堿金屬和堿土金屬一、

金屬單質(zhì)

1、物理性質(zhì)

IALiNaKRbCsns1

＋1IIABeMgCaSrBans2＋2

這些金屬單質(zhì)都具有銀白色的金屬光澤，具有良好的導(dǎo)電性和延展性。由于堿土金屬的金屬鍵比堿金屬的金屬鍵要強(qiáng)，所以堿土金屬的熔沸點(diǎn)、硬度、密度都比堿金屬高得多。

堿金屬和堿土金屬都是非常活潑的金屬元素，同族從Li到Cs和從Be到Ba活潑性依次增強(qiáng)。堿金屬和堿土金屬都有很強(qiáng)的還原性，與許多非金屬單質(zhì)直接反應(yīng)生成離子型化合物。在絕大多數(shù)化合物中，它們以陽離子形式存在。

2、化學(xué)性質(zhì)

（1）堿金屬、堿土金屬與水的作用2M＋2H2O2MOH＋H2(g)M1＋(x＋y)NH3M1(NH3)y＋

＋e(NH3)x－M2＋(2x＋y)NH3M2(NH3)y2＋

＋2e(NH3)x－

（2）

堿金屬、堿土金屬與液氨的作用

長(zhǎng)期放置或有催化劑存在：

2Na＋2NH32NaNH2

＋H2氨合電子結(jié)構(gòu)示意圖(1)

熔融鹽電解:

此法可制備Li、Na、Mg、Ca、Ba

問題：加入CaCl2有何作用?(2)

高溫還原:此法制備K、Rb、CsKCl＋NaNaCl＋K(g)2RbCl＋CaCaCl2

＋Rb(g)2CsCl＋CaCaCl2＋Cs(g)

問題:不活潑的金屬為何可置換活潑金屬?

3、金屬單質(zhì)的制備

鉀的沸點(diǎn)(766oC)比鈉的(890oC)低，當(dāng)反應(yīng)體系的溫度控制在兩沸點(diǎn)之間，使金屬鉀變成氣態(tài)，金屬鈉和KCl、NaCl仍保持在液態(tài)，鉀由液態(tài)變成氣態(tài)，熵值大為增加，反應(yīng)的TΔrSm項(xiàng)變大，有利于ΔrGm變成負(fù)值使反應(yīng)向右進(jìn)行。同時(shí)，鉀為蒸氣狀態(tài)，設(shè)法使其不斷離開反應(yīng)體系，讓體系中其分壓始終保持在較小的數(shù)值，有利于反應(yīng)向右進(jìn)行。

二、

含氧化合物

1、氧化物

堿金屬形成三類氧化物：

正常氧化物(O2－)

過氧化物(O22－)

超氧化物(O2－)

堿土金屬的氧化物可以通過其碳酸鹽、氫氧化物、硝酸鹽或硫酸鹽的熱分解來制備。氧化物熱穩(wěn)定性總的趨勢(shì)是，同族從上到下依次降低，熔點(diǎn)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，因而其熔點(diǎn)比堿金屬氧化物的熔點(diǎn)高得多。

鋰以外的堿金屬氧化物的制備一般可以用堿金屬單質(zhì)或疊氮化物還原其過氧化物、硝酸鹽或亞硝酸鹽制備。

2、氫氧化物（1）

氫氧化物性質(zhì)

堿金屬和堿土金屬的氫氧化物都是白色固體。

Be(OH)2為兩性氫氧化物，LiOH和Be(OH)2為中強(qiáng)堿，其余氫氧化物都是強(qiáng)堿。

堿金屬的氫氧化物都易溶于水，在空氣中很容易吸潮，它們?nèi)芙庥谒畷r(shí)放出大量的熱。除氫氧化鋰的溶解度稍小外，其余的堿金屬氫氧化物在常溫下可以形成很濃的溶液。

（2）

氫氧化物酸堿性判斷標(biāo)準(zhǔn)R拉電子能力與離子勢(shì)有關(guān):ф＝Z/r(r以pm為單位)

解離方式與拉電子能力有關(guān)0.22

Ф0.32兩性Ф0.22堿性Ф0.32酸性R－O－HRO－＋H＋R＋＋OH－ффLiOH0.120.25Be(OH)2NaOH0.100.18Mg(OH)2KOH0.090.15Ca(OH)2RbOH0.080.13Sr(OH)2CsOH0.070.12Ba(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。

三、

鹽類

1、鹽類的共同特點(diǎn)重要鹽類：鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽(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(jià)性。(2

)

一般無色或白色。(3)

溶解度：堿金屬鹽類一般易溶于水；堿土金屬鹽除鹵化物、硝酸鹽外多數(shù)難溶。(4)

熱穩(wěn)定性：較高。堿金屬鹽類的通性1、除鋰鹽外，皆為離子型；2、由于是8電子構(gòu)型，所以，均無色；3、一般易溶于水，并與水分子形成水合離子；4、全部電離，是強(qiáng)電解質(zhì)；5、弱酸鹽水解呈堿性；6、有較高的熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性；7、有形成結(jié)晶水的傾向，且金屬離子的半徑越小，越易形成水合物；8、易形成復(fù)鹽，尤其是硫酸鹽和鹵化物。堿土金屬鹽類的通性1、除鈹鹽外，大多數(shù)為離子型；2、除鹵化物、氯酸鹽、高氯酸鹽、硝酸鹽、醋酸鹽易溶于水外，其余的鹽類均微溶或難溶于水，主要有硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、草酸鹽、鉻酸鹽和氟化物等；3、除鈹鹽外，全部電離，是強(qiáng)電解質(zhì)，弱酸鹽水解呈堿性；4、形成結(jié)晶水的傾向大于同周期的IA，且離子半徑越小，越易形成；5、熱穩(wěn)定性比同周期的IA差，尤其是碳酸鹽。鈉鹽與鉀鹽的區(qū)別1、溶解度：鈉鹽大于鉀鹽；2、鈉鹽易吸潮，而鉀鹽不易；3、鈉鹽含結(jié)晶水的數(shù)目多于鉀鹽。

