配套天津大学无机化学课件 第1章 碱金属和碱土金属
合集下载
碱金属和碱土金属
(V)
上页 下页 退出
小结：
ⅠA碱金属: S区 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ⅡA碱土金属: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 碱金属和碱土金属原子的最外层电子排布分别 为: ns1和ns2
它们的次外层具有稀有气体原子式的稳定的电
子层结构， 对核电荷 的屏蔽作用较大，所以碱金属 元素的 I1 在同一周期中为最低。
(kg· ) cm
ⅠA 密度 -3
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs(铯) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88
电负性 1.0 0.9 0.8 0.7 失去电子的倾向大，受到光照射时， 是最轻的金属元素 0.8 金属性 金属性递增 金属表面的电子易逸出，可制造光电
管，由铯光电管制成的自动报警装置， 碱金属和碱土金属的密度小，属轻金属 ∨ 可报告远处火警；制成的天文仪器可 ⅡA Be(铍) Mg(镁) Ca(钙) Sr(锶) Ba(钡) 密度-3 1.85 1.74 1.54 2.6 根据星光转变的电流大小测出太空中 3.51 (kg· ) cm 金属性 星体的亮度，推算星球与地球的距离。 电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 金属性递增
上页 下页 退出
(kg· ) cm
ⅠA 密度 -3
1-1 碱金属和碱土金属的基本性质
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs(铯) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88
电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 氧化数 +1 +1 +1 +1 +1 E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924 (-2.98) (-3.026) (V) 氧化数与族号一致。 *E (Li+)反常，是由于Li的半径较小，易与 ⅡA Be(铍) Mg(镁) Ca(钙) Sr(锶) Ba(钡) 常见的化合物以离子型为主。由于Li+、 水分子结合生成水合离子放出较多能量所致3.51 密度-3 1.85 1.74 1.54 2.6 (kg· 2+半径小，其化合物具有一定共价性。 cm ) Be 电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 氧化数 +2 +2 +2 +2 +2 E (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.92
上页 下页 退出
小结：
ⅠA碱金属: S区 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ⅡA碱土金属: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 碱金属和碱土金属原子的最外层电子排布分别 为: ns1和ns2
它们的次外层具有稀有气体原子式的稳定的电
子层结构， 对核电荷 的屏蔽作用较大，所以碱金属 元素的 I1 在同一周期中为最低。
(kg· ) cm
ⅠA 密度 -3
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs(铯) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88
电负性 1.0 0.9 0.8 0.7 失去电子的倾向大，受到光照射时， 是最轻的金属元素 0.8 金属性 金属性递增 金属表面的电子易逸出，可制造光电
管，由铯光电管制成的自动报警装置， 碱金属和碱土金属的密度小，属轻金属 ∨ 可报告远处火警；制成的天文仪器可 ⅡA Be(铍) Mg(镁) Ca(钙) Sr(锶) Ba(钡) 密度-3 1.85 1.74 1.54 2.6 根据星光转变的电流大小测出太空中 3.51 (kg· ) cm 金属性 星体的亮度，推算星球与地球的距离。 电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 金属性递增
