无机化学课件12-s区元素

12.1 s区元素概述12.4 锂 、铍的特殊性 对角线规则12.3 s区元素的化合物12.2 s区元素的单质第十二章 s区元素第三篇 元素化学12.1 s区元素概述碱金属 (IA )： ns1Li, Na, K, Rb, Cs, Fr碱土金属 (IIA )： ns2Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra都是活泼金属。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. 与其他非金属作用形成相应的化合物；4. 易与 H2O反应 (除 Be、 Mg外 )。注：它们的活泼性有差异通性：原子半径增大电离能、电负性减小金属性、还原性增强 IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半径减小电离能、电负性增大金属性、还原性减弱12.2.1 单质的物理性质和化学性质12.2 s区元素的单质12.2.2 s区元素的存在和单质的制备1.单质的物理性质：有金属光泽密度小硬度小熔点低s区单质的熔、沸点变化导电、导热性好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。 12.2.1 单质的物理性质和化学性质Li2ONa2O2KO22.化学性质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 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。单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物 ：Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2 Li2ONa2O2KO2(1)与氧、硫、氮 、 卤素反应，形成相应的化合物。镁带的燃烧(2)与水作用Li Na K Ca2M + 2H2O 2MOH + H 2(g)(3)与液氨 的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s) 223 + -+均以矿物形式存在：锂辉石：钠长石：钾长石：光卤石：明矾石：12.2.2 s区元素的存在和单质的制备绿柱石：菱镁矿：萤石：天青石：大理石 ：石膏：重晶石：12.3.1 氢化物12.3 s区元素的化合物12.3.5 配合物12.3.4 重要盐类及其性质12.3.3 氢氧化物12.3.2 氧化物s区元素的单质 (除 Be、 Mg外 )均能与氢形成离子型氢化物。LiH NaH KH RbH CsH NaCl-90.4 -57.3 -57.7 -54.3 -49.3 -4411.均为白色晶体， 热稳定性差/ kJmol-112.3.1 氢化物2.还原性强 钛的冶炼：剧烈水解：V)23.2)/H(H( 2 -=-E3.形成配位氢化物铝氢化锂受潮时强烈水解1.形成四类氧化物臭氧化物 (O3-)：顺磁性正常氧化物 (O2-)：过氧化物 (O22-)：反磁性， 键级： 1超氧化物 (O2-)：顺磁性， 键级： 3/212.3.2 氧化物2s 2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s 2s2p 2pA.O M.O A.O能量例 O2O2(1s)2(*1s)2 (2s)2 (*2s)2(2px)2 (2py)2 (2pz)2(*2py)1 (*2pz)1O2分子 轨 道式1s22s22p4O 电 子分布式3.化学性质与 H2O的作用：（ Li Cs剧烈程度 ）（ BeO除外）与 CO2的作用： 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。12.3.3 氢氧化物碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体。易吸水而潮解MOH易溶于水，放热。碱土金属溶解度（ 20 ）氢氧化物 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2溶解度/molL-1 8 10-6 2.1 10-4 2.3 10-2 6.6 10-2 1.2 10-1溶解度增大LiOH NaOH KOH RbOH CsOH中强 强 强 强 强 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2两性 中强 强 强 强(箭头指向 )碱性增强，溶解度增大。碱性氢 氧化物酸碱性判断 标 准R拉电子能力与离子势有关 : Z/r (r以 pm为单位 ) 解离方式与 拉电子能力有关0.22 0.32 两性 0.22 碱性 0.32 酸性R O HRO H R OH LiOH 0.12 0.25 Be(OH)2NaOH 0.10 0.18 Mg(OH)2KOH 0.09 0.15 Ca(OH)2RbOH 0.08 0.13 Sr(OH)2CsOH 0.07 0.12 Ba(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。12.3.4 重要盐类及其性质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。例如： Be2+极化力强， BeCl2已过渡为共价化合物。离子性增强重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐。BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点 / 415 714 775 874 9622.一般无色或白色3.溶解度 ： 碱金属盐类一般易溶于水；碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外多数溶解度较小。4.热稳定性： 较高。盐类的溶解性(1) IA盐类 易溶 为 主， 难 溶的有： K2PtCl6、 NaSb(OH)6、 KClO4、 Li3PO4、 K2NaCo(NO2)3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。比较一下两组溶解度：LiF LiIBaSO4 BeSO4对 于 IIA族的化合物溶解度 变 化如下 ：其氟化物、氢氧化物溶解度增大从上到下其硫酸盐、铬酸盐、碘化物溶解度减小从上到下锂 和碱土金属离子的极化能力 较 强 ，其硝酸 盐热 分解为 ： 4 LiNO3 2 Li2O 4 NO2 O22 Mg(NO3)2