碱土金属氢氧化物与碱金属氢氧化物比较
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个重要类别。
它们在化学性质、物理性质和应用方面有很多共同之处,但也有一些显著的差异。
本文将介绍碱金属和碱土金属的基本特点、重要性质及其在实际应用中的作用。
一、碱金属碱金属是周期表中位于第一族,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
这些元素都是非常活泼的金属,具有强烈的还原性。
它们在常温下存在于固态,是银白色的质地柔软金属,能轻松被切割,并且具有低密度和低熔点。
碱金属具有以下一些重要性质:1. 高反应性:碱金属在常温下与水反应产生大量的氢气和碱溶液,释放出巨大的热量。
这种反应非常剧烈,有时可以引起爆炸。
例如,钠在与水接触时会迅速产生白色火焰和剧烈的燃烧。
因此,碱金属的处理需要极高的小心和专业知识。
2. 高电离能:碱金属的外层电子非常容易被剥离,因此具有很低的电离能。
这使得它们可以很容易地丧失电子形成阳离子,并与其他元素形成化合物。
3. 强烈的还原性:碱金属是非常强大的还原剂,能够夺取其他元素的电子,并参与许多重要反应。
例如,钾在与氧气反应时会猛烈燃烧,产生明亮的火焰。
4. 高热导率:碱金属具有极高的热导率,这使得它们在冷却和传热技术方面非常有用。
铯是所有金属中热导率最高的元素。
碱金属在许多领域具有广泛应用。
它们可用于制造合金、金属薄膜、电池、催化剂等。
其中最常见的应用是用作发光剂和制备碱金属离子的闪烁屏幕。
此外,碱金属离子在生物医学领域中也具有重要应用,例如在MRI(核磁共振成像)中作为对比剂。
二、碱土金属碱土金属是元素周期表中位于第二族,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
与碱金属相比,碱土金属的化学性质相对较为稳定,但仍然具有明显的金属性质。
它们在常温下也是固态,但与碱金属不同的是,碱土金属较硬和坚硬。
碱土金属具有以下一些重要性质:1. 抗氧化性:碱土金属相对于碱金属来说较为惰性,不容易与空气中的氧气发生反应。
碱金属与碱土金属的区别
碱金属与碱土金属的区别碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。
它们在物理性质、化学性质以及在自然界中的分布等方面存在着显著的区别。
本文将详细探讨碱金属和碱土金属的区别。
一、物理性质的区别1. 密度和硬度:碱金属的密度和硬度较低,比较轻盈,容易被切割和压制成各种形状。
而碱土金属的密度和硬度相对较高,比碱金属更坚硬且具有更高的密度。
2. 熔点和沸点:碱金属具有相对较低的熔点和沸点,例如钾的熔点为63.38℃,锂的熔点为180.54℃。
而碱土金属的熔点和沸点相对较高,例如镁的熔点为649℃,钙的熔点为842℃。
3. 导电性:碱金属具有很高的导电性,可以很容易地导电。
碱土金属也具有良好的导电性,但相对于碱金属来说稍逊一筹。
二、化学性质的区别1. 与水反应:碱金属具有与水剧烈反应的性质,生成碱性氢氧化物和氢气。
例如,钠与水反应产生氢气并生成氢氧化钠。
而碱土金属与水反应较为缓慢,生成相应的碱土金属氢氧化物和氢气。
例如,钙与水反应生成氢气并生成氢氧化钙。
2. 氧化性:碱金属具有较强的氧化性,容易损失电子形成正离子。
碱土金属也具有一定的氧化性,但相对于碱金属来说较低。
3. 化合价:碱金属的化合价多为+1,例如钠的氧化状态为+1。
而碱土金属的化合价多为+2,例如镁的氧化状态为+2。
三、自然界中的分布1. 碱金属在自然界中相对较为稀少,主要以盐湖和海水中的含量较高。
其中,氯化钠是最常见的碱金属盐。
2. 碱土金属在自然界中相对较为丰富,分布广泛。
例如,镁和钙广泛存在于岩石、矿石和土壤中。
四、应用领域的区别1. 碱金属应用:碱金属广泛应用于多个领域,包括电池、合金制备、烟火制造、钢铁生产等。
钾化合物还用于肥料的制造。
2. 碱土金属应用:碱土金属在建筑材料、医学、农业等领域中有着重要的应用。
例如,镁合金用于航空和汽车制造,钙化合物可用作水泥生产中的添加剂。
结论总的来说,碱金属和碱土金属在物理性质、化学性质、自然界分布以及应用领域等方面存在显著的区别。
碱金属和碱土金属实验报告
碱金属和碱土金属实验报告碱金属和碱土金属第I 条第十七章碱金属和碱土金属元素1.1 氧化物:普通氧化物(O2-)过氧化物(O22-)超氧化物(O2-)和臭氧化物(O3-)。
所有碱金属和碱土金属都有普通氧化物。
除Be外都有过氧化物。
Na,K,Rb,Cs,Ca有超氧化物。
Na,K,Rb,Cs,有臭氧化物。
在空气中燃烧时,Li,Be,Mg,Ca,Sr形成普通氧化物,Na,Ba为过氧化物,K,Rb,Cs为超氧化物,Na,K,Rb,Cs(除Li的碱金属)的干燥氢化物燃烧形成臭氧化物。
(记法:越活泼的金属燃烧,氧的价态越高。
)碱金属氧化物颜色从上到下增大,碱土金属都是白色。
(碱金属和碱土金属)热稳定性从上到下降低。
