无机化学课件12-s区元素

12.1s区元素概述,12.4锂、铍的特殊性对角线规则,12.3s区元素的化合物,12.2s区元素的单质,第十二章s区元素,第三篇元素化学,12.1s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。,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,IAIIALiBeNaMgKCaRbSrCsBa,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,12.2s区元素的单质,12.2.2s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,2.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：,Li2ONa2O2KO2RbO2CsO2BeOMgOCaOSrOBaO2,(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,Ca,2M+2H2O2MOH+H2(g),(3)与液氨的作用,均以矿物形式存在：,锂辉石：,钠长石：,钾长石：,光卤石：,明矾石：,12.2.2s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,12.3s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。,LiHNaHKHRbHCsHNaCl-90.4-57.3-57.7-54.3-49.3-441,1.均为白色晶体，热稳定性差,/kJmol-1,12.3.1氢化物,2.还原性强,钛的冶炼：,剧烈水解：,3.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：3/2,12.3.2氧化物,1s,1s,2s,2s,2p,2p,A.OM.OA.O,例O2,O2(1s)2(*1s)2(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2(*2py)1(*2pz)1,O2分子轨道式,3.化学性质,与H2O的作用：,（LiCs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）,溶解度增大,LiOHNaOHKOHRbOHCsOH中强强强强强Be(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(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,0.220.32两性,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。,BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔点/415714775874962,2.一般无色或白色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：,对于IIA族的化合物溶解度变化如下：,其硫酸盐、铬酸盐、碘化物,含氧酸盐的热稳定性,(1)硝酸盐热分解,(2)碳酸盐:稳定性随金属离子半径的增大而增强。BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T/10054090012901360,稳定性M2CO3MCO3,12.4锂、铍的特殊性对角线规则,12.4.1锂的特殊性,12.4.3对角线规则,12.4.2铍的特殊性,A族的Li与A族的Mg，A族的Be与A族的Al，A族的B与A族的Si，这三对元素在周期表中处于对角线位置：,相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。,12.4.3对角线规则,这是由于对角线位置上的邻近两个元素的电