文档介绍：第20章碱金属碱土金属
Chapter 19 alkali metals, alkaline-earth metals
Section—1 survey
IA Li Na K
Lithium sodium potassium
Rb Cs Fr
rubidium cesium
ⅡA Be Mg Ca
Beryllium magnesium calcium
Sr Ba Ra
strontium barium radium
Li:瑞典化学家阿尔夫维特桑1817年在一种希有的岩石中发现的(LiAlSi4O10[叶长石]),希腊文“锂”就是岩石。
Na:英国化学家戴维1807 年用电解法制取(K被制备出的几天之后)。
K:。
Rb、Cs:德国化学家本生分别在1860、1861年用光谱仪
发现的,1882进一步制得。
Fr:1930年,法国的佩雷确认锕的a—蜕变产物是Fr。
Be:1797年法国的伏凯林发现的,希腊文“Be”就是“绿宝
石”的意思,绿柱石Be3Al2(SiO3)6。
Mg、Ca:1808年戴维电解法制得(Mg希腊城市美格里西亚,Ca生石灰CalX拉丁文)
Sr: (苏格兰的某个村) Ba: (Barys重的)
Li、Rb、Cs、Be——稀有元素 Fr、Ra——放射元素
Ca、Sr、Ba——有一定的土性Al2O3
Section—2 atomic structure and
elemental property
1、valence electronic configuration
nS1、nS2 r大,X、I小
■reason :次外层的8e结构有强的屏蔽作用shield action,电子受核的吸引力较弱易失去。
2、同族中,r↑、X↓、I↓——Cs三项之最
gas state:金属活泼性依次增强, Cs最活泼的金属
aqueous solution: Li、Ca的φ°最负,在热力学上,还原性最强
3、only one(valence electronic number)→金属键弱weak metal
bond→熔沸点、升华热、水合热low,硬度小,碱土金属规律准稍差
(晶格类型不一样)
4、价电子数少,φ°小→生成离子键是绝对主要的,但气态双原子
分子M2是共价的,Li+、Be2+化合物有一定共价性,(φ°大,极化
作用大),锂键特别(类似氢键)
F Li
Li F
5、flavor characteristic
Li+ → sweet K+, Na+ → salt Ba2+, Mg2+ → bitter
6、Li—Mg、Be—Al 对角线,性质较相似
Section—3 element of alkalimetals, alkaline-earth metals
20—3—1 existence and preparation
一、existence 强金属活泼性→化合态存在
Na、K:铝硅酸盐(长石),光卤石KCl·MgCl2、6H2O,海水,明矾石,钾石KCl·NaCl、芒硝
Li:锂灰石,Li2O·Al2O3·4SiO2 Rb、Cs:盐井、海水、
铯榴石矿
Mg:光卤石,菱镁矿MgCO3,占一半,海水,白云石
CaCO3·MgCO3
Ca:方解石:大理石、CaCO3,石膏CuSO4·2H2O
Sr:天青石SrSO4碳酸锶矿SrCO3
Ba:重晶石BaSO4、炭酸钡矿BaCO3(毒重石)
二、preparation 以融盐电解为主
1、电解熔融NaCl制Na:原料NaCl、CaCl2
阳极 2Cl- = Cl2 + 2e
阴极 2Na+ + 2e = 2Na 含1%Ca
NaCl 电解 2Na + Cl2
2、电解熔融NaOH
阳 4OH- = O2 + 2H2O + 4e
阴 4Na+ + 4e = 4Na
4NaOH = 4Na + O2 + 2H2O
3、热还原法
冷凝 K↓+ CO↓
K2CO3 + 2C 1473K 真空 2K↑+ 2CO↑
2KF + CaC2 1273 – 1423 K CaF2 + 2K↑+ 2C
-533 - △G°= -·mol-1
4、金属置换replacement——K、Rb、Cs的制备
KCl + Na 高T低P NaCl + K↑
△H°-436 -411 △S°有利
沸点 1156 1033
2RbCl + Ca = CaCl2 + 2Rb↑
△H° -450 -798 △S°有利
沸点 1757 959
CsAlO2 + Mg = MgAl2O4 + 2Cs↑
沸点 1363 942
且上式中NaCl、Ca