1.2 溶解性:阴阳离子半径相差较大的离子型化合物在水中溶解度较大,相近的溶解度较小,即相差溶解。
(半径小的阴离子如F-,OH-,则阳离子越大溶解度越大;半径大的阴离子如I-,SO42-,CrO42-,反之)1.3 硝酸盐:热分解产物碱金属的硝酸盐(低温)MNO2+O2(亚硝酸盐+氧气)碱金属的硝酸盐(高温)M2O+N2+O2(氧化物+氮气+氧气)锂的硝酸盐Li2O+NO2+O2(和碱土一样)碱土金属的硝酸盐MO+NO2+O2(氧化物+二氧化氮+氧气)(PS:高温的碱金属盐可看成是亚硝酸盐高温下的分解)1.4 碳酸盐:碱金属碳酸盐热稳定性大于碱土金属,分解产物MO+CO2 (碱金属和碱土金属)碳酸盐热稳定性越下越大(PS:弱酸盐都可溶于稀的强酸)1.5 硫酸盐:碱金属皆可溶,碱土金属越下溶解度越小。
(BaSO4重晶石)1.6 离子的难溶盐:LiF,锑酸钠,高氯酸钾,酒石酸氢钾,高氯酸铯。
MgCO3,CaCrO4,SrCrO4,BaCrO4,1.7 氢气制备:碱金属和钙锶钡与水反应生成氢氧化物和氢气。
篇二:实验22 主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅实验22 主族金属(碱金属、碱土金属、铝、锡、铅、锑、铋)一、实验目的1.比较碱金属、碱土金属的活泼性。
大学无机化学——碱金属和碱土金属
钾比钠活泼,为什么能通过如下反应制备金属钾?
N (l) a K(l) C N l(a l) K C (g ( )8 l C 5 )0
rGm r H m TS I 1 ( K ) 4 18.9 kJ • mol -1 I 1 ( Na ) 495.8 kJ • mol -1 沸点 : K : 759 C
12—1—2 化学性质
碱金属和碱土金属都很活泼,有很强的还原 性
在自然界中大都以离子型化合物存在,在绝 大多数化合物中,它们以正离子形式存在
钠长石: NA a l3O S8 i
绿柱石: Be3A2l(Si3O)6
钾长石: KAl3O S8i
菱镁矿: MgCO3
光卤石: 明矾石:
石 膏:
KC Ml g 26C2 H O l
2、热还原法 ——K、Rb、Cs、Be
1、熔融电解法 ——将金属的氯化物熔融电解
1)Na的制备
CaC2l的作用
1、助熔剂、降低耗能 2、减少钠的挥发 3、降低钠的溶解度,利于 产品分离
2)其他金属单质的制备
a、Be的制备 由于 BeC2l 的共价性较强,生产过程中需要加入
CaC 2或 l 其他金属氯加 化熔 物盐 以的 增导电性
M—O—H → M+ + OH- 碱式电离 究竟以何种方式电离,或两者兼有: 这与M的电荷数 Z(指离子的电荷数)与 M的离子半 径比值有关。
离子势:φ = z/r
φ = z/r:离子势
显然φ越大,离子静电引力强,则M吸引氧原子上的电 子云能力强. 结果 :O—H键被削弱,易断裂,以酸式电离为主
φ越小,则R—O键强度越弱,所以以碱式电离为主
碱金属与碱土金属
碱金属与碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中的两个主要族群,它们具有一些共同的特性,也有一些明显的区别。
本文将详细介绍碱金属和碱土金属的性质以及它们在日常生活和科学领域中的应用。
一、碱金属的性质碱金属是元素周期表第一族的元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
它们都是银白色金属,在常温下具有较低的熔点和沸点,且具有较低的密度。
碱金属的金属性质非常活泼,容易与非金属元素反应,例如与水、氧气和卤素等。
这些反应通常都是剧烈的,产生大量的能量和气体。
碱金属的电子结构也具有一定的特点。
它们的原子外层只有一个电子,容易失去此电子形成阳离子。
这种电子结构使碱金属具有良好的导电性和导热性。
此外,碱金属的化合物主要是离子化合物,如氯化钠(NaCl)和氢氧化钾(KOH)等。
碱金属在日常生活中有许多应用。
钠是一种常用的食盐成分,它在食物中起到增强味道的作用。
钾在植物生长中起到重要的作用,是必需的营养元素之一。
锂离子电池是目前最常用的电池类型之一,广泛应用于手机、笔记本电脑等电子设备。
二、碱土金属的性质碱土金属是元素周期表第二族的元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
它们在常温下也是银白色金属,具有较高的密度和熔点。
与碱金属相比,碱土金属的反应性更低,但仍然活泼。
碱土金属的电子结构与碱金属类似,外层电子结构为ns2。
与碱金属类似,碱土金属也容易失去外层两个电子形成阳离子。
这种电子结构使得碱土金属具有良好的导电性。
与碱金属不同,碱土金属的氢氧化物和碳酸盐是碱性的。
例如,氢氧化钙(Ca(OH)2)是一种通常用于调节土壤酸碱度的物质。
碱土金属在许多领域中都有重要应用。
镁是一种重要的金属材料,广泛应用于航空、汽车和船舶制造。
钙是构成人体骨骼和牙齿的重要元素,对维持骨骼健康至关重要。
