碱金属与碱土金属总结
碱金属和碱土金属

碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个重要类别。
它们在化学性质、物理性质和应用方面有很多共同之处,但也有一些显著的差异。
本文将介绍碱金属和碱土金属的基本特点、重要性质及其在实际应用中的作用。
一、碱金属碱金属是周期表中位于第一族,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素都是非常活泼的金属,具有强烈的还原性。
它们在常温下存在于固态,是银白色的质地柔软金属,能轻松被切割,并且具有低密度和低熔点。
碱金属具有以下一些重要性质:1. 高反应性:碱金属在常温下与水反应产生大量的氢气和碱溶液,释放出巨大的热量。
这种反应非常剧烈,有时可以引起爆炸。
例如,钠在与水接触时会迅速产生白色火焰和剧烈的燃烧。
因此,碱金属的处理需要极高的小心和专业知识。
2. 高电离能:碱金属的外层电子非常容易被剥离,因此具有很低的电离能。
这使得它们可以很容易地丧失电子形成阳离子,并与其他元素形成化合物。
3. 强烈的还原性:碱金属是非常强大的还原剂,能够夺取其他元素的电子,并参与许多重要反应。
例如,钾在与氧气反应时会猛烈燃烧,产生明亮的火焰。
4. 高热导率:碱金属具有极高的热导率,这使得它们在冷却和传热技术方面非常有用。
铯是所有金属中热导率最高的元素。
碱金属在许多领域具有广泛应用。
它们可用于制造合金、金属薄膜、电池、催化剂等。
其中最常见的应用是用作发光剂和制备碱金属离子的闪烁屏幕。
此外,碱金属离子在生物医学领域中也具有重要应用,例如在MRI(核磁共振成像)中作为对比剂。
二、碱土金属碱土金属是元素周期表中位于第二族,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
与碱金属相比,碱土金属的化学性质相对较为稳定,但仍然具有明显的金属性质。
它们在常温下也是固态,但与碱金属不同的是,碱土金属较硬和坚硬。
碱土金属具有以下一些重要性质:1. 抗氧化性:碱土金属相对于碱金属来说较为惰性,不容易与空气中的氧气发生反应。
碱金属碱土金属

碱金属碱土金属
碱金属和碱土金属都是化学元素周期表中的两个重要类别。
碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫,而碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭。
这两个元素类别都有许多共同点和不同之处。
首先,碱金属和碱土金属都是典型的金属元素。
它们的原子结构有一个或两个电子轻松地从外层轨道中释放出来,使其成为相对稳定的阳离子。
碱金属和碱土金属的这种特性使得它们在化学反应中表现出非常活泼的性质,特别是在水中。
其中,碱金属时,它们与水反应的产物是碱性化合物和氢气,而碱土金属反应时的产物是氢氧化物或氧化物。
其次,碱金属和碱土金属具有较低的密度。
其中,锂的密度约为0.53克/立方厘米,钙的密度约为1.54克/立方厘米。
由于其低密度和活泼性质,这些元素在工业上有着广泛的应用,包括用于制造轻金属、电池和荧光材料等。
此外,碱金属和碱土金属显示出不同的化学活性。
与碱金属相比,碱土金属更难活泼,因为它们的外层电子数更多,需要更多的能量来释放。
因此,碱金属通常具有更强的还原性和更大的反应活性,而碱土金属则更倾向于形成阳离子化合物而不反应。
最后,碱金属和碱土金属在生命中起着不同的作用。
碱金属在生物体内起着独特的作用,如钾在神经细胞中传递电信号,而铷和钫在细胞膜的稳定性和脂肪酸代谢方面发挥作用。
碱土金属在血液凝固、骨骼健康和身体免疫系统等方面起着重要作用。
总的来说,碱金属和碱土金属虽然有许多共性,但在性质和应用方面也有一些重要的不同。
它们在许多诸如电子学、化学合成、生命科学和材料科学等领域中都扮演着至关重要的角色。
碱金属与碱土金属的区别

