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s-ds区元素


二、化学性质: (1)与氧反应 4Li + O2 == 2Li2O (白色) 2M + O2 == M2O2 (过氧物)( M = Na, K, Rb)
燃烧 燃烧
M + O2(过量)== MO2(超氧物)(M= Na, K, Rb)
过氧、超氧物不稳定 Na2O2 + 2H2O == H2O2 + 2NaOH
(二)同周期,IB~IIB比较: 性质 IB 价电子构型 (n-1)d10ns1 原子半径r/pm Cu 127.8 Ag 144.4 Au 144.2 Z* 金属活泼性 II B (n-1)d10ns2 Zn 133 Cd 149 Hg 151 稍大
< < <
<
(三)同族比较: (Z*与r互相制约) „ VIII IB IIB IIIA Al Z* 显著↗,主导 Cu Zn Ga r ↗,次要 Ag Cd In ∴金属性渐弱 Au Hg Tl (周期性)
Z 电离势 = — r
减小
(4)难溶盐在酸中的溶解 强酸的难溶盐不溶于酸,BaSO4 弱酸的难溶盐溶于强酸,CaCO3, CaC2O4溶于强酸
(5)一些化合物的俗名和用途 Na2CO3 纯碱。 NaHCO3小苏打。 MgSO4.7H2O泻药,镇静剂。 CaSO4.2H2O生石膏,雕塑,外科造型。 BaSO4重晶石,吸收X-射线,检查胃溃疡。 CaCl2干燥剂。 Na2SO4.10H2O芒硝,缓泻剂.
(6)焰色反应: Li+, 红色;Na+, 黄色; K+, 紫色; Rb+, Cs+, 紫红色; Ca2+, 橙色; Sr2+, 深红色;Ba2+,黄绿色 (7) 对角线规则
Li Be B C Na Mg Al Si
Z 电离势 = —
r
四、Na, K, Mg, Ca的生理功能
Na+和K+是体液中重要组成成分,它们在转递神经 信号、维持体液渗透压和酸碱平衡以及对酶的激 活等方面有重要作用。钠主要存在于高等动物中, 对于植物钠并非必需元素。钠主要存在于细胞液 外,血液中重要的缓冲体系是碳酸-碳酸氢钠, 而钾主要存在于细胞液内。这种离子浓度梯度是 由质膜上的专一运送系统---钠泵维持的。
4Ag + O2 + 2H2S = 2Ag2S (黑色)+ 2H2O
(2) 与酸作用 M + 2H+(稀酸)= M2+ + H2 M + HNO3
M = Zn, Cd
Mn+ + NO +H2O M = Cu, Ag, Hg; Zn?

(浓HNO3, 产物NO2)
M + H2SO4(浓) —→ MSO4 + SO2↑+ H2O
降低Cu+浓度
(a)生成沉淀 2Cu2+ + 4I- == 2CuI(s) + I2
I2 + 2S2O32- == I- + S4O62- (碘量法,测定Cu2+)
2Cu2+ + 5OH- + C6H12O6 ==C6H11O7- + Cu2O+3H2O (b)生成配合物

