吉林大学无机化学 s 元素ppt课件.ppt

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1、S区元素氢Hydrogen碱金属TheAlkaliMetal碱土金属TheAlkalineEarthMetals氢气的性质和制备1.氢气的性质氢有三种同位素，11H，氕（Ｈ）；21H,氘（Ｄ）；31Ｈ，氚H2:是由两个氢原子以共价键的方式结合成的双原子分子，键长为74pm。常温下无色、无味、无臭的气体，0C时1升水能溶解0.02升的氢气。H2在所有分子中质量最小，分子间作用力很弱，-252.87C时，气态氢才液化。H—H键的键能为435.88kJ.mol-1,因此，常温下与许多其他物质反应很慢。H2+Cl2=2HCl;（hvo

2、rlight)½H2+O2=H2O;(light)H2制备CH4(g)+H2O(g)→CO(g)+3H2(g)NicatalystCO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g)Fe/Cucatalyst2H2O(l)→2H2(g)+O2(g)(光解?)(电解)Zn(s)+2HCl(aq)→ZnCl2(aq)+H2(g)(实验室)氢的化学性质燃料人造黄油冶金肥料原料氢的用途Vegetableoiltofat植物油氢化到脂肪火箭燃料氢化物氢化物可分为三种：离子型氢化物；分子型氢化物；金属型氢化物。½X2=X-rH<0;½H2=H

3、-rH>0离子型氢化物的生成需要在较高的温度下实现。离子型氢化物它们都具有很强的还原性碱金属和碱土金属的氢化物是白色或灰白色晶体，其中LiH和BaH2热稳定性高，分别在961.7k和1473k时熔融不分解。熔融态的离子型氢化物导电。与H2O发生剧烈反应生成氢气：NaH(s)+H2O(l)=NaOH(aq)+H2(g)在非水极性溶剂中，可与一些缺电子化合物生成复合氢化物：4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl分子型氢化物P区元素的氢化物属于分子型晶体。通常条件下多为气体。但在水中行为不同，HCl至HI在水中完全解离，溶液显

4、酸性，H2S与HF在水中部分解离显弱酸性，NH3与PH3显弱碱性，Si、B的氢化物同水反应时生成含氧酸并放出氢气。分子型氢化物均具有还原性，而且同族氢化物的还原能力随原子序数增加而增强。金属型氢化物d区和f区元素一般形成金属型氢化物。从组成上看这些氢化物有的是整比化合物，如CrH2,NiH。有的是非整比氢化物，如PdH0.8和一些f区元素的氢化物。Pt在任何条件下都不能形成氢化物，但氢可在Pt表面上形成化学吸附氢化物从而，使Pt在加氢反应中有广泛的催化作用。金属型氢化物在物理性质上保留着金属外观特性，有金属光泽，具有导电性。其导电

5、性随氢含量的改变而改变。LiNaKRb,Csns1mp与bp的温差大硬度小，密度小碱金属单质单质的物理性质Ca+H2OThe1stand2nd电离能单质的化学性质金属单质的制备由于其活泼的化学性质，决定了其单质不可能从水溶液中制备出来。熔盐电解法：Li，Na2NaCl(l)2Na(l)+Cl2(g)热还原法：K,Rb，CsNa(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)2M(s)+2H2O(l)→2MOH(aq)+H2(g)LiNaKNadissolvedinliquidNH3.HigherNa浓度,bronzeLower,ink

6、-blueNa+2NH3→Na+(NH3)+e-(NH3)溶剂化电子的存在，使得该溶液具有很好的导电性及顺磁性。2Na+2NH3→2NaNH2+H2焰色反应碱金属、碱土金属及其化合物置于高温火焰中，可以使火焰呈现出特征的颜色，这种现象称为焰色反应。其原因为：这些物质在高温火焰中原子化，金属原子的电子受高温火焰的激发而跃迁到较高能级轨道上，当电子从高能级轨道返回低能级轨道时，就会依据两轨道间的能级差大小发射出对应的一定波长的光，从而使火焰呈现出特征的颜色。锂-深红色，钠-黄色，钾-紫色，铷-紫红色，铯-蓝色，钙-橙红色，锶-洋红色，

7、钡-绿色。可用于信号弹及烟花Li2ONa2O2KO2含氧化合物普通氧化物、过氧化物、超氧化物及臭氧化物过氧化物碱金属和碱土金属除Be外都有过氧化物。过氧化物含有过氧链（-O-O-)，可以将它们看成是过氧化氢的盐。4Na+O22Na2O180-200C2Na2O+O22Na2O2300-400C过氧化物为粉末状固体，易吸潮，与水或稀酸反应生成过氧化氢Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOHNa2O2+H2SO4=H2O2+Na2SO4过氧化物与CO2反应放出O2:2Na2O2+CO2=Na2CO3+O2Beshowsahint

8、ofnonmetalliccharacter,buttheotherelementsarealltypicalmetals.Thevigorofreaction(反应活性)withwaterandoxygenincreasedownthegroup