第12章-碱金属和碱土金属PPT优质课件.ppt

,.,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,L/O/G/O,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,L/O/G/O,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,12,章,碱金属和碱土金属,.,主 要 内 容,金属单质,含氧化合物,盐类,1,2,3,.,碱金属,IA,Li,，,Na,，,K,，,Rb,，,Cs,锂、钠、钾、铷、铯,碱土金属,IIA,Be,，,Mg,，,Ca,，,Sr,，,Ba,铍、镁、钙、锶、钡,.,锂,Li,锂在地壳中的质量分数为,2.0,10,3,%,锂辉石,LiAl SiO,3,2,（,）,.,钠,Na,钠在地壳中的质量分数为,2.3,%,钠长石,NaAlSi,3,O,8,硝石,NaNO,3,盐井中的,NaCl,海水中的,NaCl,.,钾,K,钾在地壳中的质量分数为,2.1,%,钾长石,KAlSi,3,O,8,海水中的钾离子,.,铷,Rb,与锂、钾共生,铷在地壳中的质量分数为,9.0,10,3,%,.,铯,Cs,与钾共生,铯在地壳中的质量分数为,3.0,10,4,%,.,铍,Be,铍在地壳中的质量分数为,2.6,10,4,%,绿柱石,3 BeO,Al,2,O,3,6 SiO,2,.,镁,Mg,镁在地壳中的质量分数为,2.3,%,白云石,CaMg CO,3,2,（,）,菱镁矿,MgCO,3,光卤石,KMgCl,3,6 H,2,O,.,钙,Ca,钙在地壳中的质量分数为,4.1,%,碳酸盐及硫酸盐矿物,.,锶,Sr,锶在地壳中的质量分数为,0.037,%,碳酸盐及硫酸盐矿物,.,钡,Ba,钡在地壳中的质量分数为,0.050,%,碳酸盐及硫酸盐矿物,.,12,1,金属单质,12,1,1,物理性质,碱金属和碱土金属单质都具有银白的金属,光泽，具有良好的导电性和延展性。,碱金属的熔点较低，除锂外都在,100,以,下，铯的熔点最低。熔点与沸点差距较大，沸,点一般比熔点高出,700,以上。,.,碱金属较软，莫氏硬度都小于,1,，可用刀,子切割。,碱金属的密度小，锂是最轻的金属，密度,大约是水的一半。,由于碱土金属的金属键比碱金属的金属键,要强，所以碱土金属的熔沸点、硬度、密度都,比碱金属高得多。,.,碱金属和碱土金属都是非常活泼的金属,元素，同族从,Li,到,Cs,和从,Be,到,Ba,活泼,性依次增强。,12,1,2,化学性质,碱金属和碱土金属具有很强的还原性。,除,Be,，,Mg,之外，均,与水剧烈反应，,Ca +2 H,2,O ,Ca OH,2,+H,2,（）,.,Mg,可以和热水,缓慢,发生反应，,B,e,则同水蒸气也不发生反应。,Be,，,Mg,的金属表面可以形成致密的氧化物保护膜，常温下对水是稳定的。,Li,，,Ca,，,Sr,和,Ba,与,水反应,比较平稳,，,其它碱金属与水反应非常剧烈，量大时会发生爆炸。,.,除,Be,，,Mg,之外，均可以和,H,2,反应,，生成,金属氢化物，,例如,：,产物,CaH,2,为灰,色离子晶体，,其中,H,显,1,价，,Ca,显,+2,价,。,Ca +H,2,CaH,2,活泼金属的氢化物,是强还原剂。,.,除,Be,，,Mg,之外，均,可溶于液氨中形成蓝,色的导电溶液,Na,+2NH,3,Na,+,（,NH,3,）,+e,（,NH,3,）,长期放置或有催化剂存在时,2 Na +2 NH,3,2 NaNH,2,+H,2,.,利用碱金属和碱土金属单质的强还原性，可以在非水溶液或熔融条件下制备,稀,有金属,或贵金属。