[理学]第12章 碱金属和碱土金属.ppt

碱金属和碱土金属的通性： 碱金属 (IA ): ns1 Li、Na、 K、 Rb、 Cs、Fr （氢氧化物强碱） 碱土金属 (IIA ): ns2 Be、 Mg、 Ca、Sr、Ba、 Ra Ca、Sr、Ba 氧化物性质介于碱金属和“土性的” 难溶氧化物Al2O3等之间，所以称为碱土金属 。 碱金属和碱土金属都是活泼金属。 （1）价层电子结构：IA：ns1；IIA：ns2 s 区元素 （2）都是活泼金属： IA元素它们均很容易失去1e→M+（ M+ 具有 8e稳定结构，所以不易再失去电子，这一点从 I2 很高也可以看出。） 金属活泼性从上到下增强（因为原子半径从上到下增大，电离能，电负性从上到下减小。） IIA族元素：比IA族元素多了一个电荷，所以核对外层2e吸引力增强，所以碱土金属半径小于碱金属，失电子能力小于IA族。 但它们仍是相当活泼的金属元素，仅次于IA，常失去2e→M2+,金属活泼性从上到下增强。原因同上。 （3）成键特征： a. 大多数情况下失去一个e或两个e→M+或M2+, 形成 稳定离子键。 b. 在某些特殊情况下，Li、Be、Mg由于原子半径太 小，电离能较高，所以形成共价键的倾向增大， c. Li、Be、Mg 由于半径较小，有较大的离子势， 常表现出与同族元素不同性质的特殊性。 存在 由于IA，IIA 元素化学活泼性强，所以不能以 单质存在，均以矿物形式存在: 钠长石: Na[Al Si3O8] 绿柱石: 3BeO·Al2O3·6SiO2 钾长石: K[Al Si3O8] 菱镁矿: MgCO3 锂辉石: LiAl (SiO3)2 石 膏: CaSO4· 2H2O 碳酸锶矿：SrCO3 大理石: CaCO3 萤 石: CaF2 天青石: SrSO4 重晶石: BaSO4 光卤石: KCl ·MgCl2 · 6H2O a. IA、IIA除Be、Mg外均较软，可用刀切割。 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。 c. 强还原性： TiCl4 + 4Na == Ti + 4NaCl 从氯化物中还原金属。 ZrO2 + Ca == Zr + 2CaO 从氧化物中还原金属。 2. 氢氧化物 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中强 强 强 强 强 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 两性 中强 强 强 强 溶解度 MOH易溶于水，放热 (2) 判断金属氢氧化物酸碱性的经验公式： 以ROH为代表，它有两种离解方式： R—O—H → R+ + OH- 碱式电离 R—O—H → RO- + H+ 酸式电离 究竟以何种方式电离，或两者兼有：这与R的电荷 数 Z（指离子的电荷数）与 R 的离子半径比值有关。 φ = z/r：离子势，显然φ越大，离子静电引力强， 则R吸引氧原子上的电子云能力强： 相反，φ越小，则R—O键强度越弱，所以以碱 式电离为主： 用以上公式判断ROH的碱性强弱，简明易行。但 氢氧化物在水中的碱性除同R的电荷