期）：從左到右，酸性增強，堿性減弱§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2861II.同族（如VA）：酸性增強，堿性減弱從下到上III.同一元素不同氧化態(tài)（如氯元素）:高氧化態(tài)的氧化物和水合物酸性增強§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2862（3）解釋——ROH理論R－Ｏ－Ｈ在水中有兩種解離方式R—OHR++OH-堿式電離R—O—HRO-+H+酸式電離φ值大，有利于酸式電離；φ值小，有利于堿式電離?！?2.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2863判斷主族金屬氫氧化物的經(jīng)驗公式RO-+H+←ROH→R++OH-

R的φ值越大，靜電引力越強，R吸引氧原子電子云的能力越強，ROH的酸性越強?！?2.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素判斷氫氧化物酸堿性的經(jīng)驗公式：2023/7/28652.溶解度變化規(guī)律（1）現(xiàn)象S增大氫氧化物在水中的溶解度§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2866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；陰、陽離子半徑相近的離子化合物在水中溶解度較小。這種規(guī)律也可叫做相差溶解規(guī)律。（2）規(guī)律§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素適用性很廣的一條溶解度規(guī)律是：2023/7/286712.3.4重要的鹽類§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素1.晶體類型LiCl、BeCl2等共價型，其余多離子型,熔沸點較高。2.顏色M+、M2+無論晶體還是水溶液均無色.若與之結(jié)合的陰離子（不包括X-）無色，則鹽無色或白色;若陰離子有色，則化合物一般顯陰離子的顏色，如BaCrO4(黃色),K2Cr2O7(橙紅色)，KMnO4(紫紅）。3.溶解性P388§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素堿土金屬鹽:M(NO3)2、M(ClO3)2、M(ClO4)2、M(Ac)2、MX2(X=Cl,Br,I)、BeF2、BeSO4、BeCrO4、MgSO4、MgCrO4易溶,余難溶.

溶解規(guī)律1.Be鹽多數(shù)易溶,鎂鹽部分易溶,Ca,Sr,Ba鹽多數(shù)難溶。2.Ca、Sr、Ba硫酸鹽、鉻酸鹽的溶解度依次減?。环锶芙舛纫来卧龃?。§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素3.碳酸鹽易溶于過量CO2溶液CaCO3+CO2→Ca(HCO3)2

硫酸鹽易溶于濃硫酸BaSO4+H2SO4→Ba(HSO4)24.草酸鈣是所有鈣鹽中溶解度最小的.5.MCO3、MC2O4、MCrO4、M3(PO4)2難溶于水易溶于強酸.CaC2O4+H+→Ca2++HC2O4-2BaCrO4+2H+→2Ba2++Cr2O72-+H2O§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素4.熱穩(wěn)定性§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性：陽離子電荷越高，半徑越小，極化能力越強，其含氧酸鹽越不穩(wěn)定，分解溫度越低。如MgCO3的分解溫度為5400C；CaCO3：9000C；BaCO3：13600C。鋰和堿土金屬離子的極化能力較強，硝酸鹽的分解產(chǎn)物為金屬氧化物、二氧化氮和氧氣。5.形成結(jié)晶水合物的傾向堿金屬LiNaKRbCs減小

M+離子半徑越小，作用于水分子的電場越強，水合熱越大，水合物越穩(wěn)定。堿土金屬規(guī)律不明顯。6.水解性堿金屬弱酸鹽均水解-堿性堿土金屬：BeCl2·4H2O→BeO+2HCl+3H2OMgCl2·6H2O→Mg(OH)Cl→MgO§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素7.形成復(fù)鹽的能力光鹵石類：MCl·MgCl2·6H2OM=K+、Rb+、Cs+礬類M2SO4·MSO4·6H2OM2SO4·M2(SO4)3·24H2OM(Ⅰ)=NH4+、Na+、K+、Rb+、Cs+M(Ⅱ)=Fe2+、Co2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+、Hg2+M(Ⅲ)=Fe3+、Cr3+、Al3+8、形成配合物的能力S區(qū)金屬形成配合物的能力較弱，可與穴醚、冠醚形成穩(wěn)定配合物。堿土金屬（Be除外）均可與EDTA形成穩(wěn)定的配合物。

重要的鹽類性質(zhì)

——溶解性1.現(xiàn)象大多數(shù)堿金屬鹽易溶于水，僅少數(shù)堿金屬鹽是難溶于水的若干鋰鹽：LiF、Li2CO3、Li3PO4不溶K+、Rb+、Cs+、NH4+同某些較大陰離子的鹽不易溶：KClO4、所有堿金屬高氯酸鹽中,高氯酸鉀的溶解度最低(1.5g/100g,水,25°C)。氯鉑酸鹽K2PtCl41g/100g(20℃)§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2876