,ZrO,2,+2 Ca Zr +2 CaO,NbCl,5,+5 Na Nb +5 NaCl,TiCl,4,+2 Mg Ti +2 MgCl,2,.,碱金属、碱土金属及其化合物置于高温,火焰中，可以使火焰呈现出特殊的颜色，称,焰色反应。,锂深红色，钠黄色，钾紫色，铷,紫红色，铯蓝色，钙橙红色，锶洋,红色，钡绿色。,.,碱金,属和碱土金属等,活泼金属经常采用熔盐电解方法和热还原法生产。,碱金属中的,Li,和,Na,常用电解熔融氯化物的方法大量生产，而,K,，,Ru,，,Cs,则采用金属,热还原法制备。,12,1,3,金属单质的制备,.,金属钠的生产是采用以石墨为阳极，以,铸钢为阴极，电解,NaCl,熔盐的方式进行,。,1,溶盐电解法,阳极 2,Cl,Cl,2,+2 e,阴极,2,Na,+,+2 e,2 Na,.,Na,的沸点与,NaCl,的熔点相近，易挥,发损失掉,Na,。,这样，在比,Na,的沸点低的温度下,NaCl,即可熔化。,为此,要加助熔剂，如,CaCl,2,，以降低熔,盐的温度。,.,液态,Na,的密度小，浮在熔盐上面，易,于收集。,加助熔剂不利的影响是，产物中总有少,许,Ca,。,.,电解,BeCl,2,熔盐，可得金属单质铍。,与此相类似，电解,MgCl,2,熔盐，可得,金属单质镁。钙、锶、钡都可以通过电解其,熔融氯化物制备。,.,KCl,（,l,）,+Na NaCl +K,（,g,）,用热还原法制备金属钾，在,850,用金属钠来还原氯化钾，其反应为：,2,热还原法,钾的沸点低，,KCl,熔融温度下，钾已汽,化，使平衡右移。,铷和铯的制备方法与钾类似，铍通常是用金属镁在约,1300,下还原,BeF,2,进行制备。,.,12,2,含氧化合物,12,2,1,氧化物,碱金属和碱土金属形成的氧化物主要有：,正常氧化物（,O,2,）,过氧化物（,O,2,2,）,超氧化物（,O,2,）,臭氧化物（,O,3,）,.,碱金属、碱土金属在空气中燃烧，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,Li,2,O,。,其他碱金属分别生成,过氧化物,Na,2,O,2,；,超,氧化物,KO,2,，,RbO,2,和,CsO,2,。,K,，,Rb,，,Cs,有臭氧化物,MO,3,。,.,锂在空气中燃烧的主要产物为,Li,2,O,，其他碱金属的普通氧化物可以用碱金属单质或叠氮,化物还原其过氧化物、硝酸盐或亚硝酸盐制备：,3 NaN,3,+NaNO,2,2 Na,2,O+5 N,2,1,普通氧化物,2 KNO,3,+10 K 6 K,2,O +N,2,2 Na +Na,2,O,2,2 Na,2,O,.,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。,碱金属的普通氧化物从,Li,2,O,到,Cs,2,O,颜色逐渐加深：,Li,2,O,白色，,Na,2,O,白色，,K,2,O,淡黄色，,Rb,2,O,亮黄色，,Cs,2,O,橙红色。,碱土金属的普通氧化物均为白色。,.,普通氧化物热稳定性总的趋势是，同族从,上到下依次降低，熔点也依次降低。,碱土金属离子半径小、正电荷高，其普通,氧化物的晶格能大，因而其熔点比碱金属的熔,点高很多。,.,碱金属和多数碱土金属普通氧化物同水反,应生成相应的氢氧化物，并放出热量：,r,H,m,151.6,k,J,mol,1,r,H,m,64.5,k,J,mol,1,BeO,和,MgO,极难与水反应。,CaO s,+H,2,O,l,Ca OH,2,s,（）,（）,（）,（）,Na,2,O s +H,2,O,l,2 NaOH s,（）,（）,（）,.,2,过氧化物,过氧化物含有过氧链 ,O,O,，可以,将它们看成是过氧化氢,H,O,O,H,的盐。