碱金属与碱土金属的区别碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。
它们在物理性质、化学性质以及在自然界中的分布等方面存在着显著的区别。
本文将详细探讨碱金属和碱土金属的区别。
一、物理性质的区别1. 密度和硬度:碱金属的密度和硬度较低,比较轻盈,容易被切割和压制成各种形状。
而碱土金属的密度和硬度相对较高,比碱金属更坚硬且具有更高的密度。
2. 熔点和沸点:碱金属具有相对较低的熔点和沸点,例如钾的熔点为63.38℃,锂的熔点为180.54℃。
而碱土金属的熔点和沸点相对较高,例如镁的熔点为649℃,钙的熔点为842℃。
3. 导电性:碱金属具有很高的导电性,可以很容易地导电。
碱土金属也具有良好的导电性,但相对于碱金属来说稍逊一筹。
二、化学性质的区别1. 与水反应:碱金属具有与水剧烈反应的性质,生成碱性氢氧化物和氢气。
例如,钠与水反应产生氢气并生成氢氧化钠。
而碱土金属与水反应较为缓慢,生成相应的碱土金属氢氧化物和氢气。
例如,钙与水反应生成氢气并生成氢氧化钙。
2. 氧化性:碱金属具有较强的氧化性,容易损失电子形成正离子。
碱土金属也具有一定的氧化性,但相对于碱金属来说较低。
3. 化合价:碱金属的化合价多为+1,例如钠的氧化状态为+1。
而碱土金属的化合价多为+2,例如镁的氧化状态为+2。
三、自然界中的分布1. 碱金属在自然界中相对较为稀少,主要以盐湖和海水中的含量较高。
其中,氯化钠是最常见的碱金属盐。
2. 碱土金属在自然界中相对较为丰富,分布广泛。
例如,镁和钙广泛存在于岩石、矿石和土壤中。
四、应用领域的区别1. 碱金属应用:碱金属广泛应用于多个领域,包括电池、合金制备、烟火制造、钢铁生产等。
钾化合物还用于肥料的制造。
2. 碱土金属应用:碱土金属在建筑材料、医学、农业等领域中有着重要的应用。
例如,镁合金用于航空和汽车制造,钙化合物可用作水泥生产中的添加剂。
结论总的来说,碱金属和碱土金属在物理性质、化学性质、自然界分布以及应用领域等方面存在显著的区别。
碱金属碱土金属课件

碱金属和碱土金属的化合物在药物合成中具有重要作用,如锂盐在抑郁症治疗中的应用。
医学成像
某些碱金属和碱土金属的放射性同位素可用作医学成像的示踪剂,如氟-18在正电子发 射断层扫描中的应用。
钾
总结词
中等活跃的碱金属元素
详细描述
钾是碱金属元素中的一种,原子序数为19,原子量为39.098。在标准条件下, 钾是银白色的金属,具有较高的熔点和沸点,与水反应剧烈。
铷
总结词
较为活泼的碱金属元素
详细描述
铷是碱金属元素中的一种,原子序数为37,原子量为85.4678。在标准条件下,铷是银白色的金属, 具有较低的熔点和沸点,与水反应非常剧烈。
碱金属在常温下呈液态的有锂、钠、钾,呈固态的有铯; 碱土金属在常温下都是固态。
熔点与沸点
碱金属的熔点较低,其中钠、钾的熔点在300℃ 01 以下,锂的熔点略高于钠、钾。
碱土金属的熔点较高,如铍、镁、钙的熔点均在 02 1000℃以上。
碱金属的沸点较低,如钠、钾的沸点在800℃左 03 右;而碱土金属的沸点较高,如钙的沸点为
与空气的反 应
碱金属与空气的反 应
碱金属元素暴露在空气中易被氧化, 如钠在空气中会逐渐氧化成氧化钠或 过氧化钠。
碱土金属与空气的反 应
碱土金属元素在空气中也容易被氧化, 如镁在空气中会逐渐氧化成氧化镁。
碱金属和碱土金属的物理性 质
颜色与状态
碱金属单质通常是银白色金属,但铯略带金色;碱土金 属单质则是银白色或灰色。
铯
总结词
最活泼的碱金属元素
详细描述
铯是碱金属元素中的一种,原子序数为55,原子量为 132.90547。在标准条件下,铯是银白色的金属,具有最低 的熔点和沸点,极易与水和氧气反应,甚至在空气中就可以 自燃。
碱金属和碱土金属元素

MCO3 === MO + CO2 Mg、Ca、Sr、Ba的碳酸盐分解温度依次升高。
第十三章、硼族元素
硼族元素
第ⅢA,B、Al、Ga、In、Tl称为硼族。除B 外,其它都是金属,电子价层结构为ns2np1。
