S区碱金属和碱土金属.ppt

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1、第一章 s区元素 A Li（锂）Na（钠）K（钾）Rb（铷）Cs（铯）ns1+1A Be（铍)Mg(镁）Ca（钙）Sr（锶）Ba（钡）ns2+2 1.1 概述价层电子结构:氧化态:(碱金属与碱土金属)lithiumsodiumpotassiumrubidiumcaesiumfranciumberylliummagnesiumcalciumstrontiumbariumradiumS区元素在周期表中的位置A原子序数原子序数价电子构型价电子构型金属半径金属半径(pm)熔点熔点()沸点沸点()硬度硬度(金刚石金刚石=10)Li(锂锂)32s1152180.5 13420.6Na(钠钠)113s118

2、697.82 882.90.4K(钾钾)194s122763.25 7600.5Rb(铷铷)375s124838.89 6860.3Cs(铯铯)556s126528.40 669.30.2 A原子序数原子序数 价电子构型价电子构型金属半径金属半径（pm）熔点熔点()沸点沸点()硬度硬度(金刚石金刚石=10)Be(铍铍)42s21111278 29704Mg(镁镁)123s2160648.8 11072.0Ca(钙钙)204s219783914841.5Sr(锶锶)385s221576913841.8Ba(钡钡)566s22177251640-PERIODIC TABLE GROUP 1 Ato

3、mic and physical properties.Discuss trends in atomic radius,ionization energy,electronegativity,melting and boiling points of the Group 1 elements.Trends in Atomic Radius You can see that the atomic radius increases as you go down the Group.The radius of an atom is governed by the number of layers o

4、f electrons around the nucleus and the pulling force the outer electrons feel from the nucleus.Compare lithium and sodium:Li31s22s1Na111s22s22p63s1In each case,the outer electron feels a net pull of 1+from the nucleus.The positive charge on the nucleus is cut down by the negativeness of the inner el

5、ectrons.This is equally true for all the other atoms in Group 1.Work it out for potassium if you arent convinced.The only factor which is going to affect the size of the atom is therefore the number of layers of inner electrons which have to be fitted in around the atom.Obviously,the more layers of

6、electrons you have,the more space they will take up-electrons repel each other.That means that the atoms are bound to get bigger as you go down the Group.Trends in First Ionization EnergyFirst ionization energy is the energy needed to remove the most loosely held electron from each of one mole of ga

7、seous atoms to make one mole of singly charged gaseous ions-in other words,for 1 mole of this process:Notice that first ionisation energy falls as you go down the group Explaining the decrease in first ionisation energyIonisation energy is governed by the charge on the nucleus,the amount of screenin

8、g by the inner electrons,the distance between the outer electrons and the nucleus.As you go down the Group,the increase in nuclear charge is exactly offset by the increase in the number of inner electrons.Just as when we were talking about atomic radius,in each of the elements in this Group,the oute

9、r electrons feel a net attraction of 1+from the centre.However,as you go down the Group,the distance between the nucleus and the outer electrons increases and so they become easier to remove-the ionization energy falls.Trends in Melting and Boiling PointsYou will see that both the melting points and

10、 boiling points fall as you go down the Group.When you melt any of these metals,the metallic bond is weakened enough for the atoms to move around,and is then broken completely when you boil the metal.The fall in melting and boiling points reflects the fall in the strength of the metallic bond.The at

11、oms in a metal are held together by the attraction of the nuclei to the delocalised electrons.As the atoms get bigger,the nuclei get further away from these delocalised electrons,and so the attractions fall.That means that the atoms are more easily pulled apart to make a liquid and finally a gas.In

12、the same way that we have already discussed,each of these atoms has a net pull from the nuclei of 1+.The increased charge on the nucleus as you go down the Group is offset by additional levels of screening electrons.All that matters is the distance between the nucleus and the bonding electrons.碱金属碱金