,（）,（）,最重要的过氧化物是过氧化钠,Na,2,O,2,，,过氧化钙,CaO,2,和过氧化钡,BaO,2,。,（）,（,）,（）,.,工业上是将钠加热熔化，通过一定量的除去,二氧化碳的干燥空气，维持温度在,180 200,，,钠即被氧化为,Na,2,O,；,4 Na,+O,2,2 Na,2,O,2 Na,2,O,2,+O,2,2 Na,2,O,2,进而增加空气流量并迅速提高温度至,300 400,，既可以制得较纯净的,Na,2,O,2,黄色粉末。,.,SrO,2,可由其金属与高压氧反应直接合成，,BaO,2,可由其金属与空气在一定的温度下反应,直接合成。,其他金属的过氧化物可用间接方法制得，如将,LiOH,溶于乙醇形成饱和溶液，使之与,H,2,O,2,反应，可得很纯的,Li,2,O,2,。,.,过氧化物可与水或稀酸作用，生成,H,2,O,2,：,Na,2,O,2,+2H,2,O H,2,O,2,+2NaOH,Na,2,O,2,+H,2,SO,4,H,2,O,2,+Na,2,SO,4,2Na,2,O,2,+2CO,2,2Na,2,CO,3,+O,2,过氧化物与,CO,2,反应放出,O,2,：,.,过氧化物具有强氧化性：,3Na,2,O,2,+Fe,2,O,3,2Na,2,FeO,4,+Na,2,O,3Na,2,O,2,+Cr,2,O,3,2Na,2,CrO,4,+Na,2,O,5 Na,2,O,2,+2 MnO,4,+16 H,+,5 O,2,+2 Mn,2+,+10 Na,+,+8 H,2,O,过氧化物也具有还原性：,.,碱金属的过氧化物中，,Li,2,O,2,稳定性较差，在,195 ,以上分解，其他过氧化物的,热稳定性较高。,实验室中用,BaO,2,与稀硫酸反应制备,H,2,O,2,：,BaO,2,+H,2,SO,4,H,2,O,2,+BaSO,4,.,3,超氧化物和臭氧化物,超氧化物,中含有超氧离子,O,2,，它比,O,2,多一个电子，氢氧之间除形成一个,键外，还有一个三电子,键，键级为,1.5,。,只有半径大的,超氧化物,稳定，碱金属超氧,化物的熔点同族从上到下依次增高，如：,KO,2,380,，,RbO,2,412,，,CsO,2,432,。,.,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产生氧气和过氧化氢：,2KO,2,+2H,2,O O,2,+H,2,O,2,+KOH,超氧化物,在高温下分解为氧化物和氧气：,4KO,2,2K,2,O,+3O,2,4KO,2,+2CO,2,2K,2,CO,3,+3O,2,.,臭氧化物可以通过下面反应制取,，如,臭氧化钾,:,6 KOH,（,s,）,+4 O,3,（,g,）,4 KO,3,（,s,）,+2 KOH,H,2,O,（,s,）,+O,2,（,g,）,.,KO,3,不稳定，缓慢分解为,KO,2,和,O,2,，遇,水剧烈反应，也放出,O,2,：,2KO,3,2KO,2,+O,2,4KO,3,+2H,2,O 4KOH,+5O,2,.,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。,（,）,12,2,2,氢氧化物,1,氢氧化物的碱性,碱金属和碱金属的氢氧化物都是白色,固体。,.,碱金属的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，其余的,碱金属氢氧化物在常温下可以形成很浓的,溶液。,.,碱金属的氢氧化物在水中的溶解度（,298,K/mol,dm,3,）,LiOH NaOH KOH RbOH CsOH,5.3 26.4 19.1 17.9 25.8,逐渐增大,.,碱土金属的氢氧化物在水中要小很多，,溶解度在同族中按从上到下的顺序增大。