硼族元素的通性
硼族元素的单质及其化合物
硼在自然界中主要以硼酸盐形式存在。硼砂 ,Na2B4O7.10H2O,方硼石,2Mg3B8O15.MgCl2等 。铝主要以铝矾土矿形式存在,它在地壳里含量 仅仅次于氧和硅。
• 过氧化物 碱金属和碱土金属,除Be未发现有过氧化物外, 都能生成含有O22-离子的过氧化物。
453-473K
4Na + O2 === 2Na2O
573-673K
2Na2O + O2 === 2Na2O2 Na2O2 + 2H2O === H2O2 + 2NaOH Na2O2 + H2SO4 === H2O2 + Na2SO4 2Na2O2 + CO2 === 2Na2CO3 + O2
• Ga、In、Tl属稀有元素,学生自学了解。
• 单质硼的提取 工业上用浓碱来分解硼镁矿:
Mg2B2O5.H2O + 2NaOH === 2NaBO2 + 2Mg(OH)2 4NaBO2 + CO2 + 10H2O ===
Na2B4O7.10H2O + Na2CO3 Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O === 4H3BO3 + Na2SO4
△
2Al(OH)3 === Al2O3 + 3H2O
Na3AlF6
2Al2O3
===Biblioteka 电解4Al+
同族元素知识点总结

同族元素知识点总结同族元素包括了一些著名的元素家族,如碱金属族、碱土金属族、卤素族和稀有气体族等。
以下将对这些主要的同族元素进行详细的介绍和总结。
1. 碱金属族碱金属族是指位于元素周期表第一组的一组元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素在化学性质上具有相似性,主要表现为活泼的金属性和容易失去外层电子形成阳离子的特点。
在自然界中,它们常以化合物的形式存在,如碳酸盐、氢氧化物等。
碱金属族的成员在水中能够形成碱性氢氧化物,并且能和酸反应生成氢气。
它们在空气中具有较强的还原性,因而容易与氧气和水蒸气发生反应。
在元素周期表中,碱金属族的成员依次增大,原子半径逐渐增大,而离子半径则逐渐减小。
2. 碱土金属族碱土金属族是指位于元素周期表第二组的一组元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
这些元素在化学性质上也具有相似性,主要表现为容易失去外层两个电子形成二价阳离子的特点。
碱土金属族元素在自然界中存在于矿物和矿石中,常以化合物的形式存在。
碱土金属族的成员在水中不能形成氢氧化物,但能和其他酸性氧化物发生反应生成氢氧化物。
它们在空气中不如碱金属族成员那么活泼,但仍具有一定的还原性。
在元素周期表中,碱土金属族的成员依次增大,原子半径逐渐增大,而离子半径则逐渐减小。
3. 卤素族卤素族是指位于元素周期表第七组的一组元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At)。
这些元素在化学性质上也具有相似性,主要表现为容易获得一个外层电子形成一价阴离子的特点。
卤素族元素在自然界中以单质或化合物的形式广泛存在,如盐类、海水等。
卤素族的成员都是具有剧毒和腐蚀性的元素,它们在与金属反应时能够形成离子化合物。
在元素周期表中,卤素族的成员依次增大,原子半径逐渐增大,而离子半径也逐渐增大。
4. 稀有气体族稀有气体族是指位于元素周期表第八组的一组元素,包括氩(Ar)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)和氡(Rn)。
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属在化学元素周期表中,碱金属和碱土金属是两个重要的元素类别。
它们在自然界中广泛存在,具有独特的化学和物理性质。
本文将深入探讨碱金属和碱土金属的特点、用途以及对环境和人类健康的影响。
