大连理工大学无机化学第12章-s区元素课件

§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§12.4锂、铍的特殊性1§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。§12.1s区元素概述碱金属(IA)：ns12

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：易与H2直接化合成MH、MH2离子注：它们的活泼性有差异通3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IAIIA原子半径减小4为什么E(Li+/Li)比E(Cs+/Cs)还小？电极反应：Mz+(aq)+ze-M(s)=－

zFE(Mz+/M)其逆反应：M(s)Mz+(aq)+ze-H2O(Mz+,aq)=－(Mz+,aq)=

zFE(Mz+/M)=-T为什么E(Li+/Li)比E(Cs+/Cs)5

对于碱金属，若不考虑的差异，可用(M+,aq)代替(M+,aq)近似估计E(M+/M)的相对大小。M+(aq)M

(s)(M+,aq)M+(g)M

(g)(M+,g)I1△subHm(M+,g)Hm△h(M+,aq)=+I1+△subHm(M+,g)Hm△h对于碱金属，若不考虑的6(M+,aq)=+I1+△subHm(M+,g)Hm△hLiNaKRbCs159.37107.3289.2480.8876.065526.41502.04425.02409.22318.90-535.27-420.48-337.64-312.27-287.24150.51188.88176.62177.83170.72-3.040-2.714-2.936-2.943-3.027△subHmI1E(M+/M)/VHm△h(M+,g)(M+,aq)注：以上物理量除E外单位均为：kJ•mol-1(M+,aq)=+I1712.2.1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12.2.1单质的物理性质和化学性质§12.2s812.2.1单质的物理性质和化学性质NaLiK1.物理性质12.2.1单质的物理性质和化学性质NaLiK1.物理9BeMgCaSrBaRbCsBeMgCaSrBaRbCs10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、导热性好单质的物理性质：有金属光泽s区单质的熔、沸点变化导电、导热性11单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：Li2ONa2O2

KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaOSrO BaO2

Li2ONa2O2KO2与氧、硫、氮、卤素反应，形成相应的化合物。2.化学性质镁带的燃烧单质在空气中燃烧，形成相应的氧化物：Li2ONa212与水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+H2(g)与水作用LiNaKCa2M+2H2O→2MOH+13与液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+++-+→与液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)223+143.焰色反应3.焰色反应15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均以矿物形式存在：锂辉石：钠长石：钾长石：光卤石：明矾石：116绿柱石：菱镁矿：萤石：天青石：大理石：石膏：重晶石：绿柱石：菱镁矿：萤石：天青石：大理石：石膏：重晶石：1712.3.1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12.3.1氢化物§12.3s区元素的化合物1218

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s区元素的单质(除Be、Mg外)均能与氢形成192.还原性强钛的冶炼：剧烈水解：V)23.2)/H(H(2-=-E2.还原性强钛的冶炼：剧烈水解：V)23.2)/H(H(2203.形成配位氢化物铝氢化锂受潮时强烈水解3.形成配位氢化物铝氢化锂受潮时强烈水解211.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-)：超氧化物(O2-)：顺磁性12.3.2氧化物1.形成四类氧化物臭氧化物(O3-)：顺磁性正常氧化物(O2222.制备：直接：间接：2.制备：直接：233.化学性质与H2O的作用：（LiCs剧烈程度）（BeO除外）3.化学性质与H2O的作用：（LiCs剧烈程度）24与CO2的作用：与CO2的作用：25

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12.3.3氢氧化物碱金属和碱土金属26

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LiOHNaOHKOH2712.3.4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/℃41571477587496212.3.4重要盐类及其性质1.晶体类型：例如：Be2282.一般无色或白色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。2.一般无色或白色29硝酸盐热稳定性差。碱土金属碳酸盐的稳定性随金属离子半径的增大而增强。BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3T分/℃＜10054090012901360稳定性M2CO3＞MCO3[]2-M2+硝酸盐热稳定性差。稳定性M2CO3＞MCO3[]2-M230§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§12.4锂、铍的特殊性对角线规则12.4.131LiBeBCNaMgAlSi

ⅠA族的Li与ⅡA族的Mg，ⅡA族的Be