上页 下页 退出
(kg· ) cm
ⅠA 密度 -3
1-1 碱金属和碱土金属的基本性质
Li(锂) Na(钠) K(钾) Rb(铷) Cs(铯) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.88
电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 氧化数 +1 +1 +1 +1 +1 E (M+/M) -3.04 -2.713 -2.924 (-2.98) (-3.026) (V) 氧化数与族号一致。 *E (Li+)反常，是由于Li的半径较小，易与 ⅡA Be(铍) Mg(镁) Ca(钙) Sr(锶) Ba(钡) 常见的化合物以离子型为主。由于Li+、 水分子结合生成水合离子放出较多能量所致3.51 密度-3 1.85 1.74 1.54 2.6 (kg· 2+半径小，其化合物具有一定共价性。 cm ) Be 电负性 1.0 0.9 0.8 0.8 0.7 氧化数 +2 +2 +2 +2 +2 E (M+/M) -1.99 -2.356 -2.84 -2.89 -2.92
大学无机化学——碱金属和碱土金属
2 Na2O2 2CO2 2 Na2CO3 O2
Fe2O3 3 Na2O2 2 Na2 FeO4 Na2O Cr2O3 3 Na2O2 2 Na2CrO4 Na2O
还原性
5 Na2O2 2 MnO4 16 H 5O2 2 Mn2 10 Na 8 H 2O BaO2 H 2 SO4 H 2O2 BaSO4
性质 颜色 溶解度 酸碱性 碱金属 均为白色 很大(LiOH除外) 均为碱性 碱土金属 均为白色 较小(Mg(OH)2、 Be(OH)2难溶) 碱性（Be(OH)2除 外）
碱金属的其他性质：白色固体、易吸潮、溶于水放出大量的热
2）原因
溶解度规律： 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。
金属的氨溶液中含有金属离子和溶剂化自由电子， 这种溶剂化自由电子非常活泼，具有极强的还原能力， 金属的氨溶液：强还原性（低温）、导电性、顺磁性
氨合电子结构示意图
• 由于氨合电子存在, 溶液有导电性和顺磁 性, e(NH3)y- 是很强的还原剂, 用于无机和 有机合成. • 痕量杂质如过渡金属盐,氧化物,氢氧化物 存在或光化作用,能促进碱金属与氨的反应
第12章 碱金属和碱土金属
12-1 金属单质
12-2 含氧化合物
12-3 盐类
Li
Na
K
Rb Cs
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
碱金属：IA族的金属单质。 锂、钠、钾、铷、铯、钫
碱土金属：IA族的金属单质。 铍、镁、钙、锶、钡、镭
由于IA族金属的氢氧化物都是强碱， 故称该族元素为碱金属
钙锶钡碱性“ 碱金属氧化物”和土性的 “氧化铝”之间，故称该族元素为碱土金 属
天津大学无机化学课件1第一章化学中的计量和质量关系1
15:51 徐州工程学院化工学院
12/28
1-1-5 气体计量
1.物质聚集状态
有三种：气态（gaseous state）、液态（ liquid state）和固态（ solid state）。 聚集 状态 固体 液体 气体 粒子间 粒子运 压缩性 扩散性 距离 动 小 不活跃 － － 较小 大 不活跃 活跃 很小 有 有 有
R= pV/nT
1mol×273.15K = 8.3144 Pa· 3· -1· -1 m mol K = 8.3144 J· -1· -1 mol K
15:51 徐州工程学院化工学院
=
101.325×103Pa×22.414×10-3 m3
18/28
理想气体状态方程的应用
1.计算p,V,T,n中的任意物理量 2.确定气体的密度和摩尔质量 1) 求摩尔质量 M = mRT/pV
第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系
第一节 化学反应中的计量
15:51 徐州工程学院化工学院
1/28