一、碱金属碱金属是指位于元素周期表第1A族的锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和铍(Fr)。
它们通常具有相似的特性,并且在自然界中以化合物形式存在。
碱金属的特点如下:1. 金属性质:碱金属是典型的金属元素,具有良好的导电性和导热性。
2. 电子配置:碱金属的电子配置以ns1的形式出现,其外层只有一个s电子,容易失去这个电子形成带正电荷的离子。
3. 低密度:碱金属的密度相对较低,从锂到铯依次递增。
4. 相对活泼:碱金属对水和空气中的氧气具有很高的反应性,它们能够与水反应产生氢气,并在空气中形成氧化物。
碱金属具有广泛的应用领域。
首先,钠和钾是人体必需的微量元素,对维持正常的生理功能至关重要。
其次,碱金属可以用于制备合金、导热材料、催化剂等。
此外,碱金属化合物还被广泛应用于玻璃工业、电池制造、化学实验等领域。
然而,碱金属也存在一些潜在的危害性。
例如,钠和钾金属与水反应时会放出大量的氢气,可能引发火灾。
此外,过量摄入碱金属离子对人体健康有害,可能导致水电解质平衡失调甚至中毒。
二、碱土金属碱土金属是周期表中第2A族的含钙(Ca)、镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)的元素。
与碱金属相比,碱土金属的化学性质略微稳定。
以下是碱土金属的主要特点:1. 金属性质:碱土金属也是典型的金属元素,具有较好的导电性和导热性。
2. 电子配置:碱土金属的电子配置为ns2,外层具有两个s电子。
3. 密度:碱土金属的密度相对较高,从镁到钡递增。
4. 反应性:碱土金属相对于碱金属来说较不活泼,但依然能与水和氧气反应,生成相应的化合物。
碱土金属也有广泛的应用。
首先,钙是人体骨骼和牙齿的主要成分之一,对维持骨骼健康至关重要。
碱金属与碱土金属
碱金属与碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个主要族群,它们具有一些共同的特性,也有一些明显的区别。
本文将详细介绍碱金属和碱土金属的性质以及它们在日常生活和科学领域中的应用。
一、碱金属的性质碱金属是元素周期表第一族的元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
它们都是银白色金属,在常温下具有较低的熔点和沸点,且具有较低的密度。
碱金属的金属性质非常活泼,容易与非金属元素反应,例如与水、氧气和卤素等。
这些反应通常都是剧烈的,产生大量的能量和气体。
碱金属的电子结构也具有一定的特点。
它们的原子外层只有一个电子,容易失去此电子形成阳离子。
这种电子结构使碱金属具有良好的导电性和导热性。
此外,碱金属的化合物主要是离子化合物,如氯化钠(NaCl)和氢氧化钾(KOH)等。
碱金属在日常生活中有许多应用。
钠是一种常用的食盐成分,它在食物中起到增强味道的作用。
钾在植物生长中起到重要的作用,是必需的营养元素之一。
锂离子电池是目前最常用的电池类型之一,广泛应用于手机、笔记本电脑等电子设备。
二、碱土金属的性质碱土金属是元素周期表第二族的元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
它们在常温下也是银白色金属,具有较高的密度和熔点。
与碱金属相比,碱土金属的反应性更低,但仍然活泼。
碱土金属的电子结构与碱金属类似,外层电子结构为ns2。
与碱金属类似,碱土金属也容易失去外层两个电子形成阳离子。
这种电子结构使得碱土金属具有良好的导电性。
与碱金属不同,碱土金属的氢氧化物和碳酸盐是碱性的。
例如,氢氧化钙(Ca(OH)2)是一种通常用于调节土壤酸碱度的物质。
碱土金属在许多领域中都有重要应用。
镁是一种重要的金属材料,广泛应用于航空、汽车和船舶制造。
钙是构成人体骨骼和牙齿的重要元素,对维持骨骼健康至关重要。
三、碱金属与碱土金属的区别1. 电子结构:碱金属和碱土金属的外层电子结构相似,都是ns1或ns2。
