《主族金属化学》PPT课件

《《主族金属化学》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章主族金属化学主要内容第一节碱金属、碱土金属第二节铝第三节锡、铅第一节碱金属与碱土金属ⅠALiNaKRbCsns1+1ⅡABeMgCaSrBans2+2HumphryDavy(戴维1778～1829)利用电解法制取了金属K、Na、Ca、Mg、Sr、Ba，并确认氯气是一种元素，氢是一切酸类不可缺少的要素，为化学做出了杰出贡献。1.1概述从海水中提取金属Mg第一步：沉淀Ca(OH)2+Mg2+(海水)Mg(OH)2+Ca2+Mg(OH)2溶解度小，容易过滤分离第二步：酸化Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O第三步：电解MgCl2Mg+Cl21.2单质的性质1.生成合金

2、液体合金:一定比例的Na和K(K77.2%,Na22.8%)混合后，可得常温下的液体合金(m.p.260.7K)。(合金的凝固点低!)钠汞齐:(汞齐是金属溶解于汞中形成的溶液)即钠溶于汞中得到的液体合金。Na还原性强，与水反应猛烈；但钠汞齐却是温和的还原剂，与水反应可以控制：2(Na·nHg)+2H2O2NaOH+H2+2nHg2.化学反应和H2O反应剧烈(除Be、Mg之外):Ca+2H2OCa(OH)2+H2置换稀有金属:ZrO2+2CaZr+2CaO和H2的反应(除Be、Mg之外):Ca+H22CaH2E(Li+/Li)=3.04V比E(Na+/Na)=2.7

3、14VLi比Na更活泼？元素LiNa升华焓kJ/mol161108.7电离能kJ/mol520496水合焓kJ/mol519409焓变kJ/mol275241.3原因：Li+(aq)水合焓远大于Na+(aq)水合焓，足以抵消因升华和电离所需要的能量。M+(aq)+eM(s)可分为三步：升华、电离、水合M(s)M(g)M+(g)M+(aq)但金属Li与水反应并不剧烈！原因有三：△rG以及Eθ的大小仅反映了该过程在热力学上的可能性。反应能否可观地发生，取决于反应速率的大小。金属Li的升华焓和电离能均高于金属Na，不易失去电子；反应生成的LiOH溶解度小，覆盖于金属

4、Li表面，阻止金属Li与水的接触，也导致与水反应缓慢。离子型氢化物（属离子晶体）具有以下性质：1.热稳定性差：从Li到Cs，△fH变大，稳定性变差。（与NaCl比较）LiHNaHKHRbHCsHNaCl－90.4－57.3－57.7－54.3－49.3－4412.还原性强：E(H2/H)=2.23V2LiH+TiO22LiOH+Ti4NaH+TiCl44NaCl+Ti3.剧烈水解，放出H24.形成配位氢化物Li[AlH4]受潮时强烈水解碱金属、碱土金属与液氨的作用M＋(x＋y)NH3==M(NH3)x＋＋e(NH3)y－（蓝色）M＋(x＋2y)NH3==M(NH3)x2＋

5、＋2e(NH3)y－（蓝色）氨溶液具有较高的导电性，以及与金属本身相同的化学反应。在无水、不接触空气的条件下，其溶液可在33℃下长时间保存。但过渡金属化合物可催化其分解。碱金属的氨溶液是优良的还原剂。如钾的液氨溶液可还原Ni(Ⅱ)，制得Ni(Ⅰ)配合物：2K2[Ni(CN)4]+2K+(NH3)+2e-(NH3)K4[Ni2(CN)6](NH3)+2KCN碱金属Na还可溶于醚、烷基胺中，得到Na离子：2Na(s)Na+(en)+Na(en)碱金属、碱土金属在空气中燃烧的产物MgO的制取与用途MgO按制取工艺及产品的致密程度不同，有重质和轻质之分：MgO+H2OMg(OH

6、)2MgO+H2O(天然苦土粉)(重质)5MgCl2+5Na2CO3+H2O4MgCO3Mg(OH)2+10NaCl+CO2↑│△└─→5MgO+4CO2+H2(轻质)重质氧化镁水泥是一种很好的建筑材料，和木屑、刨花一起，可制成质轻、隔音、绝热、耐火的纤维板。轻质氧化镁水泥比重质贵三倍，是制坩埚的原料和油漆、纸张的填料。过氧化钠Na2O2钠在空气中燃烧，可直接得到过氧化钠：2Na+O2Na2O2在室温下，Na2O2与水或稀酸反应生成H2O2：Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2Na2O2+H2SO4(稀)Na2SO4+H2O2Na2O2和CO2反应放出氧气，用作

7、高空飞行和水下作业时的供氧剂和CO2吸收剂。2Na2O2+CO22Na2CO3+O21.3氢氧化物酸碱性的判断标准R拉电子能力与离子势有关:ф=Z/r(r以pm为单位）LiOHBe(OH)2NaOHMg(OH)2KOHCa(OH)2RbOHSr(OH)2CsOHBa(OH)2ROHRO－+H+R++OH－解离方式与R基团的拉电子能力有关Ф7碱性7Ф10两性Ф10酸性酸性增强碱性增强1.4碳酸盐的热稳定性Be2+Mg2+C