碱土金属元素性质总结

1、元素周期律 碱土金属元素性质总结i 元素周期律1周期表位置iia族（笫2纵列），在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为钺（be）4 镁（mg）-12,钙（ca）-20,總（sr）38,饮（ba）56,镭（ra）-88o2碱土金属的氢氧化物都是苛性较强的碱（除彼外），多存在于难用化学方法分解的化合物 中，所以把它们被称为为碱土金属。3. 碱土金属在自然界均冇存在都以化合物的形式存在，前五种含量相对较多，镭为放射性 元索，由居里夫妇在沥青矿屮发现。由于它们的性质很活泼，一般的只能用电解方法制取。ii 物理性质ii. 1物理性质通性（相似性）1碱土金属单质皆为具金属光泽的银白色金属（彼为

2、灰色），但暴露在空气中会因氧气的氧化 作用生成氧化物膜使光泽度下降，呈现灰色。常温下均为固态。2. 碱金属熔沸点均较低（但大于碱金属）。硬度略大于碱金属，莫氏碾度均小于5,质软（可 用小刀切割，新切出的断面冇银白色光泽，空气中迅速变暗）。.导电、导热性、延展性都较 好。3. 碱金属单质的密度小（但大于碱金属），是轻金属。ii2物理性质递变性随着周期的递增，卤族元素单质的物理递变性有：i. 金属光泽逐渐增强。2.熔沸点逐渐降低。3.密度逐渐增大。便度逐渐减小。4碱土金属元素品体结构随着原子序数的增大呈现出六方密堆积一面心立方堆积一体心立 方堆积的结构变化ii. 3.物理性质特性1皱呈现灰色，属于

3、轻稀有金属。2.皱和镁没有焰色反应。3.碱土金属熔沸点存在不规律性 114卤族元索物理性质-览表®(be)-4镁(mg)-12钙(ca)-20$g(sr)-38顿(ba)56镭(ra)-88常温下灰色银白色银白色银白色银白色银白色色态固体固体固体固体固体固体物态变化易液化易液化易液化易液化易液化易液化密度1.8481.7381.5502.6303.5105.000密度的递变，密度逐渐变大反常变化密度的递变，密度逐渐变大熔点1278650.0839769729700熔点的递变存在不规律性：总体上熔点逐渐减小沸点246910901484138218971737沸点递变存在不规律性钙密度不

4、规律变化原因：与钾密度不规律变化原因相同碱土金属熔点不规律变化的原因：影响熔点的因素冇：1.价电了 2.原了半径3.金属晶格结构 对碱土金属来讲，晶格结构不很规律，be,mg为六方晶格（配位数为12）, casr为曲心立 方晶格（配位数12）, ba体心立方晶格（配位数8）,因此变化存在不规律性ii.5焰色反应1. 碱十金属离子及其挥发性化合物在无色火焰屮燃烧时会显现出独特的颜色（除披、镁）， 这可以用來鉴定碱土金属离了的存在。钙、锂、锁可用焰色反应鉴别。2. 电子跃迁可以解释焰色反应，一些碱土金属离子的吸收光谱落在见光区，因而出现了标志性颜色。3.除了鉴定外，焰色反应还可以用于制造焰火和信号

5、弹。类别钙總顿镭颜色砖红洋红黄绿绯红山化学性质1111.原了化学性质1山1丄原了化7性质通性1最外层均有2个电子2.单质均为单原子分子，化学性质活泼。3. 在化学反应中易失2个电子形成离子。4. 与典型的非金属形成离子化合物（除披外）。iii-1.2.原了化学性质递变性1原了半径逐渐增人，相对原了质量逐渐增大。原了核对外层电了的引力逐渐减弱。2电子层逐渐增多，原子序数（核电荷数、质子数、核外电子数）逐渐增大。3.金属性性随周期数递增而增强。iiij.3原子化v性质特性1. 彼的原子化学特性：（1）原了半径和离了半径特别小（不仅小于同族的其它元素，还小于碱金属元索）（2）电负性又相对较高（不仅高