碱金属和碱土金属的性质比较
碱金属和碱土金属的性质比较碱金属和碱土金属都是周期表中位于左侧的元素,它们在化学性质上有一些共同之处,但也存在着一些显著差异。
本文将对碱金属和碱土金属的性质进行比较,展示它们各自的特点。
一、物理性质比较碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫,它们都具有较低的密度和较低的熔点。
在室温下,碱金属都是固态,但随着温度的升高,它们会迅速转化为液态。
碱金属具有银白色的外观,柔软易弯曲。
碱金属的导电性和热导率都非常好,是优秀的导体。
碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭,它们的密度和熔点相对较高。
在室温下,碱土金属也都是固态。
和碱金属相比,碱土金属的硬度更高,但仍然具有金属的柔韧性。
碱土金属的导电性和热导率也很好,但稍逊于碱金属。
二、化学性质比较1. 反应性:碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属,在空气中容易与氧气反应而氧化。
但碱金属的反应性更为强烈,它们常与空气中的水汽剧烈反应,产生氢气并形成氢氧化物。
2. 反应速率:碱金属的反应速率要比碱土金属快。
碱金属与水反应时放出大量的热量,并产生碱性溶液,这种反应在钠和钾上尤为明显。
碱土金属与水反应也能产生碱性溶液,但反应相对缓慢。
3. 氢氧化物:碱金属与碱土金属都能与水反应生成氢氧化物。
碱金属的氢氧化物溶解度较大,形成强碱性溶液,如氢氧化钠和氢氧化钾。
而碱土金属的氢氧化物溶解度较小,形成弱碱性溶液,如氢氧化钙和氢氧化镁。
4. 卤素反应:碱金属和碱土金属均能与卤素发生反应。
碱金属与卤素的反应剧烈,产生白色晶状盐,如氯化钠和溴化锂。
碱土金属与卤素的反应较为温和,产生白色晶体,如氯化钙和溴化镁。
5. 氧化性:碱金属的氧化性较强,它们能够与许多非金属元素反应,如与氧气反应产生氧化物。
碱土金属的氧化性较碱金属弱,但也具有氧化性,如镁能够与氧气反应生成氧化镁。
三、应用领域比较碱金属和碱土金属具有广泛的应用领域。
碱金属的主要应用包括制备合金、制取金属、制造化学品、生产玻璃和陶瓷等。
碱土金属的应用领域包括制备镁合金、制造火箭燃料、生产荧光体材料和医疗用途等。
碱金属与碱土金属的性质与反应
碱金属与碱土金属的性质与反应碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。
它们在自然界中广泛存在,并且具有独特的性质和反应。
本文将探讨碱金属和碱土金属的性质以及它们的一些典型反应。
一、碱金属的性质与反应碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)和铯(Cs),它们在元素周期表的第一组。
碱金属具有以下一些共同的性质。
首先,它们是非常活泼的金属,容易与其他元素发生反应。
其次,它们的密度都很低,比较轻盈。
此外,碱金属在室温下都是固体,但可以很容易地被切割成薄片。
碱金属在空气中的反应也是引人注目的。
它们与氧气反应会产生相应的氧化物。
例如,钠与氧气反应会生成氧化钠,这是一种白色晶体。
而钾与氧气反应则会产生氧化钾,这是一种紫色的晶体。
这些氧化物在水中溶解后会形成碱性溶液,因此碱金属也被称为“碱”。
碱金属与水的反应也是非常剧烈的。
它们与水反应会放出大量的氢气,并产生相应的氢氧化物。
例如,钠与水反应会生成氢氧化钠,这是一种强碱。
这种反应非常剧烈,甚至会引起火灾。
因此,在实验室中处理碱金属时需要非常小心。
二、碱土金属的性质与反应碱土金属包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba),它们在元素周期表的第二组。
碱土金属与碱金属相比,具有一些不同的性质。
首先,它们的密度比碱金属要高,但仍然比较轻盈。
