第十一章 S区元素.doc

第十一章 S区元素
氢
一、性质
(一)物理性质
1、无色、无臭、无味的气体;2、易燃、易爆;
3、难以液化,(临界温度-240℃),常用压缩氢,气瓶颜色:深绿色,红色的"氢"字
(二)化学性质
1、可燃性和还原性
2、除希有气体外,几乎和所有元素形成化合物
①共价型氢化物(P区元素)
HF、H2O、NH3、C4H、HCl、H2S、PH3、Si4H、HBr、H2Se、AsH3、HI、H2Te
②离子型化合物(S区,除Be、Mg外):NaH、CaH2等。
二、制备
1、水煤气法:
2、电解法:
15-20%NaOH或KOH溶液水解:(阴极:2H+ + 2e = H2;阳极:4OH- - 4e = O2 + 2H2O)
食盐水电解:(阴极:2H+ + 2e = H2;阳极:2Cl- - 2e = Cl2;溶液中剩NaOH。)
三、用途
1、合成工业的原料(重要的化工原料)
2、优良的还原剂(还原金属氧化物或卤化物)
S区元素通论
s区:ⅠA:碱金属:Li、Na、K、Rb、Cs、Fr,氧化物溶于水呈强碱性。
ⅡA:碱土金属:Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra
由于Ca、Sr、Ba的氧化物在性质上介于“碱性的”和“土性的”(难溶氧化物)之间,(把Be、Mg也包括在内)称碱土金属。
一、碱金属和碱土金属的通性
:、它们的次外层均属8电子稀有气体型(除Li外)的稳定结构。
:由于每一周期是从碱金属开始建立一个新的电子层,因此都有较大的原子半径。
:
碱金属:由于内层具有稀有气体的稳定电子层构型,对荷电荷的屏蔽作用较高,所以碱金属的第一电离势在同一周期中为最低,使碱金属原子原子很容易失去一个电子呈+1氧化态,因此碱金属是活泼性很高的金属。而第二电离势很大,不会表现出其它氧化态。
碱土金属:比相邻的碱金属多了一个核电荷,因而原子核对最外层的两个s电子的作用增强了,使碱土金属的原子半径较同周期碱金属为小,所以要失去一个电子比相应的碱金属难,活泼性次于碱金属。
碱土金属的第二电离势约为第一电离势的二倍。Mg:-738KJ/mol;-1451KJ/mol。
在反应中似乎不可能失去第二个电子,但当它们和其他元素作用时,从第一个电子化合所释放的能量,足以使第二个电子随后也参与反应而形成氧化数为+2价的化合物。而第三电离势:7733KJ/mol太大。
:
以离子键结合为特征,但在某些情况下仍显一定程度的共价性,其中Li和Be,由于具有较小的原子半径,电离势高于同族其它元素,形成共价键的倾向比较显著,常表现出与同族元素不同的化学性质。
、化学性质的变化规律:
自上而下,下列性质基本上依次减小或减弱:
金属的熔点,沸点和升华热:Li最轻、Cs最软;电离势和电负性;水合热
一切盐类的晶格能;分子中共价键的强度
二、单质
1、物理性质:自学
2、化学性质:
(1)与H2O的反应:
除了Be和Mg由于表面形成致密的氧化物保护膜,因而对水稳定外,碱金属和Ca、Sr、Ba都容易同水反应。虽然这两族金属标准电极电势很负,都处于水的稳定区以下,在水溶液中迅速同水反应释放出H2,所以,不能用来还原水溶液中的其它物质。它们的强还原性在干