第12章 碱金属、碱土金属

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1、第12章碱金属和碱土金属12－1金属单质12－1－1物理性质IALiNaKRbCsns1＋1IIABeMgCaSrBans2＋2这些金属单质都具有银白色的金属光泽，具有良好的导电性和延展性。由于碱土金属的金属键比碱金属的金属键要强，所以碱土金属的熔沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。外媒称中国欲建“高铁王国”将与17国连接锂是推动世界向前的金属，是国民经济的战略性物质。中国工程院院士王梦恕表示:“中国计划将在国内建设的高铁网延伸到俄罗斯、中亚以及东亚17个国家。中国已经有3项高铁计划提交给这些国家。

2、”王梦恕参加了中国所有高铁建设项目,是一位中国高铁领域权威人物。王梦恕说:“中国制定了中亚和俄罗斯大陆横断铁路、东南亚铁路等3条高铁网建设计划，正在与相关国家进行谈判,以期能在2025年内完工。中国已经和俄罗斯等部分国家达成了协议。”王梦恕表示:“中国在谈判中承诺提供高铁技术、设备及最高时速达350公里的中国高速列车，并且承担那些愿意向中国运输天然气或锂等自然资源的国家建设高铁的费用。”碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属元素，同族从Li到Cs和从Be到Ba活泼性依次增强。碱金属和碱土金属都有很强的

3、还原性，与许多非金属单质直接反应生成离子型化合物。在绝大多数化合物中，它们以阳离子形式存在。12－1－2化学性质1碱金属、碱土金属与水的作用2M＋2H2O2MOH＋H2(g)M1＋(x＋y)NH3M1(NH3)y＋＋e(NH3)x－M2＋(2x＋y)NH3M2(NH3)y2＋＋2e(NH3)x－2碱金属、碱土金属与液氨的作用长期放置或有催化剂存在：2Na＋2NH32NaNH2＋H2氨合电子结构示意图(1)熔融盐电解:此法可制备Li、Na、Mg、Ca、Ba问题：加入CaCl2有何作用?(2)高温还原

4、:此法制备K、Rb、CsKCl＋NaNaCl＋K(g)2RbCl＋CaCaCl2＋Rb(g)2CsCl＋CaCaCl2＋Cs(g)问题:不活泼的金属为何可置换活泼金属?12－1－3金属单质的制备钾的沸点(766ºC)比钠的(890ºC)低，当反应体系的温度控制在两沸点之间，使金属钾变成气态，金属钠和KCl、NaCl仍保持在液态，钾由液态变成气态，熵值大为增加，反应的TΔrSm项变大，有利于ΔrGm变成负值使反应向右进行。同时，钾为蒸气状态，设法使其不断离开反应体系，让体系中其分压始终保持在较小的数

5、值，有利于反应向右进行。12－2含氧化合物12－2－1氧化物碱金属形成三类氧化物：正常氧化物(O2－)过氧化物(O22－)超氧化物(O2－)碱土金属的氧化物可以通过其碳酸盐、氢氧化物、硝酸盐或硫酸盐的热分解来制备。氧化物热稳定性总的趋势是，同族从上到下依次降低，熔点也按此顺序降低。碱土金属离子半径较小，电荷高，其氧化物的晶格能大，因而其熔点比碱金属氧化物的熔点高得多。锂以外的碱金属氧化物的制备一般可以用碱金属单质或叠氮化物还原其过氧化物、硝酸盐或亚硝酸盐制备。12－2－2氢氧化物1氢氧化物性质碱金

6、属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。Be(OH)2为两性氢氧化物，LiOH和Mg(OH)2为中强碱，其余氢氧化物都是强碱。碱金属的氢氧化物都易溶于水，在空气中很容易吸潮，它们溶解于水时放出大量的热。除氢氧化锂的溶解度稍小外，其余的碱金属氢氧化物在常温下可以形成很浓的溶液。2氢氧化物酸碱性判断标准R拉电子能力与离子势有关:ф＝Z/r(r以pm为单位)解离方式与拉电子能力有关0.22Ф0.32两性Ф0.22碱性Ф0.32酸性R－O－HRO－＋H＋R＋＋OH－ФФLiOH0.120.25Be(OH)2N

7、aOH0.100.18Mg(OH)2KOH0.090.15Ca(OH)2RbOH0.080.13Sr(OH)2CsOH0.070.12Ba(OH)2碱金属氢氧化物均为碱性，Be(OH)2为两性，其它碱土金属氢氧化物为碱性。12－3盐类12－3－1盐类的共同特点重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐(1)晶体类型：绝大多数是离子晶体，但碱土金属卤化物有一定的共价性。(2)一般无色或白色。(3)溶解度：碱金属盐类一般易溶于水；碱土金属盐除卤化物、硝酸盐外多数难溶。(4)热稳定性：较高。12－3－2盐

8、类的溶解性(1)IA盐类易溶为主，难溶的有：K2[PtCl6]、Na[Sb(OH)6]、KClO4、Li3PO4、K2Na[Co(NO2)6]难溶盐往往是在与大阴离子相配时出现。(2)IIA盐类难溶居多，常见盐类除氯化物、硝酸盐外，其他难溶，如MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、MSO4、MCrO4(3)离子型盐类溶解度的定性判断标准巴素洛规则：阴阳离子电荷绝对值相同,阴阳离子半径较为接近则难溶，否则，易溶。即大阳离子配大阴离子，小阳离子配小阴离子则难溶，而大与小相配则易溶。比