三、碱金属与碱土金属的区别1. 电子结构:碱金属和碱土金属的外层电子结构相似,都是ns1或ns2。
碱金属和碱土金属的性质比较
碱金属和碱土金属的性质比较碱金属和碱土金属都是周期表中位于左侧的元素,它们在化学性质上有一些共同之处,但也存在着一些显著差异。
本文将对碱金属和碱土金属的性质进行比较,展示它们各自的特点。
一、物理性质比较碱金属包括锂、钠、钾、铷、铯和钫,它们都具有较低的密度和较低的熔点。
在室温下,碱金属都是固态,但随着温度的升高,它们会迅速转化为液态。
碱金属具有银白色的外观,柔软易弯曲。
碱金属的导电性和热导率都非常好,是优秀的导体。
碱土金属包括铍、镁、钙、锶、钡和镭,它们的密度和熔点相对较高。
在室温下,碱土金属也都是固态。
和碱金属相比,碱土金属的硬度更高,但仍然具有金属的柔韧性。
碱土金属的导电性和热导率也很好,但稍逊于碱金属。
二、化学性质比较1. 反应性:碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属,在空气中容易与氧气反应而氧化。
但碱金属的反应性更为强烈,它们常与空气中的水汽剧烈反应,产生氢气并形成氢氧化物。
2. 反应速率:碱金属的反应速率要比碱土金属快。
碱金属与水反应时放出大量的热量,并产生碱性溶液,这种反应在钠和钾上尤为明显。
碱土金属与水反应也能产生碱性溶液,但反应相对缓慢。
3. 氢氧化物:碱金属与碱土金属都能与水反应生成氢氧化物。
碱金属的氢氧化物溶解度较大,形成强碱性溶液,如氢氧化钠和氢氧化钾。
而碱土金属的氢氧化物溶解度较小,形成弱碱性溶液,如氢氧化钙和氢氧化镁。
4. 卤素反应:碱金属和碱土金属均能与卤素发生反应。
碱金属与卤素的反应剧烈,产生白色晶状盐,如氯化钠和溴化锂。
碱土金属与卤素的反应较为温和,产生白色晶体,如氯化钙和溴化镁。
5. 氧化性:碱金属的氧化性较强,它们能够与许多非金属元素反应,如与氧气反应产生氧化物。
碱土金属的氧化性较碱金属弱,但也具有氧化性,如镁能够与氧气反应生成氧化镁。
三、应用领域比较碱金属和碱土金属具有广泛的应用领域。
碱金属的主要应用包括制备合金、制取金属、制造化学品、生产玻璃和陶瓷等。
碱土金属的应用领域包括制备镁合金、制造火箭燃料、生产荧光体材料和医疗用途等。
碱金属与碱土金属的性质与反应
碱金属与碱土金属的性质与反应碱金属和碱土金属是化学元素周期表中两个重要的元素家族。
它们在自然界中广泛存在,并且具有独特的性质和反应。
本文将探讨碱金属和碱土金属的性质以及它们的一些典型反应。
一、碱金属的性质与反应碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)和铯(Cs),它们在元素周期表的第一组。
碱金属具有以下一些共同的性质。
首先,它们是非常活泼的金属,容易与其他元素发生反应。
其次,它们的密度都很低,比较轻盈。
此外,碱金属在室温下都是固体,但可以很容易地被切割成薄片。
碱金属在空气中的反应也是引人注目的。
它们与氧气反应会产生相应的氧化物。
例如,钠与氧气反应会生成氧化钠,这是一种白色晶体。
而钾与氧气反应则会产生氧化钾,这是一种紫色的晶体。
这些氧化物在水中溶解后会形成碱性溶液,因此碱金属也被称为“碱”。
碱金属与水的反应也是非常剧烈的。
它们与水反应会放出大量的氢气,并产生相应的氢氧化物。
例如,钠与水反应会生成氢氧化钠,这是一种强碱。
这种反应非常剧烈,甚至会引起火灾。
因此,在实验室中处理碱金属时需要非常小心。
二、碱土金属的性质与反应碱土金属包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba),它们在元素周期表的第二组。
碱土金属与碱金属相比,具有一些不同的性质。
首先,它们的密度比碱金属要高,但仍然比较轻盈。
其次,碱土金属的熔点和沸点较高,因此它们在常温下都是固体。
碱土金属与水的反应相对于碱金属来说较为温和。
它们与水反应会放出氢气,并生成相应的氢氧化物。
例如,钙与水反应会生成氢氧化钙,这是一种弱碱。
与碱金属不同的是,碱土金属与水的反应不会引起火灾。
碱土金属还具有一些其他的重要性质和反应。
例如,它们的氧化态通常为+2。
此外,碱土金属在燃烧时会产生明亮的火焰,这是由于金属离子激发气体中的电子而引起的。
这种现象在烟花制造中得到了广泛应用。
总结起来,碱金属和碱土金属具有独特的性质和反应。
碱金属非常活泼,容易与氧气和水反应,并产生相应的氧化物和氢氧化物。
碱金属和碱土金属
实验项目·碱金属和碱土金属
⑴在检出时,溶液应保持弱碱性,因为在酸性条件下,会产生白色无定形的 六羟基锑酸[HSb(OH)6]沉淀,干扰对 NaSb(OH)6 的判断:
碱金属和碱土金属
一、教学目的
1.比较碱金属、碱土金属的活泼性;
2.试验比较碱土金属氢氧化物和盐类的溶解性;
3.练习焰色反应并熟悉使用金属钾、钠的安全措施;
4.练习焰色反应的操作。
二、实验提要
碱金属、碱土金属分属周期系第ⅠA、ⅡA 族,价电子构型 ns1、ns2,属 s 区元素。其单质是最活泼的金属和还原剂,且从上到下,从碱金属到碱土金属活