1-1-1 相对原子质量和相对分子质量 具有确定质子数和中子数的一类单 核粒子称为核素。 自然界中氧就有三种同位素: 16O 17O 18O 元素是具有相同质子数的一类单 含量/% 99.759 0.037 0.204 核粒子的总称。 碳也有三种同位素： 质子数相等而中子数不等的同一元 12C 13C 14C 素的一些原子品种互称为同位素。 含量/% 98.892 1.108
分子式可能和最简式相同，也可能是最简式的整 数倍。例如：
分子型物质 气态氯化铝 水
15:51 徐州工程学院化工学院
化学式 AlCl3 H2O
25/28
分子式 Al2Cl6 H2O
1-1-6 化学计量化合物和非计量化合物
12/28
1-1-5 气体计量
1.物质聚集状态
有三种：气态（gaseous state）、液态（ liquid state）和固态（ solid state）。 聚集 状态 固体 液体 气体 粒子间 粒子运 压缩性 扩散性 距离 动 小 不活跃 － － 较小 大 不活跃 活跃 很小 有 有 有
R= pV/nT
1mol×273.15K = 8.3144 Pa· 3· -1· -1 m mol K = 8.3144 J· -1· -1 mol K
15:51 徐州工程学院化工学院
=
101.325×103Pa×22.414×10-3 m3
18/28
理想气体状态方程的应用
1.计算p,V,T,n中的任意物理量 2.确定气体的密度和摩尔质量 1) 求摩尔质量 M = mRT/pV
第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系
第一节 化学反应中的计量
15:51 徐州工程学院化工学院
1/28
1-1-1 相对原子质量和相对分子质量 具有确定质子数和中子数的一类单 核粒子称为核素。 自然界中氧就有三种同位素: 16O 17O 18O 元素是具有相同质子数的一类单 含量/% 99.759 0.037 0.204 核粒子的总称。 碳也有三种同位素： 质子数相等而中子数不等的同一元 12C 13C 14C 素的一些原子品种互称为同位素。 含量/% 98.892 1.108
分子式可能和最简式相同，也可能是最简式的整 数倍。例如：
分子型物质 气态氯化铝 水
15:51 徐州工程学院化工学院
化学式 AlCl3 H2O
25/28
分子式 Al2Cl6 H2O
1-1-6 化学计量化合物和非计量化合物
天津大学无机化学01 化学反应中的质量关系和能量关系课件
无机化学
多媒体电子教案
第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系
研究化学反应经常遇到的问题
1.化学反应能否自发进行？ 2.反应进行的速率有多大？ 3.反应进行的极限(化学平衡) 4.反应中的能量变化(热化学) 5.反应是如何进行的(反应机理)？
第一章 化学反应中的质量关系和能量关系
基
1.阐述化学中的计量，以巩固高中 化学中的有关概念
本 2.引入化学计量数，反应进度，状
内 态函数,标准态和反应焓变等重
容 要概念
3.阐明化学反应中的质量关系和能
量关系
第一章 化学反应中的质量关系和能量关系
基 会应用热化学方程式和
本 要
物质的标准摩尔生成焓计
求 算标准摩尔反应焓变
第一章 化学反应中的质量关系和能量关系
目 1-1 化学反应中的计量 录 1-2 化学反应中的质量关系
骄傲自满是我们的一座可怕的陷阱；而且，这个陷 阱是我们自己亲手挖掘的。 —— 老舍
尺有所短；寸有所长。物有所不足；智有所不 明。 —— 屈原
1、正视自己的长处，扬长避短， 2、正视自己的缺点，知错能改， 3谦虚使人进步， 4、人应有一技之长， 5、自信是走向成功的第一步， 6强中更有强中手，一山还比一山高， 7艺无止境 8、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来，刻苦
训练才能有所收获，取得成效。
9、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视； 10、智者超然物外
释担而立 但微颔之
性格: 自矜（骄傲）
取置覆酌沥
Байду номын сангаас
对比
谦虚
道理: 熟能生巧,即使有什么长处也不必骄傲自满。
课外延伸
1、联系生活、学习，说说熟能生巧 的事例。
多媒体电子教案
第一章 化学反应中的 质量关系和能量关系
研究化学反应经常遇到的问题