2、鹽類的溶解性(1)IA鹽類易溶為主，難溶的有：K2[PtCl6]、

Na[Sb(OH)6]、KClO4、Li3PO4、K2Na[Co(NO2)3]

難溶鹽往往是在與大陰離子相配時(shí)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(3)

離子型鹽類溶解度的定性判斷標(biāo)準(zhǔn)

巴素洛規(guī)則：陰陽離子電荷絕對(duì)值相同,陰陽離子半徑較為接近則難溶，否則，易溶。比較一下兩組溶解度：LiFLiI<BaSO4BeSO4<

對(duì)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能力較強(qiáng)，其硝酸鹽熱分解為：4LiNO32Li2O＋4NO2

＋O22Mg(NO3)22MgO＋4NO2

＋O2

其它堿金屬硝酸鹽受熱分解的產(chǎn)物為亞硝酸鹽O2：2NaNO32NaNO2

＋O2500℃

3、含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性

4NaNO32Na2O＋N2＋5O2800℃

在更高的溫度分解則生成氧化物、氮?dú)夂脱鯕猓?/p>

（1）硝酸鹽熱分解（2）碳酸鹽熱分解

比較下列幾種物質(zhì)的熱穩(wěn)定性：

OM2＋

[OC]2－

OCaCO3ZnCO3H2CO3NaHCO3><

△MCO3(s)MO(s)

＋CO2

碳酸鹽的熱穩(wěn)定性取決于M離子的反極化能力愈來愈難分解物質(zhì)BeCO3MgCO3CaCO3SrCO3

BaCO3分解溫度/K298813118315631663四、

鋰的特殊性及對(duì)角線規(guī)則

鋰與同族的元素不類似，而和鎂類似。

1、化合物的溶解性

鋰和鎂的氫氧化物L(fēng)iOH和Mg(OH)2的溶解度都很小，而其它堿金屬氫氧化物都易溶于水。鋰與鎂的氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽都是難溶鹽，而堿金屬的氟化物、碳酸鹽、磷酸鹽都易溶于水。例如，氟化鈉的溶解度約是氟化鋰的10倍，磷酸鈉的溶解度約是磷酸鋰的200倍。

2、Li、Mg的相似性一些反應(yīng)

4Li＋

O22Li2O2Mg＋

O22MgO6Li＋

N22Li3N

3Mg＋

N2Mg3N2

2Mg(NO3)22MgO＋4NO2

＋O2

4LiNO32Li2O＋4NO2

＋O22NaNO32NaNO2

＋O2LiCl·H2OLiOH＋HClMgCl2·6H2OMg(OH)Cl＋HCl＋5H2O

Mg(OH)Cl

MgO＋HCl鋰的特殊性及與鎂的相似性1、水合能大，使氫氧化鋰微溶，熔點(diǎn)高等等；2、生成氮化物、碳化物；3、鋰、鎂的化合物有明顯的共價(jià)性；4、與氧只生成普通的氧化物；5、可與有機(jī)化合物生成一系列試劑；鈹?shù)奶厥庑约芭c鋁的相似性1、與氫不直接反應(yīng)，而其它堿土金屬可與氫直接化合，生成離子型的MH2；2、單質(zhì)表面生成致密的氧化膜，保護(hù)了金屬；3、在冷、濃硝酸中，鈍化；4、單質(zhì)、氧化物、氫氧化物均為兩性；5、BeCl2、AlCl3為共價(jià)化合物，易升華，溶于有機(jī)溶劑；6、BeO、Al2O3都是高硬度、高熔點(diǎn)；7、鈹鹽、鋁鹽均易水解；8、碳化鈹、碳化鋁與水反應(yīng)，生成氫氧化物和甲烷，而其它堿土金屬的碳化物與水作用，則生成乙炔。鈹與鋁的區(qū)別：鈹鹽與碳酸根作用，為配位反應(yīng)，鋁鹽與碳酸根作用，則水解。

3、對(duì)角線規(guī)則CSiLiNaBeMgBAl

以上三對(duì)處于對(duì)角線上的元素及其化合物的性質(zhì)有許多相似之處，叫做對(duì)角線規(guī)則。

這是由于對(duì)角線位置上的鄰近兩個(gè)元素的電荷數(shù)和半徑對(duì)極化作用的影響恰好相反，使得它們離子極化力相近而引起的。

4、為什么E(Li＋/Li)特別負(fù)?E(Li＋/Li)

＝－3.05VE(Na＋/Na)＝－2.72VE(K＋/K)

＝－2.92V

△rH＝[△H升(M)

＋

I1(M)

＋

△Hh(M＋)

]－

[△Hh(H＋)

＋I(xiàn)1(H)

＋1/2D(H2)]I1(M)－I1(H)M(g)＋H＋(g)M＋(g)＋H(g)－△Hh△Hh－1/2D△H升

M(s)＋H＋(aq)