,Be OH,2,和,Mg OH,2,难溶于水，其,余碱土金属氢氧化物的溶解度也较小。,（）,（）,.,碱土金属的氢氧化物在水中的溶解度（,298 K/mol,dm,3,）,逐渐增大,8,10,-6,5,10,-4,1.8,10,-2,6.7,10,-2,2,10,-1,Be OH,2,Mg OH,2,Ca OH,2,Sr OH,2,Ba OH,2,（）,（）,（）,（）,（）,.,氧化物的水化物一般键联形式是,M O H,究竟是酸式解离,，,还是碱式解离，取决于,M,的电场。,.,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。,这时氢氧化物则倾向于酸式,解,离,总之，电场强酸,式解离,。,M O H,.,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 O H,M O H,.,M,电场的强弱，,可用离子势,来衡量,Z,r,式中,Z,是,离子电荷数,r,是,以,pm,为单位,的,离子半径数值,显然,Z,值,越大，,r,值,越小时，,离子势,值,越大。,.,两性,经验表明,碱式,解,离,酸式,解,离,32,0,.,j,j,0.32,0.22,j,0.22,0.22,.,Li,+,Be,2+,Mg,2+,Ca,2+,Sr,2+,Ba,2+,0.13,0.27 0.17 0.14 0.13 0.12,Li,+,，,Mg,2+,，,Ca,2+,，,Sr,2+,，,Ba,2+,的 ，,故,M OH,2,亦,均为碱性。,（）,2,0,0.22,.,Li,+,Be,2+,Mg,2+,Ca,2+,Sr,2+,Ba,2+,0.13 0.27 0.17 0.14 0.13 0.12,两性,Be,2+,，故,Be OH,2,显两性。,（）,27,0,=,.,j,j,0.32,0.22,.,2,氢氧化钠,氢氧化钠（,NaOH,），又称烧碱、火碱和,苛性碱,。,NaOH,是强碱，有很强的腐蚀性，不能用,磨口玻璃瓶盛放，会缓慢生成,Na,2,SiO,3,，将磨,口玻璃塞与瓶口粘在一起。,.,生产氢氧化物的主要反应是电解氯化,钠水溶液，目前工业上采用的具体方法有,隔膜法和离子膜法。,工业上用氢氧化钠来熔融分解试样时,要使用铁制容器，实验室则用银制或镍制,的坩埚。,.,离子膜法生产,NaOH,是较先进的方法，,该工艺过程投资少，能耗低，目前正被广泛,采用。,离子膜法生产,NaOH,同时在阳极会释放,Cl,2,，这种方法在第,17,章有关氯气的生产中,还要做较为详细的讨论。,.,12,3,1,盐的溶解性,12,3,盐类,1,碱金属盐,除锂外，,碱金属盐,都是离子化合物，大部分易溶与水。,锂的强酸盐易溶于水，一些弱酸盐在水中溶解度较差，如氟化锂,LiF,，碳酸锂,Li,2,CO,3,，磷酸锂,Li,3,PO,4,。,.,锑酸钠,NaSb OH,6,（）,淡黄绿色的醋酸铀,酰,锌钠,NaZn UO,2 3,Ac,9,9 H,2,O,（）,其他碱金属的难溶盐较少，如下：,黄色的,六硝基合钴（,III,）酸钠钾,K,2,NaCo NO,2 3,（）,.,酒石酸氢钾,KHC,4,H,4,O,6,酒石酸是一种,二元,有机酸,二,羟基丁二酸,.,高氯酸钾,KClO,4,六氯合铂,（,IV,）,酸钾,K,2,PtCl,6,六氯合锡,（,IV,）,酸铷,Rb,2,SnCl,6,高氯酸铯,CsClO,4,高锰酸铯,CsMnO,4,等,.,2,碱土金属盐,碱,土,金属盐,都是离子化合物。,碱,土,金属,与负一价离子形成的盐一般易,溶与水，如氯化物、溴化物、碘化物、硝酸,盐、氯酸盐、醋酸盐、酸式碳酸盐、酸式草,酸盐、磷酸二氢盐等。,.,碱,土,金属,与负电荷高的负离子形成的,盐的溶解度一般都较小，如其碳酸盐、磷,酸盐和草酸盐都难溶于水。