無機化學12-s區(qū)元素ppt課件

1、12.1 s區(qū)元素概述區(qū)元素概述12.4 鋰鋰 、鈹?shù)奶厥庑?、鈹?shù)奶厥庑?對角線規(guī)那么對角線規(guī)那么12.3 s區(qū)元素的化合物區(qū)元素的化合物12.2 s區(qū)元素的單質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)第十二章第十二章 s s區(qū)元素區(qū)元素第三篇第三篇 元素化學元素化學12.1 s區(qū)元素概述區(qū)元素概述堿金屬(IA )：ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr堿土金屬(IIA )：ns2 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活潑金屬。 易與H2直接化合成MH、MH2離子 型化合物； 2. 與O2構成正常氧化物、過氧化物、 超氧化物； 3. 與其他非金屬作用構成相應的化合物； 4. 易與H2O反響(除B

2、e、Mg外)。注：它們的活潑性有差別通性：原子半徑增大電離能、電負性減小金屬性、復原性加強IA IIALi BeNa MgK Ca Rb SrCs Ba原子半徑減小電離能、電負性增大金屬性、復原性減弱12.2.1 單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)12.2 s區(qū)元素的單質(zhì)區(qū)元素的單質(zhì)12.2.2 s區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備1.單質(zhì)的物理性質(zhì)：有金屬光澤密度小硬度小熔點低s區(qū)單質(zhì)的熔、沸點變化導電、導熱性好 由于堿土金屬的金屬鍵比堿金屬的金屬鍵要強，所以堿土金屬的熔沸點、硬度、密度都比堿金屬高得多。 12.2.1 單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學

3、性質(zhì)Li2ONa2O2KO22.化學性質(zhì) 堿金屬和堿土金屬都是非?；顫姷慕饘僭?，同族從 Li 到 Cs 和從 Be 到 Ba 活潑性依次加強。 堿金屬和堿土金屬都有很強的復原性，與許多非金屬單質(zhì)直接反響生成離子型化合物。在絕大多數(shù)化合物中，它們以陽離子方式存在。單質(zhì)在空氣中熄滅，構成相應的氧化物：Li2O Na2O2 KO2 RbO2 CsO2BeO MgO CaO SrO BaO2Li2ONa2O2KO2(1)與氧、硫、氮、鹵素反響，構成相應的化合物。鎂帶的熄滅(2)與水作用LiNaKCa2M + 2H2O 2MOH + H2(g)(3)與液氨的作用(g)H2NH2M(l)2NH2M(s)

4、223+-+(am)e(am)M) s (M-+液氨溶劑均以礦物方式存在：83OAlSiNa83OAlSiKO6HMgClKCl22O3H)(SOK(AlO)224323)LiAl(SiO鋰輝石：鈉長石：鉀長石：光鹵石：明礬石：12.2.2 s區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備區(qū)元素的存在和單質(zhì)的制備綠柱石：菱鎂礦：螢石：天青石：大理石：6323)(SiOAlBe3MgCOO2HCaSO243CaCO2CaF4SrSO4BaSO石膏：重晶石：12.3.1 氫化物氫化物12.3 s區(qū)元素的化合物區(qū)元素的化合物12.3.5 配合物配合物12.3.4 重要鹽類及其性質(zhì)重要鹽類及其性質(zhì)12.3.3 氫氧化物氫氧

5、化物12.3.2 氧化物氧化物 s區(qū)元素的單質(zhì)(除Be、Mg外)均能與氫構成離子型氫化物。LiH NaH KH RbH CsH NaCl-90.4 -57.3 -57.7-54.3 -49.3 -4411.均為白色晶體， 熱穩(wěn)定性差/ kJmol-1fHm12.3.1 氫化物氫化物2.復原性強 鈦的冶煉：2LiOHTiTiO2LiH2+242H4NaClTiTiCl4NaH+猛烈水解：(g)HMOHOHMH22+(g)H2Ca(OH)OH2CaH2222+V)23. 2)/H(H(2-=-E3.構成配位氫化物3LiClLiAlHAlCl4LiH43+（無水）乙醚鋁氫化鋰LiAlH4受潮時劇烈水

6、解23244HAl(OH)LiOHO4HLiAlH+1.構成四類氧化物622p2s2s 1臭氧化物(O3-)：順磁性42p4p22p222s22s)()()()()(*KK正常氧化物(O2-)：過氧化物(O22-)：反磁性， 鍵級：1超氧化物(O2-)：順磁性， 鍵級：3/232p4p22p222s22s)()()()()(*KK12.3.2 氧化物氧化物2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2s2p2pA.O M.O A.O能量例例O2O2(1s)2(*1s)2 (2s)2 (*2s)2(2px)2 (2py)2 (2pz)2(*2py)1 (*2pz)1O2分子軌道式分子軌道