表 1 一些常见金属焰色反应的特征颜色
Li
Na
K
Rb
Cs
Ca
Sr
Ba
玫瑰红 黄
紫 紫红 紫红 橙红 洋红 黄绿
纯净化合物放在无色火焰的氧化焰部分加热时,它们可以气化而使火焰染上
特殊的颜色。这是由于原子被激发后,电子从一个能级降到另一个能级时,所发
射出的特征光谱与原子的电子排布有关。不同元素具有不同的特征光谱,借此可
泼性增强。在空气中能迅速地与 O2、CO2、H2O 作用(Rb、Cs 在空气中自燃), 需保存在煤油或液体石蜡中(Be、Mg 由于生成致密氧化膜而除外)。在空气中
燃烧时,锂、碱土金属生成正常氧化物;钠主要生成过氧化物;而钾、铷、铯则
主要生成超氧化物。Na2O2 为淡黄色粉末状物质,与水或稀酸反应生成氢氧化钠 或钠盐,同时产生 H2O2。H2O2 会立即分解放出 O2,所以过氧化钠具有强碱性 和强氧化性。与水相遇,Be、Mg 由于表面形成致密氧化物保护膜而对水稳定, 分别需水蒸气及热水才反应,其它元素都易与冷水反应生成相应氢氧化物,放出
碱金属和碱土金属的反应性和离子化趋势
碱金属和碱土金属的反应性和离子化趋势碱金属和碱土金属是元素周期表中位于第一和第二主族的两类金属元素。
本文将探讨碱金属和碱土金属的反应性及其离子化趋势。
一、碱金属的反应性碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr),它们的反应性都非常高。
碱金属的反应性主要表现在以下方面:1. 与氧气的反应碱金属能够与氧气直接反应生成金属氧化物。
以钠为例,当钠暴露于空气中时,会迅速氧化生成氧化钠,放出大量的热量。
4 Na + O2 → 2 Na2O2. 与水的反应碱金属在与水接触时能够剧烈反应,产生氢气和碱溶液。
这种反应产生的氢气会迅速燃烧,并伴随着剧烈的放热现象。
以钠与水的反应为例:2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2↑3. 与酸的反应碱金属可以与酸发生中和反应,生成盐和水。
这是因为碱金属是碱性物质,而酸则是酸性物质,两者反应后能够中和产生中性物质。
2 Na + 2 HCl → 2 NaCl + H2↑二、碱土金属的反应性碱土金属包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
相比于碱金属,碱土金属的反应性较低,但它们仍然具有一定的活泼性。
1. 与氧气的反应碱土金属的氧化反应相对缓慢。
以镁为例,当镁暴露于氧气中时,会逐渐氧化生成氧化镁。
不过,与碱金属相比,碱土金属的氧化速度要慢得多。
2 Mg + O2 → 2 MgO2. 与水的反应碱土金属与水的反应较碱金属来说要缓慢。
以钙与水的反应为例,会生成氢气和碱溶液,但反应速度相对较慢。
Ca + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2↑3. 与酸的反应碱土金属与酸的反应速率较慢,但仍能发生反应。
以镁与盐酸的反应为例,会生成相应的盐和氢气。
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2↑三、离子化趋势离子化趋势是指元素失去或获得电子形成离子的趋势。
对于碱金属和碱土金属而言,其离子化趋势主要受到原子半径和电子层排布的影响。
碱金属与碱土金属总结
【金属单质】Li Na K Rb CsBe Mg Ca Sr Ba1、物理性质①、共性:碱金属与碱土金属的单质都具有银白色的金属光泽,具有良好的导电性和延展性。
②、特性:碱金属a、熔点较低除Li外都在100℃以下(Cs熔点最低放手上就融化)b、沸点熔点的温度间距较大,沸点一般比熔点高700℃以上1c、较软莫氏硬度都小于1,可以用刀子切割d、.密度都娇小属于轻金属碱土金属有2个电子可以参与成键,因而金属键比碱金属的强,碱土金属的熔沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。
2、化学性质①、共性:a、碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属元素,同族从Li到Cs和从Be到Ba活泼性依次增强。
b、.都有很强的还原性,与许多非金属单质直接反应生成离子型化合物。
在绝大多数化合物中,它们以正离子形式存在。
②、与H2O反应碱金属及Ca Sr Ba同水反应生产氢氧化物和氢气如:2Na+2H2O=2NaOH+H22Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2(注:a、Li Ca Sr Ba与水反应较平稳,因为它们的熔点较高,不易融化,与水反应不激烈;另一方面,由于它们的氢氧化物溶解度小,生成的氢氧化物覆盖在金属表面阻碍金属与水接触,从而减缓反应。
b、Be Mg的金属表面可以形成致密的氧化物保护膜,常温下它们对水是稳定的。
c、.其他碱金属与水反应非常剧烈,量大时会发生爆炸。