其次,碱土金属的熔点和沸点较高,因此它们在常温下都是固体。
碱土金属与水的反应相对于碱金属来说较为温和。
它们与水反应会放出氢气,并生成相应的氢氧化物。
例如,钙与水反应会生成氢氧化钙,这是一种弱碱。
与碱金属不同的是,碱土金属与水的反应不会引起火灾。
碱土金属还具有一些其他的重要性质和反应。
例如,它们的氧化态通常为+2。
此外,碱土金属在燃烧时会产生明亮的火焰,这是由于金属离子激发气体中的电子而引起的。
这种现象在烟花制造中得到了广泛应用。
总结起来,碱金属和碱土金属具有独特的性质和反应。
碱金属非常活泼,容易与氧气和水反应,并产生相应的氧化物和氢氧化物。
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【金属单质】Li Na K Rb CsBe Mg Ca Sr Ba1、物理性质①、共性:碱金属与碱土金属的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。
②、特性:碱金属a、熔点较低除Li外都在100℃以下(Cs熔点最低放手上就融化)b、沸点熔点的温度间距较大,沸点一般比熔点高700℃以上1c、较软莫氏硬度都小于1,可以用刀子切割d、.密度都娇小属于轻金属碱土金属有2个电子可以参与成键,因而金属键比碱金属的强,碱土金属的熔沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。
2、化学性质①、共性:a、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。
b、.都有很强的还原性,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,它们以正离子形式存在。
②、与H2O反应碱金属及Ca Sr Ba同水反应生产氢氧化物和氢气如:2Na+2H2O=2NaOH+H22Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2(注:a、Li Ca Sr Ba与水反应较平稳,因为它们的熔点较高,不易融化,与水反应不激烈;另一方面,由于它们的氢氧化物溶解度小,生成的氢氧化物覆盖在金属表面阻碍金属与水接触,从而减缓反应。
b、Be Mg的金属表面可以形成致密的氧化物保护膜,常温下它们对水是稳定的。
c、.其他碱金属与水反应非常剧烈,量大时会发生爆炸。
这些碱金属的熔点很低,与水反应放出的热恋是金属熔化为液态,跟有利于反应的进行;同时它们的氢氧化物溶解度很大,不会对反应起阻碍作用。
)③、与H2反应碱金属及Ca Sr Ba均可直接与H2作用,生成金属氢化物如:H2+Ca=CaH2(423-573K条件下)产物氢化钙是很强的还原剂用途:氢气发生剂、还原剂、干燥剂及还原氧化物金属④、与液氨碱金属及Ca Sr Ba均可溶于液氨中生成蓝色的导电溶液,高溶液中含有金属离子和溶剂化的只有电子,具有极强的还原能力。
3Na+2NH3(l)=Na+(NH3)+e-(NH3)⑤、制备稀有金属或贵金属由于碱金属和一些碱土金属单质都与水激烈反应,所以它们不能在水溶液中做还原剂使用。
利用碱金属和碱土金属单质的强还原性,可以在非水溶液或熔融条件下制备稀有金属或贵金属如:NbCl5+5Na=Nb+5NaClZrO2+2Ca=Zr+2CaOTiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2⑥、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。
这些物质在高温火焰中原子化,江苏原子的电子受高温火焰的激发而跃迁到高能级轨道上,但电子从高能级轨道反悔到低能级轨道时,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Li-- 深红色Na--黄色K--紫色Rb--紫红色Cs--蓝色Ca--橙红色Sr--洋红色Ba--绿色43、金属单质的制备熔盐电解法热还原法①、熔盐电解法:Li Na Be Mg Ca Sr Ba如:2NaCl=2Na+Cl2CaCl2在电解过程中起助熔剂作用,通过与NaCl形成共融物而使盐的熔点下降,以达到降低能耗的目的。