大多數(shù)堿土金屬鹽難溶于水，僅少數(shù)易溶于水碳酸鹽、磷酸鹽、草酸鹽難溶于水氯化物、硝酸鹽易溶于水§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2877堿金屬氟化物、碘化物在水中的溶解度（mol·L-1)陽離子陰離子§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2878堿土金屬鹽在水中的溶解度(g/100gH2O)§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/28792.離子型鹽類溶解度的一般規(guī)律（2）負(fù)離子半徑較大時，鹽的溶解度常隨金屬的原子序數(shù)的增大而減小。例如I-、CrO42-

、SO42-

半徑較大，它們的鹽的溶解度從鋰到銫、從鈹?shù)戒^的順序基本減小。（1）正離子為低電荷、大半徑的鹽往往是易溶的。§12.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素2023/7/2880（3）相反，負(fù)離子半徑較小時，鹽的溶解度常隨金屬的原子序數(shù)的增大而增大。例如F-、OH-的半徑較小，其鹽的溶解度按鋰到銫，鈹?shù)戒^的順序基本增大?！?2.3s區(qū)元素的化合物第十二章s區(qū)元素（4）一般來講，鹽中正負(fù)離子半徑相差較大時，其鹽的溶解度較大。相反，鹽中正負(fù)離子半徑相近時，其溶解度較小。2023/7/2881§12.4元素的相關(guān)性12.4.1垂直相關(guān)性12.4.2對角相關(guān)性12.4.3水平相關(guān)性(CorrelativityofElements)2023/7/288212.4.1垂直相關(guān)性Li與堿金屬、Be與堿土金屬具有的共性叫垂直相關(guān)性。§12.4元素的相關(guān)性第十二章s區(qū)元素1.定義都是軟金屬：金屬鍵弱，硬度低，半徑大，密度小。都是活潑金屬：在空氣中容易形成氧化物（Li：Li2O、Li3N）2.垂直相關(guān)性（以Li為例）遇水激烈反應(yīng)：2023/7/2883能生成M+離子：多數(shù)是離子化合物，易溶于水。產(chǎn)生特征顏色的焰色反應(yīng)：§12.4元素的相關(guān)性第十二章s區(qū)元素LiNaKRbCs紅

黃

紫

紫紅

藍2023/7/288412.4.2對角相關(guān)性

（即對角線規(guī)則，DiagonalRule）三對元素在周期表中處對角線的位置，相應(yīng)的兩元素及化合物的性質(zhì)有許多近似之處，這種相似性稱對角相關(guān)性。1.定義IA

IIA

IIIA

IVA

Ｌi

Be

BCNaMg

Al

Si§12.4元素的相關(guān)性第十二章s區(qū)元素2023/7/2885（2）鋰和鎂在過量氧中燃燒，不形成過氧化物，只形成正常氧化物。2.對角相關(guān)性§12.4元素的相關(guān)性第十二章s區(qū)元素（1）鋰的沸點（1615K）靠近鎂（1363K）而遠離鈉（1156K）。2023/7/2886（3）鋰和鎂的某些鹽類，如氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽及氫氧化物均難溶于水。某些鹽類的溶解度(g/100gH2O)§12.4元素的相關(guān)性第十二章s區(qū)元素2023/7/2887

處于對角線的元素在性質(zhì)上的相似性，是由于它們的離子極化力相近的緣故。3.對角線規(guī)則可以用離子極化的觀點粗略說明§12.4元素的相關(guān)性第十二章s區(qū)元素2023/7/288812.4.3水平相關(guān)性（Li，Be）

鋰和鈹是第二周期s區(qū)的兩種元素，在周期表的位置最接近，反映在性質(zhì)上有不少相似性。1.定義

鋰和鈹兩種元素所具有的相似性質(zhì)稱水平相關(guān)性?！?2.4元素的相關(guān)性第十二章s區(qū)元素2023/7/2889（1）離子構(gòu)型相同

（2電子型，均無內(nèi)層電子）（2）離子半徑小，水合能力強（3）氯化物具有明顯共價性（4）配位數(shù)相同2.水平相關(guān)性§12.4元素的相關(guān)性第十二章s區(qū)元素2023/7/2890

IA族中,鋰半徑r最小,極化能力強,表現(xiàn)出與Na和K等的不同性質(zhì),它與IIA族里的Mg相似.

*LiOH,Li2CO3,LiNO3都不穩(wěn)定,極化作用大,而LiHCO3更難于存在;

*在氧氣中燃燒，只生成Li