这些碱金属的熔点很低,与水反应放出的热恋是金属熔化为液态,跟有利于反应的进行;同时它们的氢氧化物溶解度很大,不会对反应起阻碍作用。
)③、与H2反应碱金属及Ca Sr Ba均可直接与H2作用,生成金属氢化物如:H2+Ca=CaH2(423-573K条件下)产物氢化钙是很强的还原剂用途:氢气发生剂、还原剂、干燥剂及还原氧化物金属④、与液氨碱金属及Ca Sr Ba均可溶于液氨中生成蓝色的导电溶液,高溶液中含有金属离子和溶剂化的只有电子,具有极强的还原能力。
3Na+2NH3(l)=Na+(NH3)+e-(NH3)⑤、制备稀有金属或贵金属由于碱金属和一些碱土金属单质都与水激烈反应,所以它们不能在水溶液中做还原剂使用。
碱土金属氧化物和碱金属氧化物
碱土金属氧化物和碱金属氧化物碱土金属和碱金属这俩家伙,真是有趣得很!想象一下,两位兄弟,一个阳光开朗,另一个则稍显内敛。
碱金属就像那个总是爱搞笑的朋友,随时准备制造点小爆炸。
他们一出现,整片氛围都活跃起来。
你知道,锂、钠、钾这些小家伙,见水就像看到女神一样,兴奋得不得了,哗哗的反应,让人忍不住想拍手叫好。
看它们在水中“嗷嗷”冒泡,简直就是化学界的小型狂欢派对。
而碱土金属呢,哦,别看它们名字里带着“土”,其实它们可不简单。
这些家伙稍微稳重一些,像个成熟的成年人,虽然偶尔也会开玩笑,尤其是钙和镁,它们最喜欢的就是跟其他元素来点亲密接触。
你看,钙在我们的身体里可是个大英雄,负责骨骼的坚固。
想想咱们的骨头,真是离不开它的贡献。
想要强壮,饮食里可少不了它!而镁呢,尽管有点低调,但也是个宝贝,帮我们调节肌肉和神经,简直是身体的小助手。
说到化学反应,那真是精彩纷呈。
碱金属反应的时候,那叫一个“轰轰烈烈”,简直比电影还刺激。
尤其是钠,放进水里,瞬间变成小火花四射的明星,仿佛在为大家表演一场绝妙的魔术。
而碱土金属虽然没有那么“张扬”,可它们的反应也是颇有看头,尤其是钙,跟水的亲密接触,让人忍不住想点赞。
虽然没那么激烈,但总归是个不小的惊喜。
这两种金属在性质上可谓是有着天壤之别。
碱金属可是真正的“小淘气”,反应性那叫一个强,甚至在空气中都得小心翼翼,别让它们“闹”起来。
想想锂,它们可爱得不得了,却也会因为反应过于激烈而让人捏一把冷汗。
反观碱土金属,它们就像个老好人,虽然相对稳定,但也有自己特有的脾气。
镁在空气中是个沉默寡言的家伙,可一旦遇到火,哇塞,那可是要大显身手的时刻,瞬间点燃,照亮整个房间。
咱们也不能忽视这两种金属在生活中的重要性。
碱金属可以说是化学界的“调皮鬼”,用得好可是能带来不少乐趣。
比如钠,作为食盐的重要成分,让我们的生活变得更加美味,想想那咸香的味道,简直让人垂涎欲滴。
而碱土金属则多是“幕后英雄”,它们在建筑材料、电子设备中扮演着重要角色。
无机化学13碱金属和碱土金属全解
△
3Ca+N2====Ca3N2
△
3Mg+N2===Mg3N2
思考:活泼金属 应当如何保存?
要防止与空气接触。锂要保存于蜡中,钾、 钠、钙等应保存于煤油中。
Li2O
Na2O2
镁 带 的
燃
KO2
烧
2M(s)+ 2NH3 (l) →2M+ + 2NH-2 + H2 (g)
与 液 氨 作 用
1、为什么自然界没有游离态的碱金属和 碱土金属?它们主要以哪些形式存在?
位〕 Ф 0.22 碱性
0.22 Ф 0.32 两性Ф 0 Nhomakorabea32 酸性
LiOH Be(OH)2
NaOH KOH RbOH
Mg(OH)2 碱
Ca(OH)2
性 增
Sr(OH)2 强
CsOH Ba(OH)2
酸性增强
你能用有关理论解释为何Be(OH)2具有两性吗?
LiOH 中强
Be(OH)2 两性
NaOH 强
温度为900℃时,反响:Na(l)+KCl(l)——NaCl(l)+K(g),钾 成为气体挥发,使平衡向右移动,反响得以进展。
氢氧化物
碱金属的氢氧化物对皮肤和纤维有强烈 的腐蚀作用,所以又称为荷性碱。
物理性质
碱金属和碱土金属的氢氧化物均为白色 固体,吸水容易潮解,溶于水时放热。
溶解度增大
溶解性 mol·l-1
无机化学13碱金属和碱土金属全 解
第一节 碱金属和碱土金属的通性
第IA族包括锂、 钠、钾、铷、铯 和钫六种元素, 由于它们的氢氧 化物都是易溶于 水的强碱,所以 称它们为碱金属 元素。其中钫是 放射性元素。
元素周期表中的碱金属与碱土金属 (2)
安全防护措施
穿戴防护服和手 套,避免皮肤直 接接触碱金属和 碱土金属。
在专业人员的指导 下合理选用碱金属 和碱土金属,避免 摄入或吸入有害物 质。
保持工作场所通 风良好,避免长 时间在密闭空间 内操作。
定期进行体检, 及时发现和处理 健康问题。
感谢您的观看
汇报人:
了解碱金属和碱 土金属的盐类化 合物,有助于更 好地利用这些资 源,推动科学技 术的发展。
05
碱金属与碱土金属的用 途
在工业中的应用
碱金属:用于 制造电池、合 金和化工原料
等
碱土金属:用 于制造陶瓷、 玻璃、电子器
件等
碱金属和碱土 金属在工业中 具有广泛的应 用,是现代工 业发展的重要
