第八章 主族金属元素

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1、第八章主族金属元素TheMetalsoftheMainGroupElementIAIIAIIIAIVAVAVIAVIIALiBeBCNOFNaMgAlSiPSClKCaGaGeAsSeBrRbSrInSnSbTeICsBaTlPbBiPoAtFrRa8.1碱金属和碱土金属一、通性原子电离电负•价电子构型：ns1-2半径能性IAIIA•主要氧化态：+I,+II•LiBe•单质的化学活泼性：•NaMg活泼，自然界以化•KCa合态存在•RbSr•CsBa大小小二、单质的化学性质1.与X、S、O、P、N和H等非金属反应22224Li+O=2LiO226Li+N=2LiN233Ca+N=Ca

2、N2322.与水反应的剧烈程度Li<

3、xNH3(l)[Na(Cryp)]+[Na(NH3)x](s)三、单质的制备1.熔盐电解法2NaClCaCl2,800oC,电解2Na+Cl2(Li,Na,Be,Mg)•阳极石墨：2Cl-=Cl+2e-2•阴极铁：2Na++2e-=2Na•助熔剂CaCl(低共熔温度：873K)2•分离方法：钠液体浮在熔融混合物液面上而分离•熔盐电解法适宜制备的金属:挥发性较小且较轻的金属2.热还原法1473K,真空•K2CO3+2C2K+3CO(K,Rb,Cs)1273~1473K•2KF+CaC2CaF2+2K+2C3.金属置换法•MCl+Na=NaCl+

4、M(M=K,Rb,Cs)•2MCl+Ca=CaCl+2M(M=Rb,Cs)24.铝热法(碱土金属）•3BaO+2Al3Ba+Al1473K,真空O235.热分解法(Na,K,Rb,Cs)•2RbN668K,高真空2Rb+3N32•Li不用热分解法：LiN3四、氧化物，过氧化物，超氧化物•碱金属和碱土金属在空气中燃烧Li和碱土金属4Li+O22Li2O+2022MOM2+0Na2Na2O2Na0+M2MO2K,Rb,Cs1.正常氧化物•正常氧化物的制备碱金属氧化物:碱金属还原过氧化物或硝酸盐2Na+Na2O22Na2O10K+2KNO36K2O+N2碱土金属氧化

5、物:碳酸盐或硝酸盐热分解MCO3MO+CO22M(NO3)22MO+4NO2+O2•正常氧化物的性质酸碱性:BeO两性,其余为碱性与水反应性:LiO

6、：NaO+2HO=HO+2NaOH22222BaO+HSO=HO+BaSO224224CO的吸收剂和供氧剂:22NaO+2CO=2NaCO+O222232氧化还原性：熔矿剂:2Fe(CrO)+7NaO4NaCrO+FeO+3NaO2222242323.超氧化物超氧化物KO,RbO,CsO2222MO+2HO=O+HO+2MOH22222(M:K,Rb,Cs)Ca(O),Sr(O),Ba(O)2222224.臭氧化物3KOH+2O=2KO+KOH·HO+1/2O(s)3(g)3(s)2(s)2(g)五、其它重要化合物1.氢氧化物溶解度和碱性溶解度减小碱性减弱LiOHNaOHKOHRb

7、OHCsOHBe(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2溶解度增大,碱性增强碱金属氢氧化物的强碱性LiOH中强碱，Mg(OH)中强碱，2Be(OH)两性2Be(OH)+2OH-=[Be(OH)]2-242.氢化物2M+H<1000K2M+H-2(M=碱金属)MH2723K2+-+MH2(M=Ca,Sr,Ba)Na+H-盐型氢化物的用途:•储氢材料•强还原剂(LiH,NaH,CaH2)TiCl+4NaHTi+4NaCl+2H42•CaH干燥剂2