7、式1s22s22p4O 電子分布式電子分布式3.化學性質(zhì)與H2O的作用：2MOHOHOM22+Li Cs猛烈程度BeO除外22222OH2NaOHO2HONa+222M(OH)OHOM+22222OOH2KOHO2H2KO+與CO2的作用：3222COLiCOOLi+)g(OCO2Na2COO2Na232222+)(g3OCO2K2CO4KO23222+ 氧化物熱穩(wěn)定性 總的趨勢是，同族從上到下依次降低，熔點也按此順序降低。 堿土金屬離子半徑較小，電荷高，其氧化物的晶格能大，因此其熔點比堿金屬氧化物的熔點高得多。 12.3.3 氫氧化物 堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體。易吸水而潮解MO

8、H易溶于水，放熱。堿土金屬溶解度20 氫氧化物 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 溶解度/molL-1 8 10-6 2.1 10-4 2.3 10-2 6.6 10-2 1.2 10-1溶解度增大 LiOH NaOH KOH RbOH CsOH 中強 強 強 強 強 Be(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 兩性 中強 強 強 強(箭頭指向)堿性加強，溶解度增大。堿性氫氧化物酸堿性判別規(guī)范 R拉電子才干與離子勢有關拉電子才干與離子勢有關: Z/r (r以以pm為單位為單位) 解離方式與 拉電子才干有關 0.2

9、2 0.32 兩性 0.22 堿性 0.32 酸性 ROHRO H R OH LiOH 0.12 0.25 Be(OH)2 NaOH 0.10 0.18 Mg(OH)2KOH 0.09 0.15 Ca(OH)2RbOH 0.08 0.13 Sr(OH)2CsOH 0.07 0.12 Ba(OH)2 堿金屬氫氧化物均為堿性，Be(OH)2為兩性， 其它堿土金屬氫氧化物為堿性。12.3.4 重要鹽類及其性質(zhì)重要鹽類及其性質(zhì)1.晶體類型： 絕大多數(shù)是離子晶體，但堿土金屬鹵化物有一定的共價性。例如：Be2+極化力強， BeCl2已過渡為共價 化合物。離子性加強重要鹽類： 鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽

10、。 BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔點/ 415 714 775 874 9622.普通無色或白色3.溶解度：堿金屬鹽類普通易溶于水； 堿土金屬鹽類除鹵化物、硝酸 鹽外多數(shù)溶解度較小。4.熱穩(wěn)定性：較高。鹽類的溶解性 (1) IA鹽類易溶為主，難溶的有：K2PtCl6、 NaSb(OH)6、KClO4、 Li3PO4、K2NaCo(NO2)3 難溶鹽往往是在與大陰離子相配時出現(xiàn)。 (2) IIA鹽類難溶居多，常見鹽類除氯化物、硝酸 鹽外， 其他難溶，如MCO3、MC2O4、M3(PO4)2、 MSO4、 MCrO4離子型鹽類溶解度的定性判別規(guī)范 巴素洛規(guī)那么：陰陽離

11、子電荷絕對值一樣, 陰陽離子半徑 較為接近那么難溶，否那么，易溶。 比較一下兩組溶解度：LiF LiIBaSO4 BeSO4 對于IIA族的化合物溶解度變化如下：其氟化物、氫氧化物溶解度增大從上到下其硫酸鹽、鉻酸鹽、碘化物溶解度減小從上到下 鋰和堿土金屬離子的極化才干較強，其硝酸鹽熱分解為： 4 LiNO3 2 Li2O 4 NO2 O2 2 Mg(NO3)2 2 MgO 4 NO2 O2 其它堿金屬硝酸鹽受熱分解的產(chǎn)物為亞硝酸鹽O2： 2 NaNO3 2 NaNO2 O2 500含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性4 NaNO3 2 Na2O N2 5 O2800 在更高的溫度分解那么生成氧化物、氮氣和氧氣：

12、(1)硝酸鹽熱分解(2) 碳酸鹽: 穩(wěn)定性隨金屬離子半徑的增大而加強。 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T / 100 540 900 1290 0穩(wěn)定性 M2CO3 MCO3COOO2-M2+ MCO3(s) MO(s) CO212.4 鋰鋰 、鈹?shù)奶厥庑?、鈹?shù)奶厥庑?對角線規(guī)那對角線規(guī)那么么12.4.1 鋰的特殊性鋰的特殊性12.4.3 對角線規(guī)那么對角線規(guī)那么12.4.2 鈹?shù)奶厥庑遭數(shù)奶厥庑訪i Be B CNa Mg Al Si A 族的Li與A族的Mg， A族的Be與A族的Al， A 族的B與A族的Si，這三對元素在周期表中處于對角線位置：相應的兩元素及其化合物的性質(zhì)有許多類似之處。這種類似性稱為對角線規(guī)那么。12.4.3 對角線規(guī)那么對角線規(guī)那么 這