支撑
碱金属和碱土 金属的化合物 在农业、医药 等领域也有着
06
碱金属与碱土金属的提 取与制备方法
提取方法
电解法:利用电解熔融的碱金属盐或碱土金属盐来提取碱金属或碱土金属 热还原法:利用还原剂在高温下还原碱金属或碱土金属的氧化物来提取 溶剂萃取法:利用有机溶剂从碱金属或碱土金属的盐溶液中萃取金属离子 离子交换法:利用离子交换剂将碱金属或碱土金属离子从溶液中交换出来
07
碱金属与碱土金属的毒 性与安全性
毒性及危害性
碱金属的毒性主要来自其与水的反应,生成氢氧化物和氢气,可能导致呼吸困难、窒 息等症状。
碱土金属的毒性较低,但其化合物如氧化物、氢氧化物等具有腐蚀性和刺激性,可能 对皮肤和呼吸道造成伤害。
碱金属和碱土金属的中毒症状可能包括恶心、呕吐、腹泻、呼吸困难等,严重时可能 导致死亡。
制备方法
电解法:利用电解熔融的碱金属或碱土金属盐,生成相应的金属和氯气
碱金属和碱土金属
除 Be,Mg 之外,均可以和 H2 反应,生成 金属氢化物,例如:
Ca + H2 —— CaH2 产物 CaH2 为灰色离子晶体,其中 H 显-1 价, Ca 显 + 2 价,
活泼金属的氢化物是强还原剂,
除 Be,Mg 之外,均可溶于液氨中形成蓝 色的导电溶液
Na + 2NH3 —— Na+ NH3 + e - NH3
碱金属、碱土金属及其化合物置于高温 火焰中,可以使火焰呈现出特殊的颜色,称 焰色反应,
锂-深红色,钠-黄色,钾-紫色,铷 -紫红色,铯-蓝色,钙-橙红色,锶-洋 红色,钡-绿色,
12-1-3 金属单质的制备
碱金属和碱土金属等活泼金属经常采用熔 盐电解方法和热还原法生产,
碱金属中的 Li 和 Na 常用电解熔融氯化物 的方法大量生产,而 K,Ru,Cs 则采用金属 热还原法制备,
钠 Na
钠长石 NaAlSi3O8
硝石
NaNO3
海水中的 NaCl
盐井中的 NaCl
钠在地壳中的质量分数为 2.3 %
钾K 钾长石 KAlSi3O8 海水中的钾离子 钾在地壳中的质量分数为 2.1 %
铷 Rb 与锂、钾共生 铷在地壳中的质量分数为 9.0 10-3 %
铯 Cs 与钾共生 铯在地壳中的质量分数为 3.0 10-4 %
锶 Sr 碳酸盐及硫酸盐矿物 锶在地壳中的质量分数为 0.037 %
钡 Ba 碳酸盐及硫酸盐矿物 钡在地壳中的质量分数为 0.050 %
12-1 金属单质
12-1-1 物理性质
碱金属和碱土金属单质都具有银白的金属 光泽,具有良好的导电性和延展性,
碱金属的熔点较低,除锂外都在 100 ℃以 下,铯的熔点最低,熔点与沸点差距较大,沸 点一般比熔点高出 700 ℃ 以上,
碱金属和碱土金属
碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属是元素周期表中两个重要的元素家族,它们在化学性质上有许多相似之处,但也存在一些明显的区别。
本文将探讨碱金属和碱土金属的性质、应用以及对环境和人类健康的影响。
一、碱金属碱金属是位于元素周期表第一族的元素,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。
它们都是银白色的金属,具有低密度、低熔点和极强的金属反应性。
碱金属的化合物通常具有较高的溶解度和离子导电性。
碱金属的主要性质包括:1. 金属反应性:碱金属和非金属元素反应时会释放大量的热量和气体。
2. 氧化性:碱金属在空气中迅速与氧气反应生成氧化物。
3. 电导性:碱金属具有较高的电导率,可用于制备电池和导电材料。
4. 碱性:碱金属的氢氧化物是强碱,可用于中和酸性溶液。
碱金属在生活和工业中具有广泛的应用,如:1. 锂:用于制造锂电池,广泛应用于移动电子设备和电动汽车等领域。
2. 钠:用于制造化学工业中的钠化合物,例如氢氧化钠。
3. 钾:用于制造肥料和玻璃工业中的钾化合物。
4. 铷、铯:主要用于科学研究和高精密仪器。
然而,碱金属也存在一些安全问题。
由于其极强的反应性,碱金属与水接触会产生剧烈的放热反应,甚至可能引发爆炸。
此外,碱金属化合物的放射性同位素(如钫)对人体健康有辐射危害。
二、碱土金属碱土金属是位于元素周期表第二族的元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)和镭(Ra)。
碱土金属同样是银白色的金属,具有较低的密度和较高的熔点。
碱土金属的化合物也具有高溶解度和离子导电性。
碱土金属的主要特点包括:1. 金属反应性:碱土金属的反应性较碱金属弱,但仍然比大多数金属高。
2. 碱性:碱土金属的氢氧化物是较强的碱。
3. 电导性:碱土金属的导电性较高,可用于制备导电材料。
碱土金属在工业和日常生活中也有重要的应用,例如:1. 镁:用于制造轻量化材料,如航空航天和汽车工业中的合金。
2. 钙:是构成骨骼和牙齿的主要成分,也广泛应用于冶金和建筑工业。
511-专题实验6——精细化学品的合成
专题实验6——精细化学品的合成精细化学品,即经深度加工的、技术密集度高、附加价值高、商品性强的一类具有特定作用或专门功能的化学品,具有更新快、批量小、品种多、利润高的特点。