,原因是电荷低时离子键的静电引力较,小，晶格能较小。,.,其氟化物,溶解度增大,从上到下,其硫酸盐、铬酸盐、碘化物,溶解度减小,从上到,下,碱土金属盐溶解度变化如下：,如,BeSO,4,和,MgSO,4,易溶与水；,CaSO,4,，,SrSO,4,，,BaSO,4,难溶于水。,.,盐类溶解过程，一般包括晶格的破坏和离,子水合两步，因此晶格能和离子水合倾向的大,小是影响溶解度的重要因素。,晶格能大的盐类难于溶解，而晶格能小的,盐类易溶；此外，离子电荷高，半径小，水合,时放热多，有利于溶解。,.,碱,土,金属,与负一价离子形成的盐由于电荷，离子键的静电引力较小，,晶格能较小，进而形,成的盐易溶。,碱,土,金属,与,电荷,高的负离子形成的盐时，,由于复杂的负离子半径大，,只有与半径大的正,离子相结合，才能有效减少负离子之间的斥力，保证晶格能较大，从而形成的盐溶解度较小。,.,12,3,2,盐的结晶水合与复盐,正离子电荷越高，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；而,硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐中有部分带结晶水。,.,LiNO,3,H,2,O,，,LiNO,3,3H,2,O,；,Li,2,SO,4,H,2,O,，,Na,2,SO,4,10H,2,O,；,Na,2,CO,3,H,2,O,，,Na,2,CO,3,7H,2,O,，,Na,2,CO,3,10H,2,O,，,K,2,CO,3,H,2,O,，,K,2,CO,3,5H,2,O,。,部分带结晶水的碱金属盐：,.,实验室常使用钾盐而不使用钠盐，一般都与钾盐不易吸水潮解有关。,如,KI,，,KMnO,4,，,KClO,3,，,K,2,Cr,2,O,7,等都是实验室常用试剂。,.,碱土金属盐带结晶水的趋势更大，常见,水合盐包括：,MgCl,2,6H,2,O,，,CaCl,2,6H,2,O,，,MgSO,4,7H,2,O,，,CaSO,4,2H,2,O,，,BaCl,2,2H,2,O,.,碱土金属无水盐有吸潮性，无水,CaCl,2,是重要的干燥剂。,NaSO,4,10H,2,O,熔化热较大，可作为,储热材料。,除锂外，碱金属和碱土金属盐能形成一,系列复盐，复盐的溶解度一般比简单盐小。,.,这些复盐主要类型有,1,）,MCl,MgCl,2,6H,2,O M,=,K,，,Rb,，,Cs,，,如光卤石,KCl,MgCl,2,6H,2,O,。,（）,2,）,M,2,SO,4,MgCl,2,6H,2,O M,=,K,，,Rb,，,Cs,，,如软钾镁矾,K,2,SO,4,MgCl,2,6H,2,O,。,（）,.,（,3,）,M,I,2,SO,4,M,III,2,SO,4,3,24H,2,O,M,（,I,）,Na,，,K,，,Rb,，,Cs,，,M,（,III,）,Al,，,Cr,，,Fe,等,，,如明矾,KSO,4,Al,2,SO,4 3,24H,2,O,。,（）,（）,（,）,（）,.,12,3,3,含氧酸盐的热稳定性,锂和碱土金属离子的极化能力较强，其硝,酸盐热分解为：,4 LiNO,3,2 Li,2,O+4 NO,2,+O,2,2 Mg NO,3 2,2 MgO+4 NO,2,+O,2,（,）,.,其它碱金属硝酸盐受热分解的产物为亚硝,酸盐和,O,2,：,500,2 NaNO,3,2 NaNO,2,+O,2,在更高的温度分解则生成氧化物、氮气和,氧气：,4 NaNO,3,2 Na,2,O+N,2,+5 O,2,800,.,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。