6、于碱金属元素，也高于同族其它各元素）结论：彼形成共价键的倾向比较显苦，不像同族英它元素主要形成离子型化合物°彼常表现 出不同了同族具它元素的反帘性质。彼由于原子化学特性所形成的反常性质归结于下：（1）跛由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用，而同族其它金属镁、钙、總、钞!均易与 水反应。（2）氧氧化彼是两性的，而同族其它元素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的。钺盐强烈地水解生成四面体型的离子be（h2 o）2 , bco键很强，这就削弱了 oh键， 因此水合铁离了有失去质了的倾向：因此皱盐在纯水屮是酸性的。而同族其它元素（镁除外） 的盐均没有水解作用。2. 镭的所有同位素均具有放射性。1

7、111.4卤素原了化学性质一览表披(be)4镁(mg)-12钙(ca)-20锂(sr)38顿(ba)56镭(ra)-88电 子 排 布is22s2is2 2s22p6 3s2is22s22p6 3s23p63d10 4s2is22s22p63s23p63d10 4s24p64d10 5s2is22s22p63s23p63d104s24p64d,(,4f145s25p65d106s2is2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d104f14 5s25p65d10 6s16p6 7s2穂定无放射性同9bifa40ca 48ca42ca46ca84sr 86sr88sr130/132/

8、134/138ga无k）定有放射性同位索7bi 10bi无4,ca45ca47ca82sr 89sr90sr128/133/135/140ga223-226/228gaar9.01224.30540.07887.62137.327226原子半径0.1120.1450.1940.2190.2530.215iii2氧化还原性质1. 单质者b有还原性（相似性）原因：最外层都有2个电子，决定了在化学反应中易失电子，从而表现出还原性，还 原性自上而下增强，金属性自上而下增强原因：碱i:金属位于第二主族，越往下走电子层数依次增加，原子 核对最外层电子的束缚力越來越小，所以越容易失电子。2. 离了具有弱氧化

9、性。3. 与其他元索化合时，一般牛成离子型的化合物。但be和mg离子具有较小的离子半径， 在一定程度上容易形成共价键的化合物。iii.3与氧气的反应普通氧化物碱土金属在室温或加热吋与氧化合，主要生成普通氧化物m0:反应通式：2m+o2=2mo但实际生产屮常由它们的碳酸盐、硝酸盐或氢氧化物等加热分解来制备。例如反应通式：mco3=mo+co2 t氧化物的性质：碱土金属的氧化物均是难溶于水的白色粉末。除beo为zns型晶体外，其 余mo都是nacl型晶体。由于阴、阳离了都是带有两个单位电荷，而且核间距又较 小，所以碱土金属氧化物具有较大的晶格能，因此它们的熔点都很高、硕度也较人。注意“在空气中，镁

10、表面生成一薄层氧化膜，这层氧化物致密而坚硬，对内部的镁有保护 作用，所以冇抗腐蚀性能，可以保存在干燥的空气里。钙、锂、顿等更易被氧化，生成的氧 化物疏松，内部的金属会继续被氧化，所以钙、锂、倾等金属要密封保存。注意2：饮和氧气加热下反m除了得到氧化饮，述能得到过氧化饮（过氧化锁可以吸氧、放氧, 用來提取大气中的氧气）过氧化物钙、锂、顿的氧化物与过氧化氢作用，可得到相应的过氧化物：反应通式：mo+h2o2+7h2omo2 8h2o钙、饨、锁燃烧可牛成过氧化物反应通式：m+02=点燃=m02iii. 4碱金加少水反应反应通式：m+2h2o=m（oh）2 +h2 ?注意：钺表而生成致密的氧化膜，与水

11、不反应。镁跟热水反应，钙、總和顿易与冷水反应。 共同现象：放出热量，生成可燃气体（氢气），反应后向水屮滴加酚駄变红。iii.5与卤素反应反应通式：m+x2一mx2碱土金属可和卤素（例如:氯）反应，产生离了化合物。不过彼的卤化物是共价化合物，不 是离子化合物。具中越重的元素就反应得越剧烈。iii.6与氮气反丿、'、/反应通式：3x+n2燥x3n2皱、镁、钙在常温下不与氮反应，耍到一定的温度下，才和氮气反应生成氮化物。而總、顿、 镭遇到空气，其表面就失去金属光泽，不仅形成氧化物，也形成氮化物。氮化物含冇氮离了, 游离态氮化物稳定，但在水溶液中迅速水解牛成氨气和氢氧化物。iii.7与氧气反应