1.化学反应能否自发进行？ 2.反应进行的速率有多大？ 3.反应进行的极限(化学平衡) 4.反应中的能量变化(热化学) 5.反应是如何进行的(反应机理)？
第一章 化学反应中的质量关系和能量关系
基
1.阐述化学中的计量，以巩固高中 化学中的有关概念
本 2.引入化学计量数，反应进度，状
内 态函数,标准态和反应焓变等重
容 要概念
3.阐明化学反应中的质量关系和能
量关系
第一章 化学反应中的质量关系和能量关系
基 会应用热化学方程式和
本 要
物质的标准摩尔生成焓计
求 算标准摩尔反应焓变
第一章 化学反应中的质量关系和能量关系
目 1-1 化学反应中的计量 录 1-2 化学反应中的质量关系
骄傲自满是我们的一座可怕的陷阱；而且，这个陷 阱是我们自己亲手挖掘的。 —— 老舍
尺有所短；寸有所长。物有所不足；智有所不 明。 —— 屈原
1、正视自己的长处，扬长避短， 2、正视自己的缺点，知错能改， 3谦虚使人进步， 4、人应有一技之长， 5、自信是走向成功的第一步， 6强中更有强中手，一山还比一山高， 7艺无止境 8、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来，刻苦
训练才能有所收获，取得成效。
9、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视； 10、智者超然物外
释担而立 但微颔之
性格: 自矜（骄傲）
取置覆酌沥
Байду номын сангаас
对比
谦虚
道理: 熟能生巧,即使有什么长处也不必骄傲自满。
课外延伸
1、联系生活、学习，说说熟能生巧 的事例。
《无机化学》第4版 教学课件 10碱金属和碱土金属元素 10-6盐类
如 卤化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐等为无色
BaCrO4为黄色、KMnO4为紫色
10.6 盐类的性质 第十章 碱金属和 碱土金属元素
一般来说，碱金属和碱土金属盐具有 较高的热稳定性 一般来说，碱金属盐易溶于水；
但硝酸盐热稳定性较差 碱土金属：铍盐大多数易溶，
如 4LiNO3 650℃镁2盐Li2部O分+ 易4N溶O，2↑+ O2↑ 2NaNO3 830℃钙、2N锶a、NO钡2 盐+ O多2↑为难溶
Mg2+ 镁试剂 Mg2+ +镁试剂 碱性 天蓝色↓
Ca2+ (NH4)2C2O4 Ca2+ + C2O24-
CaC2O4↓
(白色)
Ba2+ K2CrO4 Ba2+ +CrO42-
BaCrO4↓
(黄色)
第十章 碱金属和 碱土金属元素
铍盐和可溶性钡盐有毒
K+、Na+、 Mg2+、第C十a章2+、碱B金a属2+和的碱鉴土定金属元素
离子 Na+
鉴定试剂 KH2SbO4
鉴定反应 Na+ + H2SbO4- 中性或弱碱性
NaH2SbO4↓(白色)
2K+ + Na+ +[Co(NO2)6]3K+ Na3[Co(NO2)6] 中性或弱酸性 K2Na[C(亮o(黄NO）2)6]↓
第十章 碱金属和 碱土金属元素
第十章 碱金属和 碱土金属元素
第六节 盐类
10.6 盐类的性质 第十章 碱金属和 碱土金属元素
绝大多数碱金属、碱土金属盐类的晶体 属于离子晶体，熔、沸点较高。常温下 铍是与固易体变，形熔的化阴离时子能的导化电合。物为共价化合物 碱金属、碱土金属与无色阴离子形成的 因为化B合e2物+半是径无小色，或电荷白较色多；，极化力较强。 碱金属、如碱Be土C金l2是属共与价有化色合阴物离：子形成的 熔点化低合、物易常升呈华阴、离能子溶的于颜有色机。溶剂中。
BaCrO4为黄色、KMnO4为紫色
10.6 盐类的性质 第十章 碱金属和 碱土金属元素
一般来说，碱金属和碱土金属盐具有 较高的热稳定性 一般来说，碱金属盐易溶于水；
但硝酸盐热稳定性较差 碱土金属：铍盐大多数易溶，
如 4LiNO3 650℃镁2盐Li2部O分+ 易4N溶O，2↑+ O2↑ 2NaNO3 830℃钙、2N锶a、NO钡2 盐+ O多2↑为难溶
Mg2+ 镁试剂 Mg2+ +镁试剂 碱性 天蓝色↓
Ca2+ (NH4)2C2O4 Ca2+ + C2O24-
CaC2O4↓
(白色)
Ba2+ K2CrO4 Ba2+ +CrO42-
BaCrO4↓
(黄色)
第十章 碱金属和 碱土金属元素
铍盐和可溶性钡盐有毒
K+、Na+、 Mg2+、第C十a章2+、碱B金a属2+和的碱鉴土定金属元素
离子 Na+
鉴定试剂 KH2SbO4
