碱金属和碱土金属

碱金属和碱土金属思维导图，主要包含金属单质、含氧化物、 盐类等。有需要的朋友赶紧收藏吧！

碱金属和碱土金属

12.1金属单质

12.1.1 物理性质

1.碱金属：具有银白色的金属光泽（钡为银黄色）.具有良好的导电性和延展性.熔点较低（除锂外都在100℃以下）.非典与熔点的温度间距较大.硬度较软，密度较小。 2.碱土金属：熔点、沸点、硬度、密度都比碱金属高得多。

12.1.2 化学性质

1.碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属元素,同族从Li到C和从Be到Ba 制备稀有金属或 金属活泼性依次增强。 碱金属和碱土金属都有很强的还原性 在绝大多数化合物中,它们以阳离子形式存在。在特殊条件下，阴离子也能够形成 除锂之外的碱金属与水反应非常剧烈,这些碱金属的熔点很低,与水反应放出的热量使金属熔化为液态 这些碱金属的氢氧化物溶解度很大 2.焰色反应 锂一深红色，钠一黄色，钾一紫色，铷一紫红色，铯一蓝色,钙一橙红色,锶一洋红色，钡一绿色

12.1.3 金属单质的制备

1.熔盐电解法

2.热还原法

12.2含氧化物

12.2.1 氧化物

1.普通氧化物

1.除锂在空气中燃烧的主要产物为Li,0外,其他碱金属在空气中燃烧的主要产物都不是普通氧化物M20。在含氧量不足的空气中可以生成这些碱金属的普通氧化物,但条件不易控制,难以制得较纯的产物。锂以外的碱金属的普通氧化物可以用碱金属单质或叠氮化物在真空中还原其过氧化物、硝酸盐或亚硝酸盐的方法制备 2.碱土金属的普通氧化物可以通过其碳酸盐、氢氧化物、硝酸盐或硫酸盐的热分解来制备。 3.碱金属的普通氧化物从Li0到Cs20颜色大体上逐渐加深:Li20为白色， Na,0为白色,K,0为灰色,Rb,0为黄棕色,Cs,0为黄橙色。碱土金属的普通氧化物均为白色。 4.普通氧化物热稳定性总的趋势是,同族从上到下依次降低,熔点也按此顺序降低。

2.过氧化物

1.碱金属和碱土金属元素中,除铍之外其他元素都能形成过氧化物。 2.过氧化物为粉末状固体,易吸潮。它与水或稀酸作用,生成过氧化氢 3.过氧化物都可作氧化剂、氧气发生剂和漂白剂。 4.过氧化物与CO，反应放出氧气。 5.过氧化物有较强的氧化性。 6.过氧化物也具有还原性,当遇到强氧化剂时,呈现还原性。

3.超氧化物和臭氧化物

1.超氧化物中含超氧离子02,它比0多一个电子,两个氧原子之间除形成一个σ键外,还有一个三电子π键,键级为1.5。由于有单电子,超氧离子0;具有顺磁性。 2.碱金属超氧化物的熔点,同族从上到下依次升高。 3.超氧化物是很强的氧化剂,与水或其他质子溶剂发生剧烈反应生成氧气和过氧化氢 4.超氧化物在高温下分解为氧化物和氧气 5.超氧化物与CO2反应也放出氧气 所以超氧化物的一个重要用途就是用作氧气源。

12.2.2 氢氧化物

1.氢氧化物

1.碱金属和碱土金属的氯氧化物都是白色固体,Be(OH),为两性氢氧化物，其余氢氧化物均显碱性。 2.碱金属氢氧化物都易溶于水,在空气中很容易吸潮,它们溶解于水时放出大量的热。除氢氧化锂的溶解度稍小外,其余碱金属氢氧化物在常温下可以形成很浓的溶液。 3. 碱土金属氢氧化物在水中的溶解度要小得多,溶解度在同族中按从上到下的顺序增大。Be(OH)₂和Mg(OH):难溶于水,其余碱土金属氢氧化物的溶解度也较小。

2.氢氧化钠

12.3盐类

12.3.1 盐的溶解

1.碱金属盐

1.除锂外,碱金属盐都是离子型化合物,大部分易溶于水。 锂的强酸盐易溶于水,锂的一些弱酸盐在水中的溶解度较差 其他碱金属的难溶盐和微溶盐较少

2.碱土金属盐

1.碱土金属盐多是离子型化合物。碱土金属与-1价阴离子(除F外)形成的盐一般易溶于水 碱土金属与负电荷数高的阴离子形成的盐的溶解度一般都较小。

12.3.2 盐的结晶水合与复盐

1.阳离子电荷数越高,半径越小,对水分子的引力越大,形成结晶水合盐类的倾向越大。 碱金属盐中,卤化物一般不带结晶水;硝酸盐中,只有硝酸锂带结晶水 其他硝酸盐不带结晶水 碱土金属盐带结晶水的趋势更大 除锂外,碱金属和碱土金属离子能形成一系列复盐,复盐的溶解度一般比简单盐小。

12.3.3 含氧酸盐的热稳定性

1.阳离子电荷数越高,半径越小,极化能力越强,其含氧酸盐越不稳定,分解温度越低。因此,碱金属含氧酸盐的热稳定性一般比碱土金属含氧酸盐的热稳定性高。

12.3.4 重要盐类简介

1.卤化物

1.碱金属和碱土金属卤化物中,最重要的是NaCl,MgCl2和 CaCl2 2.NaCl也大量用在食品加工、石油工业、纺织品工业等方面,作为公路融雪剂的 NaCl用量也相当大。 3.MgCl2的水溶液俗称卤水,因为能够使蛋白质凝固,而应用在豆制品加工中。MgCl2是重要的化工原料,在有机合成化学中有广泛的应用。MgCl2溶液的凝固点较低,因此它也经常用来作融雪剂。

2.碳酸盐

1.NaCl也大量用在食品加工、石油工业、纺织品工业等方面,作为公路融雪剂的 NaCl用量也相当大。 2.碱法和联合制碱法。 氨碱法是1862年由比利时人索尔维(Solvny)提出的,也称为索尔维制碱法。 联合制碱法是我国科学家侯德榜于1942年发明的 3.碳酸氢钠(NaHCO,)俗称小苏打,大量用于食品工业。 4.NaHCO,是重要的化工原料,加热很容易脱水转化为Na2CO碳酸钙(CaCO,)作为添加剂大量用于涂料的生产。自然界中的石灰石,化学成分为CaCO,,其高温分解的产物CaO和CO,都是重要的化工原料。

3.硫酸盐

4.硝酸盐和卤素含氧酸盐

12.3.5 锂的特殊性

1.在氧气中的燃烧产物

锂和镁在氧气中燃烧的主产物是普通氧化物

2.化合物的溶解性

锂和镁的氢氧化物LiOH和Mg(OH),的溶解度都很小,而其他碱金属氢氧化物都易溶于水。 锂与镁的氟化物、碳酸盐、磷酸盐都是难溶盐,而其他碱金属的氟化物、碳酸盐、磷酸盐都易溶于水。例如,氟化钠的溶解度约是氟化锂的10倍,磷酸钠的溶解度约是磷酸锂的200倍

3.硝酸盐的热分解

硝酸锂和硝酸镁受热分解的产物是金属的普通氧化物、二氧化氮和氧气，而其他碱金属硝酸盐受热分解的产物为亚硝酸盐和氧气

4.与氮气的反应

金属锂和镁都能直接与氮气反应生成氮化物而其他碱金属不能