12、反应通式：2x+h2温2xh 钙、總和锁能与氢气反应。1. 碱土金属的氢化物均为气态，h显1价。2. 碱土金属氢化物与水剧烈反应放出氢气mh+h2om0h+h2iii.8 ai酸反应反应通式:2h+m=m2+h2 t置换反应iii.9蛍氧化物1 碱土金属的氧化物(beo和mgo外)与水作用，即可得到和应的氢氧化物。碱土金属的氢 氧化物均为白色固体，易潮解，在空气中吸收co?生成碳酸盐。2. 碱土金属氮氧化物的溶解度较低，其溶解度变化按压bc(oh)2-ba(oh)2的顺序依次递增, be(oh)2和mg(oh)2属难溶氢氧化物。3. 碱土金属氢氧化物溶解度依次增人的原因是随着金属离子半径的递增

13、，正、负离子之间的 作用力逐渐减小，易被水分子所解离的缘故。4. 在碱土金属的氢氧化物中，be(oh)2呈两性，mg(oh)2为屮强碱，其余都是强碱。iil10盐类常见碱土金属的盐类冇卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐等1. 晶体类型绝大多数碱土金属盐类的品体属于离子型品体,它们具有较高的熔点和沸点。常温下是固体, 熔化时能导电。碱土金属氯化物的熔点从be-ba依次增高，becb熔点最低，易于升华， 能溶于有机溶剂中，是共价化合物，mgcb有一定程度的共价性。2. 颜色碱土金属离子都是无色的，它们盐类的颜色一般収决于阴离子的颜色。无色阴离子与z形成 的盐一般是无色或白色的;有色明离了与z形

14、成的盐则具有阴离了的颜色。3. 溶解性碱土金属的盐比相应的碱金属盐溶解度小，有不少是难溶解的，这是区别碱金属的特点之一。 碱土金属的硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐和醋酸盐等易溶。卤化物中除氟化物外，也是可溶的。 但是碳酸盐，磷酸盐和草酸盐等都难溶丁水。对于硫酸盐和珞酸盐来说，溶解度差別较大, 例如：beso4> mgso4> becro4和mgcroq易溶，其余全难溶(caso4微溶)。尤其baso4和 bacrcu是溶解度最小的难溶盐之一。cac2o4(口色)、srcro4(tlfe)和bacio4(黄色)的溶解度 也很小，反应乂很灵敏，可用作ca、sr或ba离子的鉴定。彼盐有许多是易

15、溶于水的，这 与be的半径小，电荷较多，水合能大冇关。4存在形式在自然界中，碱土金属的矿石常以硫酸盐、碳酸盐的形式存在，例如白云石caco3 -mgco3, 方解石伏理石)caco3、天青石srso4>重晶石baso4等等。iii. 11锂镁对角线规则元素周期表中，碱金属锂与位于其对介线位置的碱土金属钱存在一定的相似性，这里体现了 元素周期表中局部存在的”对角线规则”。锂与镁的相似性表现在：1 .单质与氧气作用生成正常氧化物2. 单质可以与氮气直接化合(和锂同族的其它碱金属单质无此性质)3. 氢氧化物为中强碱，溶解度小，加热易分解4. 氟化物、碳酸盐、磷酸盐难溶于水5. 碳酸盐受热易分解

16、锂镁对角线规则可以用周期表屮离子半径的变化来说明：同一周期从左到右，离子半径因 有效电荷的增加而减少，同族元素自上而下离了半径因电了层数的增加而增人，锂与镁因为 处于对角线处，镁正好在锂的”右下方”，其离子半径因周期的递变规律而减小，乂因族的递 变规律而增大，二者抵消后就出现了相似性。iii. 12热稳性碱土金属盐的热稳定性较碱金屈的差，但常温卜也都是稳定的(除beco3外)。碱土金属的 碳酸盐在强热的情况下，才能分解成相应的氧化物m0和co?,碳酸盐的热稳定性依be- ba的顺序递增，因为按此顺序离子极化力减弱。iii.13制备方法皴通常是用金属镁在大约1300°c卜述原bef2来制取的，也町以