鉴定反应 Na+ + H2SbO4- 中性或弱碱性
NaH2SbO4↓(白色)
2K+ + Na+ +[Co(NO2)6]3K+ Na3[Co(NO2)6] 中性或弱酸性 K2Na[C(亮o(黄NO）2)6]↓
第十章 碱金属和 碱土金属元素
第十章 碱金属和 碱土金属元素
第六节 盐类
10.6 盐类的性质 第十章 碱金属和 碱土金属元素
绝大多数碱金属、碱土金属盐类的晶体 属于离子晶体，熔、沸点较高。常温下 铍是与固易体变，形熔的化阴离时子能的导化电合。物为共价化合物 碱金属、碱土金属与无色阴离子形成的 因为化B合e2物+半是径无小色，或电荷白较色多；，极化力较强。 碱金属、如碱Be土C金l2是属共与价有化色合阴物离：子形成的 熔点化低合、物易常升呈华阴、离能子溶的于颜有色机。溶剂中。
天津大学无机化学教研室《无机化学》复习全书(碱金属和碱土金属元素)
3．臭氧化物和低氧化物 （1）臭氧化物的制备方法 在低温下通过 与粉末状无水碱金属（Li 除外）氢氧化物反应，并用液氨提取，即可 得到红色的 固体：
（2）臭氧化物的化学性质 a．室温下，臭氧化物缓慢分解为 和
b．臭氧化物与水反应，生成 MOH 和
6 / 27
圣才电子书
二、碱金属和碱土金属的性质 1．碱金属和碱土金属的物理性质 （1）ⅠA 族和ⅡA 族元素的原子在同一周期中具有较大的原子半径和较少的核电荷， 故ⅠA 族、ⅡA 族金属晶体中的金属键很不牢固，单质的熔、沸点较低，硬度较小； （2）碱土金属的熔点和沸点都比碱金属高，密度和硬度比碱金属大。Li 的密度为 0.53 g·cm－３，是最轻的金属。碱金属和 Ca、Sr、Ba 均可用刀切割，其中最软的是 Cs； （3）碱金属和碱土金属表面都具有银白色光泽。
③碱金属和碱土金属氨溶液不稳定，过渡金属化合物可催化其分解为氨基化物。例如：
（3）碱金属可溶于醚和烷基胺中，例如金属钠在乙二胺中的溶解： 表 10-1 碱金属和碱土金属的一些重要反应
2 / 27
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
三、氢化物 1．氢化物的合成 （1）反应式 碱金属和碱土金属（铍、镁除外）在加热时能与氢直接化合，生成离子型氢化物：
混合制得：
②性质
a．纯 Na2O2 为白色粉末，工业品一般为浅黄色；
b．
在碱性介质中是强氧化剂，常用作熔矿物；
c．室温下，过氧化钠（超氧化物）与水或稀酸反应生成过氧化氢，过氧化氢分解并放
出氧气：
d．过氧化钠（超氧化物）与二氧化碳反应放出氧气：
②碱土金属氧化物 碱土金属氧化物可由碳酸盐或硝酸盐加热分解得到。例如：
（2）性质
（2）臭氧化物的化学性质 a．室温下，臭氧化物缓慢分解为 和
b．臭氧化物与水反应，生成 MOH 和
6 / 27
圣才电子书
二、碱金属和碱土金属的性质 1．碱金属和碱土金属的物理性质 （1）ⅠA 族和ⅡA 族元素的原子在同一周期中具有较大的原子半径和较少的核电荷， 故ⅠA 族、ⅡA 族金属晶体中的金属键很不牢固，单质的熔、沸点较低，硬度较小； （2）碱土金属的熔点和沸点都比碱金属高，密度和硬度比碱金属大。Li 的密度为 0.53 g·cm－３，是最轻的金属。碱金属和 Ca、Sr、Ba 均可用刀切割，其中最软的是 Cs； （3）碱金属和碱土金属表面都具有银白色光泽。
③碱金属和碱土金属氨溶液不稳定，过渡金属化合物可催化其分解为氨基化物。例如：
（3）碱金属可溶于醚和烷基胺中，例如金属钠在乙二胺中的溶解： 表 10-1 碱金属和碱土金属的一些重要反应
2 / 27
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
三、氢化物 1．氢化物的合成 （1）反应式 碱金属和碱土金属（铍、镁除外）在加热时能与氢直接化合，生成离子型氢化物：
混合制得：
②性质
a．纯 Na2O2 为白色粉末，工业品一般为浅黄色；
b．
在碱性介质中是强氧化剂，常用作熔矿物；
c．室温下，过氧化钠（超氧化物）与水或稀酸反应生成过氧化氢，过氧化氢分解并放
出氧气：
d．过氧化钠（超氧化物）与二氧化碳反应放出氧气：
②碱土金属氧化物 碱土金属氧化物可由碳酸盐或硝酸盐加热分解得到。例如：
（2）性质
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 锂的水合数与水合能(kJ/mol)
rM+
Li+ 78
2.E Li+/Li特别负,
为什么?
