无机化学课件12s区元素

§12.1s区元素概述碱金属(IA)：ns1

Li,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干脆化合成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、还原性增加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、沸点变更导电、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特殊活泼的金属元素，同族从Li到Cs和从Be到Ba活泼性依次增加。碱金属和碱土金属都有很强的还原性，与很多非金属单质干脆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：Li2ONa2O2

KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaOSrO 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LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+H2(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：12.2.2s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协作物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 NaHKH RbHCsHNaCl-90.4-57.3-57.7 -54.3-49.3-4411.均为白色晶体，热稳定性差/kJ·mol-112.3.1氢化物2.还原性强

钛的冶炼：猛烈水解：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σ2sσ2pσ1sπ2pσ*2pπ*2pσ*2sσ*1s1s1s2s2s2p2pA.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)1]O2分子轨道式1s22s22p4O电子分布式3.化学性质与H2O的作用：（LiCs猛烈程度）（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，熔点也按此依次降低。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)2Mg(OH)2Ca(OH)2

Sr(OH)2

Ba(OH)2

溶解度/mol·L-18×10-62.1×10-42.3×10-26.6×10-21.2×10-1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)碱性增加，溶解度增大。碱性氢氧化物酸碱性推断标准R拉电子实力与离子势有关:ф＝Z/r(r以pm为单位)解离方式与拉电子实力有关

0.22

Ф0.32两性Ф0.22碱性Ф0.32酸性R－O－HRO－＋H＋R＋＋OH－ФФLiOH0.120.25Be(OH)2NaOH0.100.18Mg(OH)2KOH0.090.15Ca(OH)2RbOH0.080.13Sr(OH)2CsOH0.070.12Ba(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确定的共价性。例如：Be2+极化力强，BeCl2已过渡为共价化合物。离子性增加重要盐类：

卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐。BeCl2MgCl2CaCl2SrCl2BaCl2熔点/℃4157147758749622.一般无色或白色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：K2[PtCl6]、

Na[Sb(OH)6]、KClO4、Li3PO4、K2Na[Co(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推断标准巴素洛规则：阴阳离子电荷确定值相同,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：LiFLiI<BaSO4BeSO4<对于IIA族的化合物溶解度变更如下：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：4LiNO32Li2O＋4NO2

＋O22Mg(NO3)22MgO＋4NO2

＋O2

其它碱金属硝酸盐受热分解的产物为亚硝酸盐O2：2NaNO32NaNO2

＋O2500℃含氧酸盐的热稳定性

4NaNO32Na2O＋N2＋5O2800℃

在更高的温度分解则生成氧化物、氮气和氧气：(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加。

BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T/℃＜10054090012901360稳定性M2CO3＞MCO3[]2-M2+△MCO3(s)MO(s)＋CO2§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LiBeBCNaMgAlSi

ⅠA族的Li与ⅡA族的Mg，ⅡA族的Be与ⅢA族的Al，Ⅲ