,正离子电荷越高，半径越小，离子的极化能力越强，其含氧酸盐越不稳定，分解温度越低。,.,从分解温度上看，可知：,MgCO,3,540,，,CaCO,3,900,，,BaCO,3,1360,，,Li,2,CO,3,700,，,而,Na,2,CO,3,和,K,2,CO,3,在,1000,也基本,不分解。,.,这些碳酸盐受热分解的产物为金属,氧化物和二氧化碳：,Li,2,CO,3,Li,2,O +CO,2,MgCO,3,MgO +CO,2,.,12,3,4,重要盐类简介,1,卤化物,碱金属和碱土金属的卤化物中，最重,要的是,NaCl,，,MgCl,2,和,CaCl,2,。,.,NaCl,俗称食盐，大量存在于海水中，,也有其矿物。,NaCl,不仅是人们日常生活的必需品，,还是重要的化工原料，如可用其为原料生,产,Na,，,NaOH,，,Cl,2,，,Na,2,CO,3,和,HCl,等。,.,MgCl,2,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。,MgCl,2,做为重要的化工原料，在有机化学中有广泛的应用，此外，其还可以做融雪剂。,.,若结晶水合盐的阳离子易水解，同时阴离子又与氢离子结合成挥发性酸时，加热脱水得不到无水盐，而得碱式盐。,MgCl,2,就属于加热分解生成碱式盐的情况：,.,MgCl,2,6 H,2,O ,Mg OH Cl +HCl,+5 H,2,O,（）,继续加热碱式氯化镁将生成氧化镁，不能,得到无水氯化镁：,Mg OH Cl MgO +HCl,（）,.,用,HCl,气氛保护时，,原则上,可以抑制,脱水时的水解,HCl,MgCl,2,6 H,2,O ,MgCl,2,+6 H,2,O,.,将,CaCl,2,6 H,2,O,加热脱水，可以得到无水氯化钙，其,是重要的干燥剂：,CaCl,2,6 H,2,O CaCl,2,+6 H,2,O,水合氯化钙脱水过程中有部分发生水解反应，因而脱水产物中常含有少量的,CaO,杂质。,CaCl,2,6 H,2,O,与冰混合可用来做制冷剂。,.,碱土金属的卤化物中，只有,BeX,2,具,有较强的共价性，熔沸点低，易升华。,BeX,2,的水合卤化物受热脱水时会像,MgCl,2,6 H,2,O,一样发生水解。,.,无水盐,BeCl,2,固态时具有链状结构，其中,Be,的原子轨道为,sp,3,杂化，结构如图，,Cl,Cl,Be,Be,Cl,Cl,Be,Be,Cl,Cl,Cl,Cl,Be,.,气态时存在二聚体分子,BeCl,2,，其中,Be,的原子轨道为,sp,2,杂化，结构如图：,Be,Be,Cl,Cl,Cl,Cl,.,2,碳酸盐,最重要的碳酸盐是,Na,2,CO,3,，俗称苏打,或纯碱。市售的商品是含有,10,个结晶水的,Na,2,CO,3,10H,2,O,，易失去部分结晶水而风化。,工业上生成碳酸钠的方法有氨碱法和联,合制碱法。,.,氨碱法，,1862,年由比利时人索尔维提出的，也称索尔维制碱法，基本反应为：,NH,2,+CO,2,+H,2,O NH,4,HCO,3,NH,4,HCO,3,+NaCl ,NaHCO,3,+NH,4,Cl,加热分解,NaHCO,3,得到产品,Na,2,CO,3,：,NaHCO,3,Na,2,CO,3,+CO,2,+H,2,O,.,原料之一的,CO,2,通过煅烧石灰石制得，煅烧过程的另一产物,CaO,经消化制成石灰乳，后者与含有,NH,4,Cl,的母液反应：,2NH,4,Cl+Ca,OH,2,2NH,3,+CaCl,2,+2H,2,O,（）,释放出的氨可以循环使用，同时得到副产物,CaCl,2,。,.,联合制碱法，是,1942,年由我国化学家候,德榜发明的。,其基本原理与氨碱法相同，该法特点在于,将制碱工业和合成氨工业结合起来。