大学本科无机化学 第十二章 s区元素

大学本科 无机化学

第十二章

s区元素

§12.1 s区元素概述 区元素概述Arrow8a.ico

§12.2 s区元素的单质 区元素的单质Arrow8a.ico

§12.3 s区元素的化合物 区元素的化合物Arrow8a.ico

§12.4 锂 、铍的特殊性Arrow8a.ico

对

角线规则

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§12.1 s区元素概述碱金属(IA 碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA 碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属

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1.易与H2直接化合成MH、MH2离子型化合物 2.与O2形成正常氧化物、过氧化物、超氧化物 3.易与H2O反应(除Be、Mg外) 4.与非金属作用形成相应的化合物 注：它们的活泼性有差异

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电 离 属 能 、 电 负 原 性 性 减 增 小 强 还 、 性

金 原 子 半 径 增 大

IA Li Na K Rb Cs

IIA Be Mg Ca Sr Ba

原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大

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§12.2 s区元素的单质

单质的物理性质和化学性质

s区元素的存在和单质的制备 区元素的存在和单质的制备

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单质的物理性质和化学性质Gc2-704-18.8

Li Li

Na Na

K K

Rb Cs

图片 Gc2-711-18.14

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

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单质的物理性质: 有金属光泽 密度小 硬度小 熔点低 导电、导热性好 s区单质的熔点变化图片 Gc2-705-18.9

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单质的化学性质1 与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物 单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物： Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2 BeO MgO CaO SrO Ba2O2Li2O Na2O2

Gc2-706-18.12 KO2

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镁 带图 C-551-(a)

的 燃 烧

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2 与水作用

2M + 2H2O → 2MOH + H2(g)

Li

Na

K

Ca

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3 焰色反应

Li图

NaCpp-262

K

Ca

Sr

Ba

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4 与液氨的作用

2M(s) + 2NH3(l) →2M + 2NH + H2 (g)

+

2

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s区元素的存在和单质的制备均以矿物形式存在: 钠长石: Na[AlSi 3O8 ] 钾长石: K[AlSi 3O8 ] 光卤石:KCl M 2 6H2O gCl

绿柱石: Be3Al 2 (SiO 3 )6 菱镁矿: MgCO3 石膏: CaSO4 2H2O 大理石: CaCO3 萤石: CaF2 天青石: SrSO4 重晶石: BaSO4

明矾石: K(AlO) 3 (SO4 )2 3H2O 锂辉石: LiAl(SiO 3 )2

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C-208 TUPIAN

Gc-717-18.23

大理石: CaCO3

绿柱石: Be3Al 2 (SiO 3 )6

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§12.3 s区元素的化合物Arrow8a.ico

12.3.1 氢化物 12.3.2 氧化物 12.3.3 氢氧化物 12.3.4 重要盐类及其性质

Arrow8a.ico

Arrow8a.ico

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氢化物 离子型氢化物(除Be、Mg) 1 均为白色晶体, 热稳定性差 LiH NaH KH RbH CsH NaCl -441

ΔH

 f -90.4

-57.3 -57.7 -54.3 -49.3

注 Δ rH

 f

kJ m ol

1

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2 还原性强

(E (H2/H ) = 2.23V)

(1) 钛的冶炼:

2LiH + TiO 2 →Ti + 2LiOH 4NaH + TiCl 4 →Ti + 4NaCl + 2H2 (2)剧烈水解: MH + H2O →MOH + H2 (g)

CaH2 + 2H2O →Ca(OH)2 + 2H2 (g)

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CaH2 + 2H2O →Ca(OH)2 + 2H2 (g)

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3. 形成配位氢化物4LiH + AlCl 3 →Li[AlH 4 ] + 3LiCl 氢化铝锂( 水 乙 无 ) 醚

Li[AlH 4 ] 受潮时强烈水解LiAlH 4 + 4H2O →LiOH + Al(OH) 3 + 4H2

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