Θ
Θ
rM+(aq)
340 276 232 228 228
n水合
25.3 16.6 10.5 10.0 9.9
△H水合
-530 -420 -340 -315 -280
E Li+/Li = -3.05v E Na+/Na= -2.72v E K+/K = -2.93v
Cl
Al
Cl
Al
Cl
Cl
Be
Cl
Be
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
1.3.3 Li,Mg的相似性
4Li + O2 == 2Li2 O 2Mg + O2 == 2MgO 6Li + N2 == 2Li3N 3Mg + N2 == Mg3N2
2Mg(NO3)2 == 2MgO + 4NO2 + O2 4LiNO3 == 2Li2O + 4NO2 + O2 LiClH2O == LiOH + HCl MgCl26H2O == Mg(OH)Cl + HCl + 5H2O MgO + HCl
△ Hh
KI NaI LiF CsF
-826 -711 -1034 -779
溶解度 763 12.2 703 11.8 1039 0.1 730 24.2
U
巴索洛规则: 3. 巴索洛规则:
当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. LiF LiI BaSO4 BeSO4 A F
1.5.2. 碳酸盐的热稳定性 MCO3(s) = MO(s) +CO2
O M2+ [O C O 碳酸盐的热稳定 性取决于M离子 的反极化能力 ]2- Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ 愈 来 愈 难 分 解
△
1.5.4 焰色反应
Li Na K
Ca
Sr
Ba
1.6 专题讨论
1.6.1 锂的特殊性
4. 形成配位氢化物
氢化铝锂
(无水)乙醚 4LiH + AlCl3 → Li[AlH4 ] + 3LiCl
Li[AlH4]受潮时强烈水解
LiAlH4 + 4H2 O LiOH + Al(OH)3 + 4H2 →
1.3 对角线规则
Li Na Be B C Si 原因:
Mg Al
Z / r 比较相似.
+
1.2.2 离子型氢化物(除Be,Mg)
ⅠA ⅡA 金属活泼,可与氢形成离子性氢化物,有以下特点: 金属活泼,可与氢形成离子性氢化物,有以下特点:
均为白色晶体, 1. 均为白色晶体, 热稳定性差 LiH
Θ
NaH
KH
RbH CsH
-54.3 -49.3
NaC-
-441
△fH -90.4 -57.3 -57.7
1.4 氢氧化物酸碱性判断标准
RO +
-
H+ = ROH
=
R+ +
OH
-
解离方式与拉 电子能力有关 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
碱 性 增 强
R拉电子能力与离子势 有关:ф=Z/r Ф 0.22 Ф Ф
(r以pm 为单位)
LiOH NaOH KOH RbOH CsOH
Θ Θ
Na+ 98 K+ 133
Rb+ 149 Cs+ 165
M(s)+H+(aq) =M+(aq)+1/2 H2
△H升
M(g) + H+(g)→ M+(g) + H (g)
△rH= △H升(M)-Hh(H+)+I1(M)-
Li 161 Na 108.5 K 90
I1 △Hh 520 -522 496 -406 419 -322
1. 3.1 B,Si的相似性
2B + 6NaOH == 2Na3BO3 +3H2 Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2 其单质为原子型晶体,B-O,Si-O十分稳定.
1.3.2
Be,Al相似性
Al ,Be金属可与浓硝酸形成钝化膜. 金属可与浓硝酸形成钝化膜. 金属可与浓硝酸形成钝化膜 Al(OH)3+OH- == Al(OH)4- Be(OH)2+2OH-== Be(OH)42- Al3+ ,Be2+易水解. 均有共价性:在蒸气中,氯化物两分子缔合.