金属Be可以由电解熔融BeCl2的方法制得。
由于BeCl2的共价性较强,生产过程中需加入CaCl2或碱金属氯化物以增加熔盐的导电性。
②、热还原法:K Rb Cs Be工业上一般不采用电解熔融氯化物的方法来制备金属K。
只是因为金属K极易溶于熔融的氯化物中,以致很难分离出来。
而且金属K的熔沸点低,其蒸气易从电解槽中逸出。
Na+KCl=NaCl+KRb Cs的制备方法与K类似,以金属钙为还原剂,在750℃下还原氯化物。
金属Be可用金属Mg在约1300℃下还原BeF2进行制备。
56Ⅰ、离子型氢化物(除Be 、Mg )性质:(1)、均为白色晶体,热稳定性差 :△f H Θ < 0,相对较大(2)、还原性强(H -) ①E Θ(H 2/H -)=-2.23V②2LiH+TiO 2→Ti+2LiOH4NaH+TiCl 4→Ti+4NaCl+2H 2(3)、剧烈水解 碱金属:MH+H 2O→MOH+H 2(g)碱土金属:MH 2+2H 2O→M(OH)2+2H 2(4)、形成配位氢化物 4LiH+AlCl 3Li[AlH 4]+3LiClLi[AlH 4],四氢铝锂或氢化铝锂,受潮时强烈水解 Li[AlH 4]+4H 2O→LiOH+Al(OH)3+4H 2 Ⅱ、氧化物1、普通氧化物(正常氧化物)O2- 1S22S22P6(1)、制备2Na+Na2O2=2Na2O10K+2KNO3=6K2O+N2↑3NaN3+NaNO2=2Na2O+5N2↑MCO3→MO+CO2(g)7(3)、用途BeO、MgO作耐火材料和金属陶瓷BeO能反射放射线,常用作原子反应堆外壁材料MgO粉末是一种很好的补强材料,常用做橡胶、塑料、纸张的填料Pb Ge Zr防止辐射补:CeO2吸收所有的紫外线82、过氧化物O22- /-O-O- (除Be) KK(2S)2(*2S)2(2P)2(2P)4(*2P)4键级1,抗磁性,1个键Na Ba最重要:Na2O2Ca2O2BaO2(1)制备直接2Na+O2→Na2O2K+O2→KO2间接229(2)性质①粉末状固体,易吸潮。
室温下,均能与水和酸反应:Na2O2+2H2O→2NaOH+H2O2Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O22KO2+2H2O→2KOH+H2O2+O2↑2KO2+2H2SO4→2K2SO4+H2O2+O2↑②与CO2反应2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2↑4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2↑③较强的氧化性Fe2O3+3Na2O2=2Na2FeO4+Na2OCr2O3+3Na2O2=2Na2CrO4+Na2O④还原性5Na2O2+2MnO4-+16H+=5O2+2Mn2++10Na++8H2O1011⑤热稳定性(3)用途①氧化剂、氧气发生剂、漂白剂②防毒面具、高空飞行、潜水时的CO 2吸收剂,供给氧气③氧化剂、溶矿剂、纺织、纸浆漂白3、超氧化物O 2- KK(2S )2(*2S )2(2P )2(2P )4(*2P )3键级1.5,顺磁性,1个键和1个3电子键(1)制备(2)性质①半径大的正离子的超氧化物稳定,NaO2稳定性较差②同族的熔点从上到下依次升高③很强的氧化剂,与水或其他质子溶剂发生剧烈反应产生氧气和过氧化氢2KO2+2H2O=O2+H2O2+2KOH④在高温下分解为氧化物和氧气4KO2=2K2O+3O2⑤与CO2反应放出氧气4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2(3)用途作氧气源4、臭氧化物O3- 