第12章 s区和ds区元素吉林大学无机化学ppt课件.ppt

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1、第12章s区和ds区元素1.金属单质的物理性质s区和ds区元素通常仅以s电子参与成键，故熔点、沸点、气化热等低于其他d区元素。特别是Hg，由于6s电子的“惰性电子对效应”形成的金属键更弱，故在温室下为液体。s区元素以s电子参与成键；d区元素以s电子和d电子参与成键。过渡金属元素中熔点最高的是钨（3410C），其价电子构型为5d46s2硬度最大的是铬（9），其价电子构型为3d54s1密度最大的是锇（22.57g/cm3），其价电子构型为5d66s2与未成对电子数较高有关。2.化学性质-s区元素s区金属原子半径大、核电荷数小，单质易失去最外层电子而表现很强的还原性（1）可以与许多非金

2、属单质直接反应生成离子型化合物。（2）同水反应生成氢氧化物和氢气。（3）作为还原剂制备稀有金属和贵金属：原子半径增大，金属性增强IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa原子半径减小，金属性减弱特殊性：Li的E值负值最大S区金属元素相关电对的标准电极电势E(Ox/Red)(单位：V)Li+/LiNa+/NaK+/KRb+/RbCs+/Cs-3.04-2.71-2.93-2.92-2.92Be2+/BeMg2+/MgCa2+/CaSr2+/SrBa2+/Ba-1.97-2.36-2.84-2.89-2.92M(s)-e＝M+(aq)M(g)M+(g)△H升I1△Hh化学性质

3、-铜族元素特点：1.金属性不如碱金属2.金属活泼性从Cu到Au降低(1)与O2作用碱式碳酸铜AuAg不与O2发生反应，当有沉淀剂或配合剂存在时，可反应。所以不可用铜器盛氨水O2银器年久变黑(2)与X2作用常温下反应常温下反应较慢只能在加热条件下进行活泼性：Cu>Ag>AuHCl硫脲(3)与酸作用Cu,Ag,Au不能置换稀酸中的H+（还原性差）生成难溶物或配合物，使单质还原能力增强③Cu,Ag,Au可溶于氧化性酸为什么铜族元素活泼性从Cu到Au降低？从Cu到Au，原子半径虽增加但并不明显，而核电荷对最外层电子的吸引力增大了许多，故金属活泼性依次减弱。化学性质-锌族元素金属性不如碱

4、土金属活泼性顺序：Zn>Cd>Hg活泼性：Zn>Cu,Cd>Ag,Hg>Au(1)与O2的作用：（在干燥空气中稳定）潮湿：加热：稳定性下降360℃470℃(2)与S的作用M+SMSZnS(白)CdS(黄)HgS(红，朱砂)(黑，辰砂)(3)与酸反应(4)锌与OH-，NH3反应3.重要化合物（1）铜的化合物常见氧化数：+1(3d10)，+2(3d9)(1)气态时，Cu+的化合物比较稳定▼水溶液中，Cu2+稳定，因为Cu2+的水合热为2121kJmol-1,比Cu+(582kJmol-1)大得多哪个更稳定？CuCu2+Cu+0.1580.522(2)有配合剂、沉淀剂存在时Cu(I)

5、稳定性提高Cu2+0.859VCuI-0.185VCuCu2+0.438VCuCl2-0.241VCuCu2+0.509VCuCl0.171VCuCu(NH3)42+0.013VCu(NH3)2+-0.128VCu以沉淀或配合物存在的Cu(I)化合物不再发生歧化反应。(3)高温，固态时：稳定性Cu(I)>Cu(II)1800℃检验糖尿病：红色为有病，蓝色没有病2Cu2++4I-=2CuI+I2反应定量而速率快，用于测定铜1卤化物HgCl2：升汞,直线型共价分子,易升华,微溶于水,剧毒。Hg2Cl2：甘汞,直线型共价分子,有甜味,难溶于水,无毒。汞的化合物Hg(I)与Hg(II)的相

6、互转化Hg2+Hg22+Hg0.9110.796Hg22+在水溶液中可以稳定存在，歧化趋势很小。但当改变条件，使Hg2+生成沉淀或配合物大大降低Hg2+浓度，歧化反应便可发生，例如氨水鉴定Hg22+和Hg2+4.单质的制备-s区元素碱金属和碱土金属单质化学性质十分活泼，不存在于自然界中，也不可能从水溶液中制备出来。工业上，生产锂和钠采用电解熔融氯化物方法；生产钾、铷、铯采用金属热还原法。Na的制备方法加CaCl2的作用(助熔剂)●降低熔点，减少液Na挥发●混合盐密度增大，液Na浮在熔盐表面，易于收集，得到99.95%的钠电解CaCl2与NaCl混合物的熔融盐（600℃）2Cl-Cl

7、2+2e-2Na++2e-2Na2NaCl(l)2Na(l)+Cl2(g)(阴极)(阳极)金属钾能否采用类似制钠的方法制备呢？结论是不能.其原因是：●金属K与C电极可生成羰基化合物●金属K易溶在熔盐中，难于分离●金属K蒸气易从电解槽逸出造成易燃爆环境热(1620F)热热N2K合金(或K)N2N2K合金(或K)蒸气排泄阱NaCl渣和N2NaNaCl渣KCl(1550F)熔融不锈钢环NaCl渣Na蒸气N2N2Na工业上钾的提取热热问题2钾比钠活泼，为什么可以通过如下反应制