0.22 0.32 0.32
碱性 两性 酸性
酸性增强
1.5
盐类Leabharlann 1. 5.1 共同特点1. 基本上是离子型化合物. 2. 阳离子基本无色,盐的颜色取决于阴离子的颜色. 3.ⅠA盐类易溶, ⅡA盐类难溶,一般与大直径阴离 子相配时易形成难溶的ⅡA盐. ⅠA易溶 难溶: K2[PtCl6], Na[Sb(OH)6], KClO4, Li3PO4 , K2Na[Co(NO2)3] ⅡA难溶 MCO3 ,MC2O4, M3(PO4)2, MSO4,MCrO4
溶 解 度 增 大 小 减 度
CsI CsF
A MClO4 Na[Sb(OH)6] K2[PtCl] 6
OH
SO42
CrO42
溶 解
I
�
1.6.2. 离子晶体盐类溶解性的判断标准 溶解自由能变: 1. 溶解自由能变: MX(s) == M+(aq) + X- 半定量规则: 2. 半定量规则:
MX(s)
△G1 △sG
△sG
M+(aq) + X- (aq)
△G2
M+(g) + X- (g)
△sG
= △G1 +△G2 = △H1+△H2-T(△S1+△S2) ≈U +△Hh 比较U与△Hh绝对值
第一章 碱金属与碱土金属
1.1 概述
ⅠA Li Na K Rb Cs ns1 +1 ⅡA Be Mg Ca Sr Ba ns2 +2 Humphry Davy (戴维 1778～1829) 利用电解法 制取了金属K,Na,Ca, Mg,Sr,Ba,确认氯气 是一种元素,氢是一切酸 类不可缺少的要素,为化 学做出了杰出贡献.
I1(H)+ Hh(M+)-1/2DH2 =[△H升(M)+I1(M) + Hh(M+) ]
-
[Hh(H+)+I1(H)+1/2DH2]
=[△H升+I1 + Hh](M)- 438
Li △rH -279 △rS 51.3 △rG -294 E池 +3.05 EM+/M -3.05
Na K -239 -251 74.6 104.7 -261 -282 +2.71 +2.92 +2.71 -2.92
1.2 单质的性质
1.2.1 碱金属,碱土金属与液氨的作用
蓝色) 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) 蓝色)
2M(s) + 2NH3 (l) → 2M + 2NH2 + H 2 (g)
2. 还原性强
( E (H 2 /H ) = 2 . 23 V)
Θ
2LiH + TiO 2 Ti + 2LiOH →
4NaH + TiCl 4 Ti + 4NaCl + 2H 2 →
3. 剧烈水解
MH + H 2 O MOH + H 2 (g) → CaH 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + 2H 2 (g) →
rM+
Li+ 78
2.E Li+/Li特别负,
为什么?
Θ
Θ
rM+(aq)
340 276 232 228 228
n水合
25.3 16.6 10.5 10.0 9.9
△H水合
-530 -420 -340 -315 -280
E Li+/Li = -3.05v E Na+/Na= -2.72v E K+/K = -2.93v
Cl
Al
Cl
Al
Cl
Cl
Be
Cl
Be
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
1.3.3 Li,Mg的相似性
4Li + O2 == 2Li2 O 2Mg + O2 == 2MgO 6Li + N2 == 2Li3N 3Mg + N2 == Mg3N2
2Mg(NO3)2 == 2MgO + 4NO2 + O2 4LiNO3 == 2Li2O + 4NO2 + O2 LiClH2O == LiOH + HCl MgCl26H2O == Mg(OH)Cl + HCl + 5H2O MgO + HCl
△ Hh
KI NaI LiF CsF
-826 -711 -1034 -779
溶解度 763 12.2 703 11.8 1039 0.1 730 24.2
U
巴索洛规则: 3. 巴索洛规则:
当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. LiF LiI BaSO4 BeSO4 A F
1.5.2. 碳酸盐的热稳定性 MCO3(s) = MO(s) +CO2
O M2+ [O C O 碳酸盐的热稳定 性取决于M离子 的反极化能力 ]2- Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ 愈 来 愈 难 分 解
△
1.5.4 焰色反应
Li Na K
Ca
Sr
Ba
1.6 专题讨论
1.6.1 锂的特殊性
4. 形成配位氢化物
氢化铝锂
(无水)乙醚 4LiH + AlCl3 → Li[AlH4 ] + 3LiCl
Li[AlH4]受潮时强烈水解
LiAlH4 + 4H2 O LiOH + Al(OH)3 + 4H2 →
1.3 对角线规则
Li Na Be B C Si 原因:
Mg Al
Z / r 比较相似.