顺磁性(1)制备:臭氧和粉末状无水碱金属氢氧化物(除Li外)反应,用液氨提纯可得MO3固体123MOH(s) +2O3(g)→2MO3+MOH·H2O+1/2O2(g)(2)性质①不稳定,缓慢分解为MO2和O2MO3→MO2+1/2O2↑②遇水剧烈反应,放出O24MO3+2H2O=4MOH+5O2↑5、低氧化物(1)制备:M暴露在少量O2中例如:Cs形成的低氧化物:Cs7O(青铜色)、Cs4O(红色)、Cs11O3(紫色)、Cs(3+x)O等金属-金属键,形成原子簇Ⅲ、氢氧化物1、(1)制备ⅠA和ⅡA中普通金属氧化物(除BeO、MgO外)直接与水反应形成对应氢氧化物13(2)性质①白色固体,易潮解,称为苛性碱,在空气中吸收CO2形成碳酸盐②同主族,从上到下,碱性增强,溶解度增加,对应位置碱土金属氢氧化物溶解度远小于碱金属氢氧化物。
③Be(OH)2是典型的两性氢氧化物,可溶于强碱中形成[Be(OH)4]2-2、氢氧化物酸碱性的确定(1)酸式解离方式:M-O-H→MO-+H+碱式解离方式:M-O-H→M++OH-z/(2)确定标准:离子式Φ= rZ:离子的电荷数r:离子半径(3)确定公式:(前提:离子半径*r的单位为pm)0.22 金属氢氧化物为碱性140.220.32 金属氢氧化物为两性0.32 金属氢氧化物为酸性注:适用于判断8e型氢氧化物3、氢氧化钠:又称为烧碱、火碱和苛性碱(1)制备:电解氯化钠水溶液隔膜法离子膜法(2)性质①强碱,很强的腐蚀性②吸收空气中的CO2③与SiO2反应生成Na2SiO3(3)用途:十分重要的基本化工原料(4)危害:15①腐蚀衣服、玻璃、陶瓷等。
②能够严重烧伤皮肤及眼睛的角膜1、晶体类型碱金属都是离子化合物(除Li外),碱土金属盐都是离子化合物,但碱土金属卤化物有一定的共价性。
2、溶解性①碱金属盐类大部分易溶于水(除Li外)Li强酸盐易溶于水,一些弱酸盐如:LiF、和等溶解度较差其他碱金属的微溶盐有锑酸钠Na[Sb], 醋酸铀酰锌钠等②碱土金属硝酸盐、醋酸盐、高氯酸盐以及除氟化物之外的其他卤化物都是易溶的,而碳酸盐、草酸盐和磷酸盐16都是难溶的,对于、这两个大阴离子而言,与阳离子半径较小的铍离子、镁离子形成的盐是易溶的,与阳离子半径较大的、、形成的盐溶解度一般都较小,难溶。
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。
3、含氧酸盐的热稳定性①、硝酸盐热分解锂和碱土金属离子的极化能力较强,其硝酸盐分解产物为金属氧化物、二氧化氮和氧气,如:4LiNO3=2Li2O+4NO2+O2其他碱金属硝酸盐受热分解的产物为亚硝酸盐和氧气,如:500℃:2NaNO3====2NaNO2+O2在更高的温度分解则生成氧化物、氮气和氧气800℃: 4NaNO3====2N2O+2N2+5O217②、碳酸盐的热分解,产物为金属氧化物和二氧化碳MCO3(s) = MO(s)+CO2(g)正离子电荷越高,半径越小,极化能力越强,其含氧酸盐越不稳定,分解温度越低。
因此从上到下碱金属及碱土金属的含氧酸盐的越来越难分解,而同周期的碱金属的含氧酸盐一般比碱土金属的含氧酸盐难分解。
4、形成结晶水合物的倾向正离子的电荷越高,半径越小,对水的引力越大,形成结晶水合盐类的倾向就越大。
碱金属离子的水合能力从Li+到Cs+是降低的。
几乎所有锂盐都是水合,钠盐约有75%是水合,钾盐有25%是水合物,铷盐和铯盐仅有少数是水合盐。
同周期碱土金属形成结晶水合物的倾向大于碱金属。
5、复盐除锂以外,碱金属还能形成一系列复盐(复盐的溶解度一般比简单盐小)。
复盐主要有光卤石类和矾类。
6、重要的盐类18①、卤化物NaCl:俗称食盐,大量存在于海水中,主要用于食品加工。
Mg:水溶液俗称卤水,能使蛋白质凝固,应用在豆制加工品中,同时因其凝固点较低,常用作融雪剂,但不宜多用。
且有毒。
②、碳酸盐:俗称苏打或纯碱,大量用于生产纸浆等化学试剂。
NaHC俗称小苏打,重要化工原料,加热后易脱水成碳酸钠。