早在1984年,日本“精细化工年鉴”统计就有34 大类。
目前种类更是繁多,在各行各业上凡是用到的能起特定作用或专门功能的化学品都可称为精细化学品。
该专题实验是学生在完成了基础化学实验课程的基本操作训练的基础上开设的。
本专题以精细化学品的合成为内容的,具有综合性、实践应用性强的特点。
本专题的教学对培养学生的专业综合素质、更好地适应社会需求具有十分重要的意义。
精细化学品包括表面活性剂、涂料、染料、香料、医药、农药、助剂及中间体等诸多种类。
精细化学品的合成实验涵盖的内容繁多,本专题以精细化学品中最常用的品种为内容,精选了不同的合成实验。
实验78 107胶粘剂的制备107胶是一种用于建筑、木材加工和纸品加工的粘合剂,是由聚乙烯醇缩甲醛组成的。
107胶为无色透明液体,固含量为10%~12%,游离甲醛含量低于2.5%,缩甲醛含量为9%~11%,PH值为7~8。
其用途相当广泛。
最初作为图书工业、办公和民用胶水被利用,20世纪60年代作为水泥改性高分子材料、涂料用成膜物质被引入建筑业,107胶外墙涂料就是以107胶为成膜物质配制而成的。
一、实验目的1. 熟练水浴加热、温度控制、机械搅拌等基本操作技术。
2. 掌握107胶的制备,加深对缩聚反应的反应机理和反应过程的理解。
二、实验原理聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂俗称107胶,是以聚乙烯醇与甲醛在盐酸条件下进行缩合,再NaOH调pH 而成的有机胶粘剂,其用途相当广泛。
反应如下:主反应三、实验用品实验装置搅拌回流装置(见图4-10)药品聚乙烯醇,甲醛水溶液(36%),浓盐酸,30%氢氧化钠四、实验步骤在100 mL三颈瓶中加入50mL蒸馏水和4.2 g聚乙烯醇,装上温度计、回流冷凝管和机械搅拌装置,然后将其放在水浴中加热。
六大强酸四大强碱化学式及名称
六大强酸四大强碱分别是HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4、NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2。
对于六大强酸&四大强碱之间的强弱排序,有规则,但是得是具体情况而定,要根据具体的物质的量浓度来判定。
六大强酸跟四大强碱强酸:HClO4(高氯酸)>HI(氢碘酸)>HBr(氢溴酸)>HCl(盐酸)>H2SO4(硫酸)>HNO3(硝酸)强碱:氢氧化钾KOH>氢氧化钙Ca(OH)2>氢氧化钠NaOH>氢氧化钡Ba(OH)2强酸的概念强酸主要指高锰酸、盐酸(氢氯酸)、硫酸、硝酸、高氯酸、硒酸、氢溴酸、氢碘酸、氯酸,其中高氯酸、氢碘酸、氢溴酸、盐酸(氢氯酸)、硫酸、硝酸合称为六大无机强酸,它们都有强烈刺激和腐蚀作用,人体接触会造成严重烧伤,宜用清水冲洗或苏打水冲洗。
强碱的概念强碱是指在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的物质。
强碱与酸反应形成盐和水。
所谓强碱、弱碱是相对而言,碱溶于水能发生完全电离的,属于强碱。
碱金属和部分碱土金属对应的碱一般是强碱。
其溶液在标准情况下(浓度为0.1mol/L)的pH>12。
碱金属氢氧化物:氢氧化锂[LiOH]kb=0.63氢氧化钠[烧碱,NaOH]氢氧化钾[KOH]氢氧化铷[RbOH]氢氧化铯[CsOH]氢氧化钫[FrOH]碱土金属氢氧化物熟石灰[氢氧化钙,Ca(OH)₂](中强碱,但常常被当做强碱,饱和澄清石灰水pH≈12,kb1=3.72×10⁻³,kb2=3.98×10⁻²。
次级电离按碱式氯化钙计算)氢氧化锶[Sr(OH)₂]kb2=0.38氢氧化钡[Ba(OH)₂]kb2=0.64氢氧化镭[Ra(OH)₂]其他强碱氢氧化亚铊[TlOH]氢氧化二氨合银[银氨溶液,苛性银,AgOH·2NH₃]胆碱[HOCH₂CH₂N(CH₃)₃(OH)]氢氧化铊【Tl(OH)₃】(有文献指出该化合物不能存在)季铵碱类(NR₄OH)等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3Na2O2+Cr2O3 = 2Na2CrO4 + Na2O Na2O2+MnO2 = Na2MnO4
如何鉴定过氧化物
2H2O2 = 2H2O +O2 ↑
三、超氧化物
超[[K问氧K题离(12子]σ超有2Os氧哪)2-化些的2(物相分与σ似子2过之s*轨)氧处道化?2(:物σ的2p性)质2 答(:π2K2pO)2 +4(2Hπ2O2*=pyH)2O2(2 +2πK2pO*zH)+O1 2]↑
[练习2] 写出Na2O2分别与CO2、SiO2的反应 方程式。 答:2Na2O2 +2 CO2 = 2Na2CO3 + O2
2Na2O2 + 2 SiO2 = Na2 SiO3 + O2
20-2 氢氧化物
一、溶解性 [问题13] 碱金属和碱土金属的氢氧化 物哪一类的溶解度大?
如何解释?
