11-2 碱金属和碱土金属的化合物

这时氢氧化物则倾向于酸式 解离
MO H
总之，M 电场强酸式解离。
MOH 若 M 的电场弱，吸引氧的电子云 的能力差，而 O 对 H 的吸引增强。 结果是易于碱式解离
M OH
M 电场的强弱，可用其离子势
来衡量
=
Z r
式中 Z 是离子电荷数
r 是以 pm 为单位的
离子半径的数值
=
Z r
显然 Z 值越大，r 值越小时，
或写成
B（e OH）2 + 2 OH－ —— BeO22－ + 2 H2O
氧化物的水化物一般键联形式是 MOH
究竟是酸式解离，还是碱式解离， 取决于 M 的电场。
MOH 若 M 的电场强，氧的电子云偏向 M 和 O 之间，从而加强 M－O 键； 同时氧的电子云在 O 和 H 之间密 度降低，故削弱了 O－H 键。
0.22 >
碱式解离
Li+ Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
0.13 0.27 0.17 0.14 0.13 0.12
Li+，
Mg2+，Ca2+，Sr2+，Ba2+
< 0.2，故 LiOH 及 M（OH）2
亦均为碱性。
0.22 < < 0.32
两性
Li+ Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+
2 Na + 2 NaOH —加—热— 2 Na2O + H2↑
在真空中，使叠氮化钠与亚硝酸 钠反应，可以制备 Na2O 3 NaN3 + NaNO2 —加—热— 2 Na2O + 5 N2↑
在隔绝空气的条件下，将金 属钾与硝酸钾一同加热，可以制 备 K2O 10 K + 2 KNO3 —加—热— 6 K2O + N2↑
11. 2 碱金属和碱土金属的化合物
11. 2. 1 含氧二元化合物 碱金属、碱土金属在氧气中 燃烧，得到不同的主产物。
碱土金属将生成正常氧化物 MO， 碱金属中只有锂生成正常氧化物 Li2O。
其他碱金属分别生成 过氧化物 Na2O2， 超氧化物 KO2，RbO2 和 CsO2。
钠、钾的正常氧化物可以通过金 属或其叠氮化物还原过氧化物、氢氧 化物、硝酸盐、亚硝酸盐得到。例如
高氯酸钾 高碘酸钾
KClO4 Ksp = 1.05 10－2
KIO4 Ksp = 3.74 10－4
六氯合铂（IV）酸钾 K2[ PtCl6 ] Ksp = 6.0 10－6
六氟合铂（IV）酸钾 K2[ PtF6 ] Ksp = 2.9 10－5
六氟合硅（IV）酸钾 K2[ SiF6 ] Ksp = 8.7 10－7
− UO2 铀酰基 其中 U（VI） AsO43− 砷酸根 其中 As（V）
砷酸铀酰钠 NaUO2AsO4 Ksp = 1.37 10－22
锑酸钠 Na [ Sb（OH）6 ] Ksp = 4 10－8
六硝基合钴（III）酸铵钠 Na（NH4）2 [ Co（NO2）6 ]
Ksp = 2.2 10－11
11. 2. 2 氢氧化物
碱金属和碱土金属的氢氧化物中 只有 Be（OH）2 显两性。
其余碱金属和碱土金属的氢氧化 物均为碱性。
Be（OH）2 与酸反应 Be（OH）2 + 2 H+ —— Be2+ + 2 H2O
Be（OH）2 与碱反应 Be（OH）2 + 2 OH－ —— [ Be（OH）4 ]2－
还有黄色的 SrCrO4，黄色 的 BaCrO4，也是难溶盐。
上述难溶盐中除硫酸盐外， 其余盐均溶于盐酸。
碱金属难溶盐和微溶盐较少，
列举如下： 氟化锂 LiF
Ksp 1.84 10－3
碳酸锂 磷酸锂
Li2CO3 Li3PO4
2.5 10－2 2.37 10－11
砷酸铀酰锂 LiUO2AsO4 Ksp = 1.5 10－19
臭氧化物不稳定，橘红色的 KO3 易分解
2 KO3 —— 2 KO2 + O2↑
臭氧化物与 H2O 反应，例如 4 KO3 + 2 H2O —— 4 KOH + 5 O2↑
煅烧过的 BeO，MgO 难溶于水。 而且 BeO，MgO 的熔点高，可做 耐火材料。 其余氧化物均与 H2O 剧烈反应。
过氧化钡的生成可以通过下面 反应实现
2 BaO + O2 —>—50—0℃2 BaO2 过氧化锶的制取与过氧化钡相 似，但除加热之外还要加高压。
CaO2 可以由硝酸钙在碱性条件 下与 H2O2 反应制得。
但完全无水的 MgO2 尚未制得。
水合的 CaO2 和 MgO2 可以用 强干燥剂脱水，但很难将水脱净。
Be 没有超氧化物。 其余超氧化物，可采用使高压 氧气通过加热的过氧化物的方法制 得，如超氧化钡 Ba（O2）2。
金属的臭氧化物，也属于含氧 二元化合物。
K，Rb，Cs 有臭氧化物。
臭氧化物可以通过下面反应制 取，如臭氧化钾
4 KOH（s）+ 4 O3（g）—— 4 KO3（s）+ 2 H2O（s）+ O2（g）
Be2+ Mg2+ Ca2+ Sr2+
Z2 2
22
r / pm 27 72 100 118
0.27 0.17 0.14 0.13
Ba2+ 2 135 0.12
0.22 >
碱式解离
Na+ K+ Rb+ Cs+
0.10 0.085 0.081 0.077
Na+，K+，Rb+，Cs+ 的
≤ 0.1，故 MOH 均为碱性
高氯酸铷 高碘酸铷
RbClO4 Ksp = 3.0 10－3
RbIO4 Ksp = 5.5 10－4
0.13 0.27 0.17 0.14 0.13 0.12
Be2+ = 0.27，故 Be（OH）2 显两性。
需要注意的是，使用 的大小所
进行的上述判断，既有它的合理性，又 有它不严格、不确切的一面。
作为一种经验规律，使用时要合理 掌握。
11. 2. 3 盐 类 1. 难溶盐
碱土金属的硫酸盐、碳酸盐、 磷酸盐、草酸盐以及除 BeF2 之外 的氟化物均难溶。
离子势 值越大。
经验表明
> 0.32 0.22 < < 0.32 0.22 >
酸式解离 两性 碱式解离
对于碱金属和碱土金属的计算结果如下
Li+ Na+ K+ Rb+ Cs+
Z1 1
1
1
1
r / pm 59 102 138 152 167
பைடு நூலகம்
0.13 0.10 0.085 0.081 0.077