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第十一章 S区元素

稳定性: O2- > O2- > O22-
2. 制备
直接: 2N O 2 a N2O a2 KO2 KO 2
间接: N2O a22N a2N 2Oa
2K 3 1 N0 O K 62 O K N 2
M3 C OMO C2O (g)
3. 化学性质 (1) 与H2O的作用: M2Ι OH2O 2MO(HLi Cs剧烈程度) MIIOH2O M(OH2 )(BeO除外)
注:它们的活泼性有差异
11.2 单质的化学性质
一、与氧、硫、氮、卤素反应
单质在空气中燃烧,形成相应的氧化物:
Li2O Na2O2 KO2
RbO2
BeO MgO CaO SrO
CsO2 Ba2O2

图 C-551-(a)




2 与水作用 2M + 2H2O → 2MOH + H2(g)
Li
Na
第十一章 S区元素
基本内容
➢11.1 s区元素概述 ➢11.2 单质的化学性质 ➢11.3 氧化物和氢氧化物 ➢11.4 盐类
学习要求:
掌握S区元素的氧化物类型和性质及氢化物的性质, 氢氧化物的碱性及其变化规律, 了解S区元素的电子构型与性质递变规律的关系,以 及锂、铍的特殊性和对角线规则。
11.1 s区元素概述
LiOH 中强
Be(OH)2 两性
NaOH KOH
ห้องสมุดไป่ตู้


Mg(OH)2 Ca(OH)2
中强

RbOH CsOH


Sr(OH)2 Ba(OH)2


(箭头指向) 溶解度增大, 碱性增强
碱能腐蚀玻璃,实验室盛放碱液的 试剂瓶应该用 橡皮塞,而不能用玻璃塞,不然时间长会腐蚀而 黏住的。
11.4 盐类
重要盐类:卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐
Gc2-705-18.9 图片
s区单质的熔点变化
电金原 离属子 能性半 、、径 电还增 负原大 性性 减增 小强
IA
IIA
Li
Be
Na
Mg
K
Ca
Rb
Sr
Cs
Ba
原子半径减小 金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大
1.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.易与H2O反应(除Be、Mg外) 4.与非金属作用形成相应的化合物
Ca、Sr、Ba
4M + O2 → 2M2O 2M + O2 → M2O2
M + O2 → MO2 2M + O2 → 2MO
M + O2 → MO2
11.3 氧化物和氢氧化物
一、氧化物 1. 形成三类氧化物
正常氧化物(O2-):Na2O 过氧化物(O22-):Na2O2 超氧化物(O2-)KO2
2M + X2 →2MX M + X2 → MX2
Li
Mg、Ca、 Sr、Ba
N2
6M + N2 → 2M3N 3M + N2 → M3N2
碱金属和碱土金属的一些重要反应
金属
反应物质
反应式
碱金属
Mg、Ca、
S
Sr、Ba
2M + S → M2S M + S → MS
Li
Na
K 、Rb、Cs
O2
碱金属
一、 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。
Be2+极化力强 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2
熔点 / ℃ 405 714 782 876 962
离子性增强
二、颜色 一般无色或白色
三、 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。
碱金属(IA ): ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
碱土金属(IIA ): ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
都是活泼金属
Gc2-704-18.8
Li
Na
K
Rb Cs
Gc2-711-18.14
图片
Be Mg Ca Sr
Ba
单质的物理性质:
有金属光泽 密度小 硬度小 熔点低 导电、导热性好
Na2O2 2H2O 2NaOH H2O2 2KO2 2H2O 2KOHH2O2 O2
(2)与CO2的作用:
L2iOCO 2 L2iCO 3
2N2O a22C2O 2N2C a O 3O2(g)
4K2O 2C2O 2K 2CO 33O 2(g)
二、 氢氧化物
M 2OM , O H 2O MO MH (2 O ,(除HBe)O外)
3. 稳定性 M2CO3> MCO3
五、 锂 、铍的特殊性 对角线规则
对角线规则 1 内容
Li Be B C Na Mg Al Si
在周期系中某些元素的性质和它左上方或右下方 的另一元素性质的相似性称为对角线规则。
2 锂与镁的相似性: ⑴ 单质与氧作用生成正常氧化物 ⑵ 氢氧化物均为中强碱,且水中溶解度不大 ⑶ 氟化物、碳酸盐、磷酸盐均难溶 ⑷ 氯化物均能溶于有机溶剂中 ⑸ 碳酸盐受热分解,产物为相应氧化物
这些氢化物与水反应生成H2 离子型氢化物时强的还原剂。如 TiCl4+4NaH=Ti+4NaCl+2H2
碱金属和碱土金属的一些重要反应
金属 碱金属 碱土金属
反应物质 H2
碱金属 Ca、Sr、Ba H2O
Mg
碱金属 碱土金属
卤素
反应式 2M + H2 → 2MH
M + H2 → MH2 2M + 2H2O →2MOH+H2 M + 2H2O →M(OH)2+H2 M + H2O(g) →MO + H2
碱金属氢氧化物在水中都是易溶的; 碱土金属氢氧化物在水中的溶解度要比碱金属氢氧化 物要小的多。 Be(OH)2和Mg(OH)2为难溶氢氧化物。
氢 氧 化 物 B e(O H )2 /m 溶 ol· 解 L-1 度8× 10-6
M g(O H )2 C a(O H )2 Sr(O H )2 B a(O H )2 5× 10-4 1.8× 10-2 6.7× 10-2 2× 10-1
溶解规律大致如下:
小阳离子和小阴离子或者大阳离子和大阴离子形 成的化合物的溶解度小,
小阳离子与大阴离子或大阳离子与小阴离子形成 化合物溶解度大。
四、含氧酸盐的热稳定性
1. 硝酸盐热稳定性差
2. 碳酸盐
BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
T分 /℃ <100 540
900 1290 1360
K
Ca
Li
Na
K
三、焰色反应
图 Cpp-262
Ca
Sr
Ba
四、与液氨的作用
2M 23 N ( ( l s ) H ) 2 M 22 N H 2 ( H g
五、与H2反应
碱金属与碱土金属(铍镁除外)在高温下与氢直接化 合,生成离子型氢化物。 2M+H2=2MH(M=Li、Na、K、Rb、Cs) M+H2=MH2(Ca、Sr、Ba)
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