复旦大学无机化学课件之第1章 碱金属和碱土金属

第一章碱金属与碱土金属,ALiNaKRbCsns1+1,ABeMgCaSrBans2+2,HumphryDavy(戴维17781829)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。,1.1概述,1.2单质的性质,1.2.1碱金属、碱土金属与液氨的作用M1(xy)NH3=M1(NH3)ye(NH3)x（蓝色）M2(2xy)NH3=M2(NH3)2y2e(NH3)x（蓝色）,1.2.2离子型氢化物（除Be、Mg）,LiHNaHKHRbHCsHNaC90.457.357.754.349.3441,1.均为白色晶体,热稳定性差,2.还原性强,AA金属活泼，可与氢形成离子性氢化物，有以下特点：,3.剧烈水解,4.形成配位氢化物,氢化铝锂,LiAlH4受潮时强烈水解,1.3对角线规则,LiBeBCNaMgAlSi,1.3.1B、Si的相似性2B+6NaOH=2Na3BO3+3H2Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2其单质为原子型晶体，BO、SiO十分稳定。,原因：Z/r比较相似。,Al、Be金属可与浓硝酸形成钝化膜。Al(OH)3+OH=Al(OH)4Be(OH)2+2OH=Be(OH)42Al3+、Be2+易水解。均有共价性：在蒸气中，氯化物两分子缔合。,1.3.2Be、Al相似性,4Li+O2=2Li2O2Mg+O2=2MgO,2Mg(NO3)2=2MgO+4NO2+O24LiNO3=2Li2O+4NO2+O2,LiClH2O=LiOH+HClMgCl26H2O=Mg(OH)Cl+HCl+5H2O,6Li+N2=2Li3N3Mg+N2=Mg3N2,MgO+HCl,1.3.3Li、Mg的相似性,1.4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）,LiOHBe(OH)2NaOHMg(OH)2KOHCa(OH)2RbOHSr(OH)2CsOHBa(OH)2,ROH,RO+H+=,=R+OH,解离方式与拉电子能力有关,酸性增强,碱性增强,1.5盐类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.A盐类易溶，A盐类难溶，一般与大直径阴离子相配时易形成难溶的A盐。,A易溶难溶:K2PtCl6、NaSb(OH)6、KClO4、Li3PO4、K2NaCo(NO2)3,A难溶MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、MSO4、MCrO4,1.5.2.碳酸盐的热稳定性,Be2+Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+,碳酸盐的热稳定性取决于M离子的反极化能力,MCO3(s)MO(s)+CO2,愈来愈难分解,Li,Na,K,Ca,Sr,Ba,1.5.4焰色反应,1.6专题讨论,1.锂的水合数与水合能(kJ/mol)rM+rM+(aq)n水合H水合Li+7834025.3530Na+9827616.6420K+13323210.5340Rb+14922810.0315Cs+1652289.9280,2.ELi+/Li特别负，为什么?,1.6.1锂的特殊性,LiNaKrH279239251rS51.374.6104.7rG294261282E池+3.05+2.71+2.92EM+/M3.05+2.712.92,H升I1HhLi161520522Na108.5496406K90419322,M(s)+H+(aq)M+(aq)+1/2H2,M(g),+H+(g),M+(g),+H(g),H升(M)Hh(H+)+I1(M)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,rH=,1.6.2.离子晶体盐类溶解性的判断标准,1.溶解自由能变：MX(s)=M+(aq)+XsG,2.半定量规则：,M+(g)+X(g),G1,G2,sG=G1+G2=H1+H2T(S1+S2)U+Hh比较U与Hh绝对值,HhU溶解度KI-82676312.2NaI-71170311.8LiF-103410390.1CsF-77973024.2,溶解度增大,溶解度减小,3.巴索洛规则：当阴阳离子电荷绝对