,CO,2,是由,合成氨原料气中的,CO,转化而成。,.,联合制碱法保留了氨碱法的优点，又大,大的提高了食盐的利用率，同时剔除了煅烧,石灰石生成,CO,2,的工业过程，而得到的副,产物,NH,4,Cl,是有用的化学原料。,.,除,Na,2,CO,3,外，,NaHCO,3,和,CaCO,3,也,是比较重要的碳酸盐。,碳酸氢钠俗称小苏打，大量用于食品工,业，也,是重要的化工原料，加热很容易脱水,转化为,Na,2,CO,3,。,.,碳酸钙,CaCO,3,做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,3,，,其高温分解产物,CaO,和,CO,2,都是重要化学,原料。,.,3,硫酸盐,无水硫酸钠,Na,2,SO,4,，俗称元明粉，大量,用于造纸和陶瓷等工业。,十水硫酸钠,Na,2,SO,4,10,H,2,O,，俗称芒硝，,是储能材料。,.,硫酸钙,CaSO,4,经常以水合盐的形式存在。,CaSO,4,2H,2,O,俗称生石膏，加热到,120,部分脱水转化为熟石膏。熟石膏,CaSO,4,0.5,H,2,O,与水混合生成生石膏并逐渐变硬、膨胀。,硫酸钙主要用作模型、塑像，并用作室内装修材料。,.,BaSO,4,俗称重晶石，可做白色涂料和添加剂。,BaSO,4,不溶于水，且毒性小，医学上常被用作“钡餐”进行胃部,X,射线检查。,BaSO,4,是制备其它钡盐的原料。,.,BaS,在水溶液中的反应可进一步制备其他钡盐：,BaS +2 HCl BaCl,2,+H,2,S,将重晶石粉与煤粉混合，,900,1200,下用转炉焙烧，可转化为可溶性的,BaS:,BaSO,4,+4 C,BaS +4 CO,.,4,硝酸盐和卤素含氧酸盐,最重要的硝酸盐是,KNO,3,，它可大量用来作,化肥；硝酸钾有氧化性，易爆炸，可用来制作炸,药。,卤素含氧酸盐中，重要的是氯酸钾,KClO,3,和次氯酸钙,Ca,ClO,2,。,（）,KClO,3,作为强氧化剂，可用作炸药；,Ca,ClO,2,可用作漂白剂。,（）,.,12,3,5,锂的特殊性,IA,族中，锂的半径,最,小，极化能力强，,水,合过程放热多。,锂表现出与,Na,和,K,等,同族元素,的不同性,质。,锂,与,IIA,族的,Mg,相似。,.,1,在氧气中的燃烧产物,在氧气中燃烧，生成,Li,2,O,，而不生成,过氧化物或超氧化物，,和,Mg,相似。,4,Li,+,O,2,2 Li,2,O,2 Mg+,O,2,2 MgO,.,2,化合物的溶解性,锂和镁的氢氧化物,LiOH,和,Mg OH,2,的,溶解度都很小，而其它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，而碱金属的氟化物、碳酸盐、磷酸盐都,易溶于水。,例如，,NaF,的溶解度约是,LiF,的,10,倍。,.,3,硝酸盐的热分解,硝酸,锂和,硝酸镁的,受热,分解,产物是金,属的普通氧化物、二氧化氮和氧气，而其,它碱金属硝酸盐受热分解的产物是亚硝酸,盐和氧气。,例如：,2 KNO,3,2 KNO,2,O,2,.,4,与氮气的反应,Li,和,Mg,都,可以和,N,2,直接化合，其,余碱金属不能。,6 Li +,N,2,2 Li,3,N,3 Mg+N,2,Mg,3,N,2,.,Li,和,Mg,Be,和,Al,B,和,Si,的相似,体现着元素周期表的对角线规,则,。,.,Na Mg Al Si P S Cl,Li Be B C N O F,对角线左上和右下，元素的性质相似。,.,周期表中从上到下元素的金属性增强，从,左向右非金属性增强。,若同时向右且向下，元素的性质应该相近。,这种相似的原因，是原子或离子的电场力,对外层电子的约束力相近。,这是,对角线规,则的实质。,The end,.,