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碱金属和碱土金属. §4-1 碱金属和碱土金属的通性 碱金属和碱土金属原子的最外层电子排布分别为 :ns 1 和 ns 2 , 这两族 元素构成了周期系的 s 区元素。 它们的次外层具有稀有气体原子式的稳定的电子层结构, 对核电荷 的屏蔽作用较大,所碱金属元素的第一电离势在同一周期中为最低。 碱金属元素的原子很容易失去一个电子而呈 +1 氧化态,因此碱金属是活泼性很强的金属元素。它们不会具有其它氧化态。.
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碱金属和碱土金属 §4-1 碱金属和碱土金属的通性 碱金属和碱土金属原子的最外层电子排布分别为:ns1和ns2,这两族 元素构成了周期系的s区元素。 它们的次外层具有稀有气体原子式的稳定的电子层结构, 对核电荷 的屏蔽作用较大,所碱金属元素的第一电离势在同一周期中为最低。 碱金属元素的原子很容易失去一个电子而呈+1氧化态,因此碱金属是活泼性很强的金属元素。它们不会具有其它氧化态。
碱土金属原子比相邻的碱金属多一个核电荷 ,因而原子核对最外层的两个s电子的作用增强了,所以碱土金属原子要失去一个电子比相应碱金属难。 碱金属和碱土金属元素在化合时,多以离子结合为特征,但在某些情况下仍显一定程度的共价性。 碱金属和碱土金属的原子半径,从上至下依次增大,电离能和电负性依同样次序减小。金属活泼性也从上至下依次增强。 它们不能以单质形式存在于自然界中。
§4-2 碱金属和碱土金属的单质 1、物理性质和化学性质 (1)物理性质 单质具有金属光泽,有良好的导电性和延展性;碱金属原子只有一个价电子且原子半径较大,故金属键弱,熔沸点低,碱土金属的金属键要强一些,熔沸点、密度和强度也高一些。 (2)化学性质 除铍和镁外,其它单质易与水反应: 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ Ca +2H2O = Ca(OH)2 + H2↑
3、制备方法简介 (1)电解熔融的氯化钠 阳极:2Cl- =Cl2 + 2e- 阴极:2Na+ + 2e- = 2Na 总反应:2NaCl = 2Na +Cl2 (2)氧化镁的热还原法 MgO(s) + C(s) = CO(g) + Mg(g) 通电
§4-3 化合物 一、M+和 M2+离子的特征 二、氧化物 (1)氧化物 M2O Li Na K Rb Cs 空气中燃烧 Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2 ( 2 )过氧化物 制备: 4Na + O2 =2Na2O 2Na2O + O2 =2Na2O2 反应: Na2O2 + 2H2O = H2O2 + NaOH Na2O2 + H2SO4 = H2O2 + Na2SO4 Na2O2 + 2CO2 = O2 + Na2CO3
(2)超氧化物 MO2 + 2H2O = O2 + H2O2 + 2MOH 4MO2 + 2CO2 = M2CO3 + 3O2 (3)臭氧化物 3KOH(s) + 2O3(g) = 2KO3(s) + KOH• H2O(s) +1/2O2(g) 三、氢氧化物 <2.2时: 金属氢氧化物属碱性; 2.2< <3.2时: 金属氢氧化物属两性; >3.2时 : 金属氢氧化物属酸性 同一主族的金属氢氧化物,从上到下碱性增强; 同一周期的金属氢氧化物,从右到左碱性增强。
四、盐类 1、碱金属的盐类 大部分碱金属盐类是离子型晶体; M+是无色的; 一般易溶于水,并与水形成水合离子。Li+的半径小,所以许多锂 盐难溶; 碱金属的弱酸盐在水中都发生水解,水解后的溶液呈碱性; 碱金属盐类有形成结晶水合物的倾向; 碱金属盐一般具有较高的热稳定性; 碱金属盐尤其是硫酸盐和卤化物,具有形成复盐的能力;
2、碱土金属的盐类 多为无色的离子晶体; 有些是难溶的(碳酸盐、磷酸盐和草酸盐等) 碱土金属的碳酸盐在常温下是稳定的; 碱土金属卤化物除了氟化物外,一般易溶于水; 氯化钙可用作制冷剂和干燥剂; 氯化钡是最重要的可溶性钡盐,可制备各种钡的化合物。 §4-4 离子晶体盐类的溶解性