检查糖尿病
2Cu2+ + 6CN- == 2Cu(CN)2- + (CN)2 CuCl2 + Cu + 2HCl === 2H[CuCl2] 2CuSO4+2NH3.H2O=(NH4)2SO4+ Cu(OH)2SO4 Cu(OH)2SO4+8NH3=2[Cu(NH3)4]2++SO42-+ 2OH-
[Cu(H2O)4]2+ 浅兰色
NaCl(s)
[CuCl4]2黄绿色 CuS??
NH3.H2O
[Cu(NH3)4]2+ 兰色
KCN
H2S
[Cu(CN)4]3-
No
无色
(2) Hg22+和Hg2+的互相转化
溶液中,Hg22+
稳定
研磨
Hg2+ 0.92
0.79 2+ Hg2
Hg
HgCl2(s) + Hg(l) ==== Hg2Cl2(s) (升汞,剧毒) (甘汞,毒性小 ) SnCl2+2HgCl2 = Hg2Cl2(白色沉淀)+ SnCl4 Hg2Cl2 + SnCl2 = 2Hg(黑色沉淀)+ SnCl4 获得Hg2+的途径: 降低Hg2+浓度
同周期从左到右, 电荷增大, 电离势增大, 碱性减弱。
Be(OH)2 为两性,Mg(OH)2为中强碱,其余为强碱
2、其他化合物 (1)溶解性 碱金属盐多数溶于水,在水中完全电离,只有少 量盐为微溶(LiF, Li2CO3, Li3PO4, Na[Sb(OH)6], NaZn(UO2)3(Ac)6, 酒石酸氢钾,KClO4, KB(C6H5)4 K2PtCl6, K2Na[Co(NO2)6]。 碱土金属盐中,一价阴离子盐易溶,例如:NO3-, Cl-, Br-, OAc-. 但氟化物溶解度较小。 二价阴离子盐,一般难溶,其中CaC2O4, BaSO4 常用与离子鉴定。 一般酸式盐溶解度大于正盐,但NaHCO3例外, 其溶液的pH值为碱性(8.3).
输送作用(Fe) 生理功能 催化作用(金属酶) 参与激素作用 结构功能
元素的生 物功能
许多元素,尤其是微量元素的作用并未完全清楚 有待进一步的深入研究!!!
第十章 s区和ds区元素
10.1 s区元素 ns1IA族(Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)--碱金属 ns2 IIA族(Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)--碱土金属 一、物理性质: IA, ns1, 有一个价电子参与形成金属键,熔点、 沸点、升华热低,铯的熔点为28.5 oC. 原子半径大,硬度、密度小,锂的密度为0.53; 从锂到铯,金属键逐渐减弱,熔点、沸点、 升华热、硬度、密度减小。
H2O + O2
高温
2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2(g) (提供氧气) M + O2 == MO (M = Mg, Ca, Ba)
(2) 与氢反应
高温
高温
2M + H2 == MH (M = Na, K)
Ca + H2 == CaH2
H2O
Ca(OH)2 + H2(g)
Au + 4HCl + HNO3 = HAuCl4 + NO + H2O
(3) 与硫作用 Hg + S == HgS (实验室用于除Hg) 2Ag + S == Ag2S M + S == MS (M = Zn, Cd, Cu)


Au?
总结该族金属的活泼性
3 常见氧化态及其转化 Zn2+ Cu+, Cu2+ 2+ + Cd Ag 2+, Hg2+ + 3+ Hg Au , Au 2 (1) Cu(I)和Cu(II)的互相转化 高温下, Cu(I)稳定 (I1 = 745 kJ/mol, I2 =1965 kJ/mol)
结构?
检验Hg2+
(a)生成沉淀 Hg22+ + 2OH- = HgO + Hg + H2O
Hg22+ + H2S = HgS + Hg + 2H+ Hg2Cl2 + 2NH3 = Hg(NH2)Cl + Hg + NH4Cl
(b)生成配合物 Hg2Cl2 + 2HCl(浓)== H2[HgCl4] + Hg
金属氢化物是重要的还原剂: NaH, CaH2, LiAlH4 (3) 与卤素反应 2M + X2 == 2MX (M= IA ) M + X2 == MX2 ( M = IIA)
(4)与水反应 M + H2O == M(OH) + H2(g) (M= Na, K, Rb, Cs) M + H2O = M(OH)2 + H2(g) (M= Ca, Sr, Ba) 如何保存金属Na, K, Ca??
Hg2+ + 2IHgI2 红色
KI
[HgI4]2无色
2K2[HgI4]+4KOH+NH4Cl=[OHg2NH2]I+KCl +7KI+3H2O (红棕色) K2[HgI4]和KOH称为奈斯勒试剂,用检验NH4+离子 Hg2+ + NH4SCN == (NH4)2[Hg(SCN)4] Co2+ Co[Hg(SCN)4] 兰色
10.2 ds区元素
I B(铜族): Cu, Ag, Au; II B (锌族): Zn, Cd, Hg.
金属性的递变规律 (一)同周期,I B ~ I A,II B ~ II A的比较:
性质 I B、II B I A、II A 价电子构型 (n-1)d10ns1~2 ns1~2 次外层电子构型 18e 8e (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 (n-1)s2(n-1)p6 Z* 大 > 小 原子半径r 小 < 大 有效离子势 大 > 小 金属活泼性 < 化合物键型 明显共价性 主要是离子键 形成配合物倾向 >
4CuO
1273K
2Cu2O + O2
(Cu(II)的水合能为-2121 kJ/mol)
2CuCl2 ====== 2CuCl + Cl2
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