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12-2-2 氢氧化物 Hydroxid 重要盐类:卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐 作业: 6、8、11、14 (3) 化学性质 ● 与 H2O 的作用 (生成对应的碱): (Li ? Cs剧烈程度?) (BeO除外) 熔矿时要使用铁或镍制坩埚,陶瓷、石英和铂制坩埚容易被腐蚀. 熔融的 Na2O2 与棉花、硫粉、铝粉等还原性物质会爆炸,使用时要倍加小心 ● 与CO2的作用 Li2O + CO2 Li2CO3 2 Na2O2 + 2CO2 2 Na2CO3 + O2(g) 4 KO2 + 2 CO2 2 K2CO3 + 3 O2(g) 不溶于水 不溶于水 ● 与矿石一起熔融分解矿物 可溶于水 可溶于水 (除Be(OH)2为两性外) ●易吸水溶解 鉴于对区元素氢氧化物比较熟悉,这里仅介绍一些规律. 除外,其它碱金属氢氧化物在水中溶解度都很大. 碱土金属氢氧化物在水中溶解度如下(20℃) : 氢氧化物 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 溶解度/ 8×10-6 5×10-4 1.8×10-2 6.7×10-2 2×10-1 mol·L-1 规律:阴、阳离子半径相差较大的离子型化合物在水中溶解度较大,相近的溶解度较小,即 “相差溶解” 规律. ●溶解度与碱性 氢氧化物的酸碱性 A.以MOH为代表的氢氧化物,可以存在两种离解方式: B.MOH酸碱性的判据 (1) 以Z/r 作为依据,Z为离子电荷数,r为离子半径,Z/r称为离子势,φ = Z / r。 显然值越大,静电引力越大,M吸引氧原子的电子云能力越强,O-H被削弱,越易酸式电离;反之,越易碱式电离。 (2) 若r以Pm为单位,则判断氢氧化物酸碱性的标准为 C. 同一主族元素的金属氢氧化物,由于离子的电荷数和构型均相同,故其 值主要取决于离子半径的大小。例如 0.085 KOH 1.42 Ca(OH)2 1.22 Ba(OH)2 0.077 CsOH 1.33 Sr(OH)2 0.081 RbOH 1.76 Mg(OH)2 0.10 NaOH 2.54 Be(OH)2 0.13 LiOH 12-3 盐类 (1)键型和晶型:绝大多数是离子型晶体,但锂和铍的某些盐有一定的共价性.由于Be2+极化力强, BeCl2的共价性非常明显. BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2 熔点 / ℃ 405 714 782 876 962 (2) 颜 色:一般无色或白色 (3) 溶 解 度:碱金属盐类一般易溶于水; 碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐多数溶解度较小 溶解度依然符合“相差溶解”规律 离子性增强 ★ 盐溶解的热力学解释 结果: 离子半径 影响 晶格能 离子电荷 水合焓 左图显示,溶解焓较负(即溶解性较大)的化合物都是阴、阳离子水合焓差值(包括正值和负值)较大的化合物,也是阴、阳离子半径相差较大的化合物. Question 7 一般的钠盐或钾盐是易溶的,一般的高氯酸盐也是易溶的,但为什么 NaClO4 的溶解度不大,而 NaClO4更难溶? Na+、K+、ClO4– 都是电荷少、半径大的离子,溶于水后离子水合程度不大. 故这些盐类的溶解一般都是熵增过程,有利于溶解. 溶解过程的焓变主要来自晶格能和水合能. Na+、K+、ClO4–电荷少、半径大,因而它们的晶格能小. NaClO4 、NaClO4 虽然晶格能比前者更小些,但净减小值不会很大,因为前者的晶格能本来就不大,但后者的水合能比前者却有较大的减小. 因此,对由大阳离子和大阴离子组成的化合物来说,它们的晶格能虽然很小,但水合能更小,它们在水中就变得难溶了. 影响碱金属高氯酸盐溶解度的另一个因素是大阴离子与小阳离子不 “匹配”. ● 稳
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