+
1.2.2 离子型氢化物(除Be,Mg)
ⅠA ⅡA 金属活泼,可与氢形成离子性氢化物,有以下特点: 金属活泼,可与氢形成离子性氢化物,有以下特点:
均为白色晶体, 1. 均为白色晶体, 热稳定性差 LiH
Θ
NaH
KH
RbH CsH
-54.3 -49.3
NaC-
-441
△fH -90.4 -57.3 -57.7
1.4 氢氧化物酸碱性判断标准
RO +
-
H+ = ROH
=
R+ +
OH
-
解离方式与拉 电子能力有关 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
碱 性 增 强
R拉电子能力与离子势 有关:ф=Z/r Ф 0.22 Ф Ф
(r以pm 为单位)
LiOH NaOH KOH RbOH CsOH
Θ Θ
Na+ 98 K+ 133
Rb+ 149 Cs+ 165
M(s)+H+(aq) =M+(aq)+1/2 H2
△H升
M(g) + H+(g)→ M+(g) + H (g)
△rH= △H升(M)-Hh(H+)+I1(M)-
Li 161 Na 108.5 K 90
I1 △Hh 520 -522 496 -406 419 -322
1. 3.1 B,Si的相似性
2B + 6NaOH == 2Na3BO3 +3H2 Si+2NaOH+H2O == Na2SiO3+2H2 其单质为原子型晶体,B-O,Si-O十分稳定.
1.3.2
Be,Al相似性
Al ,Be金属可与浓硝酸形成钝化膜. 金属可与浓硝酸形成钝化膜. 金属可与浓硝酸形成钝化膜 Al(OH)3+OH- == Al(OH)4- Be(OH)2+2OH-== Be(OH)42- Al3+ ,Be2+易水解. 均有共价性:在蒸气中,氯化物两分子缔合.
0.22 0.32 0.32
碱性 两性 酸性
酸性增强
1.5
盐类Leabharlann 1. 5.1 共同特点1. 基本上是离子型化合物. 2. 阳离子基本无色,盐的颜色取决于阴离子的颜色. 3.ⅠA盐类易溶, ⅡA盐类难溶,一般与大直径阴离 子相配时易形成难溶的ⅡA盐. ⅠA易溶 难溶: K2[PtCl6], Na[Sb(OH)6], KClO4, Li3PO4 , K2Na[Co(NO2)3] ⅡA难溶 MCO3 ,MC2O4, M3(PO4)2, MSO4,MCrO4
溶 解 度 增 大 小 减 度
CsI CsF
A MClO4 Na[Sb(OH)6] K2[PtCl] 6
OH
SO42
CrO42
溶 解
I
�
1.6.2. 离子晶体盐类溶解性的判断标准 溶解自由能变: 1. 溶解自由能变: MX(s) == M+(aq) + X- 半定量规则: 2. 半定量规则:
MX(s)
△G1 △sG
△sG
M+(aq) + X- (aq)
△G2
M+(g) + X- (g)
△sG
= △G1 +△G2 = △H1+△H2-T(△S1+△S2) ≈U +△Hh 比较U与△Hh绝对值
第一章 碱金属与碱土金属
1.1 概述
ⅠA Li Na K Rb Cs ns1 +1 ⅡA Be Mg Ca Sr Ba ns2 +2 Humphry Davy (戴维 1778～1829) 利用电解法 制取了金属K,Na,Ca, Mg,Sr,Ba,确认氯气 是一种元素,氢是一切酸 类不可缺少的要素,为化 学做出了杰出贡献.
I1(H)+ Hh(M+)-1/2DH2 =[△H升(M)+I1(M) + Hh(M+) ]
-
[Hh(H+)+I1(H)+1/2DH2]
=[△H升+I1 + Hh](M)- 438
Li △rH -279 △rS 51.3 △rG -294 E池 +3.05 EM+/M -3.05
Na K -239 -251 74.6 104.7 -261 -282 +2.71 +2.92 +2.71 -2.92
1.2 单质的性质
1.2.1 碱金属,碱土金属与液氨的作用
蓝色) 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) 蓝色)
2M(s) + 2NH3 (l) → 2M + 2NH2 + H 2 (g)
2. 还原性强
( E (H 2 /H ) = 2 . 23 V)
Θ
2LiH + TiO 2 Ti + 2LiOH →
4NaH + TiCl 4 Ti + 4NaCl + 2H 2 →
3. 剧烈水解
MH + H 2 O MOH + H 2 (g) → CaH 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + 2H 2 (g) →