化学《4》张强强201273010459本学期无机化学主要讲解了元素的有关知识和内容,元素周期表中包含了114种天然元素和人工合成元素,我们主要学习了天然元素和少部分人工合成元素。元素又分为非金属和金属。在这本书我们又从这两方面了解了元素的一些简单性质。在元素的学习中有一点点学习的心得和知识和大家分享。主族元素(一)氢和稀有气体在氢和稀有气体的学习中,了解了氢的物理性质和化学性质,也明白了氢的重要性,它是一切元素之源,也是宇宙中最丰富的元素。氢有三种同位素为氕氘氚,但不影响氢的化学性质。因为只有一个电子,所以即能得又能失。得电子形成离子型氢化物,失电子又形成共价化合物,当结合物电负性极大时又会产生氢键。H2在常温不太活泼,但却能与***在暗处结合。我们也可以用H2还原PdCl2来检验H2的灵敏性。稀有气体只有五个元素,但其知识我们不能放过。稀有气体有名惰性气体,其性质稳定,很难参与反应。而且他们的电子构型ns2np6,更是无色无味无嗅的单原子气体。稀有气体电离能,熔沸点,溶解度,气体密度有如下变化规律。(2)碱金属和碱土金属元素IA族:包括锂、钠、钾、铷、铯和钫六种元素,它们的氧化物溶于水都呈现出强碱性,所以称为碱金属。

IIA族:铍、镁、钙、锶、钡和镭六种元素,钙、锶、钡的氧化物在性质上介于“碱性”和“土性”之间,故称它们为碱土金属。1碱金属和碱土金属的通性碱金属和碱土金属的价电子构型ns1、ns2,发生化学反应时很容易失去外层电子,它们都是典型的活泼金属元素。(1)碱金属最外层只有1个价电子,在化合物中以+I氧化态为特征,主要形成离子型化合物。(2)随着原子序数的递增,这两族元素都是随着原子序数的增加,第一电离能和电负性依次减小,金属性依次增强,呈现有规律的变化。(3)碱土金属比同周期碱金属的原子半径小,第一电离能大,失去第一个价电子要难些。碱土金属在化合物中以+II氧化态为特征,其金属性弱于碱金属,但仍然是活泼金属元素。2碱金属和碱土金属的单质单质的物理性质碱金属都具有密度小、硬度小、熔点低、导电性强的特点,是典型的轻金属,有良好的导电性和延展性。碱土金属的密度、熔点、沸点和硬度均较碱金属高。Li、Na、K的密度都比水小,Li是固体单质中密度最小的,甚至低于煤油。碱土金属的密度稍大一些,但密度最大的Ba还是比Fe、Cu、Zn等常见金属的密度小得多。碱金属和碱土金属密度小的原因在于它们的原子质量相对较小,而原子半径相对较大等。

(2)单质的化学性碱金属和碱土金属都是活泼金属,同族元素随原子序数的增加,金属的活泼性增强,同周期的碱金属活泼性强于碱土金属。,碱金属就能迅速地与空气中的氧发生反应,因此碱金属在空气中放置片刻后,表面就会生成一层氧化物,氧化物易吸收空气中的CO2生成碳酸盐,在锂的表面上还会有氮化物生成。钠燃烧的产物是过氧化钠,而钾、铷、铯燃烧时则生成超氧化物,但锂只生成普通氧化物。4Li+O2==2Li2O6Li+N2==2Li3N燃烧燃烧燃烧4Na+O2==2Na2ONa2O+CO2==Na2CO32Na+O2===Na2O2M+O2===MO2(M=K、Rb、Cs)室温下碱土金属在空气中缓慢生成氧化膜,它们在空气中加热也能燃烧,燃烧时只有Ba能生成过氧化物,其它碱土金属只能生成普通氧化物,同时有氮化物生成,如:2Ca+O2==2CaO3Ca+N2==Ca3N2碱金属和碱土金属还能与其它许多非金属元素如卤素、硫、磷和氢气等直接作用生成相应的化合物。,它们与水作用的趋势都很大。碱金属与水发生反应生成氢氧化物和氢气并放出大量热:2M(s)+2H2O(l)==2MOH(aq)+H2(g)(M代表碱金属)Li作用较平稳;Na很剧烈,放出的热使Na熔化成小球;K在反应过程中会燃烧;Rb、Cs则会爆炸。

碱土金属中,Be能与水蒸汽反应,Mg能同热水作用,Ca、Sr、Ba与冷水就能发生比较剧烈的反应。3碱金属和碱土金属的制备(1).熔融电解法电解熔融化合物仍然是制取其单质的重要方法。如Li和Na主要用电解熔融***化物的方法制取。阳极2Cl-(l)===Cl2(g)+2e-阴极2Na+(l)+2e-===2Na(l)总反应2NaCl(l)====Cl2(g)+2Na(l)(2).热还原法热还原法一般用焦碳、碳化物或活泼金属为还原剂。1120K金属钾的制备通常用金属Na在高温下还原KCl的方法:KCl(l)+Na(l)=====NaCl(l)+K(g)Rb、Cs等金属也常用Na、Ca、Mg、Ba等金属在高温和低压条件下还原它们熔融盐的方法制取。Ca、Sr、Ba主要用Al在高温下还原它们的