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第十八章碱金属与碱土金属
2教学要求1.掌握碱金属、碱土金属单质的性质,了解其存在、制备及用途与性质的关系。2.掌握碱金属、碱土金属氧化物的类型及重要氧化物的性质及用途。3.了解碱金属、碱土金属氢氧化物溶解性和碱性的变化规律。4.掌握碱金属、碱土金属重要盐类的性质及用途,了解盐类热稳定性、溶解性的变化规律。
3ⅠALiNaKRbCsns1+1ⅡABeMgCaSrBans2+218.1概述原子半径增大金属性、还原性增强电离能、电负性减小原子半径减小;金属性、还原性减弱;电离能、电负性增大HumphreyDavy(1778~1829)多数化合物为离子型,Be特殊形成共价;易溶于水,难形成配合物;焰色反应
4M3PM3N(M=Li)MHMNH2+H2MOH+H2汞齐MX(X=卤素)M2O(M=Li,Na)M2CO3M+(am)+e-(am)M2SM2O2(M=Na,K,Rb,Cs)MO2(M=K,Rb,Cs)碱金属单质的某些典型反应MPN2NH3(溶液或气态)H2OX2S液NH3有Fe存在HgO2O2+CO218.2单质的性质H22MO2+2H2O=2MOH+H2O2+O2
5碱土金属单质的某些典型反应M3N2(M=Mg,Ca)MO+H2(M=Be,Mg)MO2(M=Ba),MOM(OH)2+H2(M=Ca,Sr,Ba)MH2(M=Ca,Sr,Ba)M(NH2)2+H2HMO2-+H2(M=Be)N2H2O水蒸气MO2NH3MX2NaOHBe至今没有发现过氧化物M3N2+6H2O=3M(OH)2+2NH3
6碱金属、碱土金属与液氨的作用M1+(x+y)NH3=M1(NH3)+y+e(NH3)x-(蓝色)M2+(2x+y)NH3=M2(NH3)2+y+2e(NH3)x-(蓝色)
7离子型氢化物(除Be、Mg)LiH NaHKH RbHCsH-90.4-57.3-57.7-54.3-49.31.均为白色晶体,热稳定性差△fH?2.还原性强??(H2/H-=-2.23V)ⅠAⅡA金属活泼,可与氢形成离子性氢化物,有以下特点:3.剧烈水解4.形成配位氢化物氢化铝锂Li[AlH4]受潮时强烈水解无水乙醚
8在无色火焰中灼烧时,外层电子被激发所吸收的能量不同即吸收光的波长不同,所呈现的颜色不同叫“焰色反应”。焰色反应铜(绿)钡(黄绿)锶(洋红)钙(砖红)铷(紫红)钾(紫)锂(红)钠(黄)
9锂的特殊性标准电极电势E?(Li+/Li)在同族元素中反常的低。在空气中燃烧能与氮气直接作用生成氮化物。LiOH红热时分解,而其它MOH则不分解。LiH的热稳定性比其它MH高;??LiF,Li2CO3,Li3PO4难溶于水。铍的特殊性电负性较大,有较强的形成共价键的倾向。铍的化合物热稳定性较差,易水解。铍的氢氧化物Be(OH)2呈两性。?????Be(OH)2+2H++2H2O?→?[Be(H2O)4]2+?????Be(OH)2+2OH-?→?[Be(OH)4]2-锂、铍的特殊性
1018.3对角线规则LiBeBCNaMgAlSi1.B、Si的相似性单质为原子型晶体,显某些金属性,并易与强碱反应2B+6NaOH=2Na3BO3+3H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2B-O、Si-O十分稳定,氧化物是难熔固体氢化物多样性,挥发性、自然、水解卤化物易水解,Lewis酸易形成配合物,如HBF4和H2SiF6原因:Z/r比较相似。
11在空气中易形成致密的氧化膜,可与浓硝酸形成钝化膜。两性元素,氢氧化物也属两性Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-Be(OH)2+2OH-=Be(OH)42-Al3+、Be2+易水解。卤化物均有共价性:在蒸气中,氯化物两分子缔合。2.Be、Al相似性AlAlClClClClClClClClClClBeBe
12单质与氧作用生成正常氧化物4Li+O2=2Li2O2Mg+O2=2MgO氢氧化物均为中强碱氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶于水硝酸盐受热分解,产物为相应氧化物2Mg(NO3)2=2MgO+4NO2+O2
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