二、碱性
答:锂的原子半径和离子半径很小,其离子 的极化力是 碱金属中最强的,它的溶剂化作用 和形成共价键的趋势异常大,Li+离子外层电 子构型也不同与其它碱金属的8电子外壳。
表1
碱金属的熔沸点(K)
锂钠 钾 铷 铯
熔点 453 370 336 311 301
沸点 1615 1156 1032 959 942
气中会生成Li3N。 Na2O(白):2Na+O2 = Na2O2
Na2O2 +2 Na = 2Na2O
K2O(淡黄) :2KNO3 +10 K =6 K2O + N2 Rb2O(亮黄)பைடு நூலகம்与氧化钾类似 Cs2O(橙黄):与氧化钾类似
2.碱土金属普通氧化物的制取方法有三: ① M +O2 → MO(白色固体)
[问题15] 酸碱强度与φ值存在怎样的关系?
离子势越大, R-O 键加强, O-H 键被削弱,酸式电 离,碱性减弱,反之亦然.
NaOH >Be(OH)2
用0.22-0.32值判断,小于0.22为强碱性,大于0.32 为酸性.介于中间呢? 5.8 8.2?
答:①锂C的s熔点较B高a ,反应放出的热量不足
以使它金熔属化活,泼钠性在增反强应时则被熔化,因而固
体锂与水接触的表面积不如液体钠大;
②反应产物LiOH的溶解度小,它覆盖在锂
的表面,阻碍反应的进一步进行。
二、与O2的反应
O2 +
Li Na K,Rb,Cs
三、与氧化物的反应
Li2O (普通氧化物) Na2O2 (过氧化物)
问题
一. 什么是碱性?
二. 土性是指什么?
Li Na K Rb Cs Fr ns1 Be Mg Ca Sr Ba Ra ns2
讨论归纳式
为什么碱金属化性极高,而熔沸点,硬度较低?
§20-1通性: 讨论 式 [问题1]碱金属元素有哪些基本共性?
答:①与同周期元素相比,碱金属元素的原子半径和离子 半径均最大.
方解石 CaCO3
石膏
CaSO4•2H2O
明矾石
K2SO4•Al2(SO4)3•24H2O,
天青石 SrSO4
重晶石 BaSO4
矿物晶体
明矾
石膏
BaSO4
钟乳石
CaCO3
NaCl
红宝石
20-3 单质的化学性质
一、与水泼的活反应 Li
Be
[泼 这问强性 是题增比 为性6铯什] 根还么据R强?标bK,N准然a电而S极实rC电际a势M上,g锂锂还与不水如的钠反活应泼活。
②价电子层结构为nS1,第一电离能与电负性较小, 且随原子序数增大而减小;
③与同周期元素相比,碱金属元素具有较低的标准电 极电势。在同族中(除锂之外,最低),随原子序数增大 依次降低;
④低密度,低硬度,低讨论熔沸点及高的化学活性。
碱土金属又如何?
结构特点: 1.ns2 电荷高 2.半径小
结论?
[问题2]锂表现出的性质与本族其它元素 相 比有很大的差异,其产生的原因是什么?
② MCO3 △ MO +CO2 ③ M(NO3)2 △ MO +NO2 ↑ + O2 ↑
二、过氧化物 O22- [-O-O]2-
O2的分子轨道 [KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2
(π2p )4 (π2*py )1(π2p*z
)1 ]
过氧离子O22- 的分子轨道 [KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2
认识盐的俗名
锂辉§石120-2Li2碱O•金Al属2O和3•4碱SiO土2,金属的单质
钠长石 Na[AlSi3O8],
钾长2-石1 存在和K[制Al备Si3O8],
绿柱一石、 存在3BeO•Al2O3•6SiO2
白云石 CaCO3•MgCO3
菱美矿 MgCO3
光卤石 KCl•MgCl2•6H2O,
(π2p)4(π2*py)2(π2p*z)2 ]
[问题11] Na2O2有哪些典型的化学性质?
答:① 与水反应: Na2O2+2H2O(冷)= H2O2 +2 NaOH
② 与酸反应: Na2O2+H2SO4 (稀)= H2O2 + Na2SO4 2H2O2 = 2H2O +O2
③与CO2反应:有何用途? 2Na2O2+ 2CO2 = 2Na2 CO3 +O2 ↑
4KO2+2CO2 = 2K2CO3 +3O2↑
[练习1]写出室温下锂在空气中的所有反应。
答 Li + O2 → Li2O Li + N2 → Li3N Li + H2O → LiOH+ H2 Li2O + H2O → LiOH Li2O + CO2 → Li2CO3 LiOH + CO2 → Li2CO3 +H2O
KO2 ,RbO2,CsO2 (超氧化物)
Mg +SiO2 Mg +CO2
→Si +MgO →?
(MgO +C)
Mg +H2O(g) → ? (MgO + H2 ↑)
§20-3 碱金属和碱土金属的化合物
3-1 氧化物 一、普通氧化物
1.碱金属普通氧化物的制取 [问题9] Li2O和Na2O分别用什么方法制取? 答:Li2O (白):锂在纯氧中燃烧。在空
碱金属单质均为体心立方晶格
Li特殊的原因为:(1)半径最小. ( 2)为2电子构型
Li 不像碱金属而像Mg,该现象称为什么?
Li
Be
B
Na Mg
Al
对角线规则 P370
C Si
如何解释
比较Li Mg的相似性
1.与O2的反应: Li+O2=Li2O 2.与N2的反应: 6Li+N2=2Li3N 3.MOH的碱性: 中强碱 4.盐的水溶性 和热稳定性 差