13、属(alkaline metals)(A):ns1碱土金属碱土金属(alkaline earth metals)(A):ns2lithiumsodiumpotassiumrubidiumcaesiumfranciumberylliummagnesiumcalciumstrontiumbariumradium原原子子半半径径增增大大金金属属性性、还还原原性性增增强强电电离离能能、电电负负性性减减小小原子半径减小原子半径减小 金属性、还原性减弱金属性、还原性减弱 电离能、电负性增大电离能、电负性增大都是活泼的金属都是活泼的金属;同一族自上而下性质的变化有规律同一族自上而下性质的变化有规律;只有一种

14、稳定的氧化态只有一种稳定的氧化态;形成的化合物大多是离子型的形成的化合物大多是离子型的.锂辉石锂辉石:LiAl(SiO3)2钠长石钠长石:NaAlSi3O8钾长石钾长石:KAlSi3O8光卤石光卤石:KCl.MgCl2.6H2O明矾石明矾石:K(AlO)3(SO4)2.3H2O绿柱石绿柱石:Be3Al2(SiO3)6菱镁矿菱镁矿:MgCO3石石 膏膏:CaSO4.2H2O大理石大理石:CaCO3萤萤 石石:CaF2天青石天青石:SrSO4重晶石重晶石:BaSO4本区元素均以矿物形式存在本区元素均以矿物形式存在:Humphry Davy(戴维17781829)利用电解法制取了金属K、Na、Ca、

15、Mg、Sr、Ba，为化学做出了杰出贡献。s s区金属单质的制备方法区金属单质的制备方法加加 CaCl2 的作用的作用(助熔剂，助熔剂，flux)降低熔点，减少液降低熔点，减少液Na挥发挥发 混合盐密度增大，液混合盐密度增大，液Na浮在熔盐表面，浮在熔盐表面，易于收集易于收集K CaRb SrCs BaLi BeNa Mg熔盐电解法熔盐电解法电解含电解含5859%(CaCl2)的熔融的熔融 NaCl:2Cl-Cl2+2e-2 Na+2 e-2 Na2 NaCl(l)2 Na(l)+Cl2(g)(阴极阴极)(阳极阳极)1.熔盐电解法熔盐电解法化学还原法2.化学还原法化学还原法MgO+C=CO(g)

16、+Mg (高温)反应常温下rH 0，但 rS 0,高温下可能反应.KCl +Na =NaCl +K(g)2RbCl+Ca =CaCl2+2Rb(g)问题问题:Na本不比钾活泼，但为何可以反应?钾钾的的电电离离能能(418.9 kJmol-1)比比钠钠的的电电离离能能（495.8 kJmol-1）小小,钾比钠活泼。钾比钠活泼。钾比钠活泼，为什么可以通过如下反应制备金属钾？钾比钠活泼，为什么可以通过如下反应制备金属钾？KCl+Na NaCl+K(g)熔融熔融其其次次，由由于于钾钾变变成成蒸蒸气气，可可设设法法使使其其不不断断离离开开反反应应体体系系，让让体体系系中中其其分分压压始始终终保保持持在在

17、较较小小的的数数值值.不不难难预预料料随随Pk变变小小，D DrGm向向负负值值的的方向变动，有利于反应向右进行方向变动，有利于反应向右进行.首首先先，通通过过计计算算可可知知固固相相反反应应的的D DrHm是是个个不不大大的的正正值值，但但钾钾的的沸沸点点（766 C）比比钠钠的的沸沸点点（890 C）低低，当当反反应应体体系系的的温温度度控控制制在在两两沸沸点点之之间间，使使金金属属钾钾变变成成气气态态，而而金金属属钠钠和和KCl、NaCl 仍仍保保持持在在液液态态，钾钾由由液液态态变变成成气气态态,熵熵值值大大为为增增加加，即即反反应应的的T D DrSm项项变变大大，有利于有利于D D

18、rGm变成负值，反应向右进行变成负值，反应向右进行.450下电解下电解55%LiCl和和45%KCl的熔融混合物的熔融混合物锂锂580下电解下电解40%NaCl和和60%CaCl2的混合物的混合物 钠钠850下，用金属还原氯下，用金属还原氯化钾化钾钾钾800左右、减压下，左右、减压下，用钙还原氯化物用钙还原氯化物铷、铯铷、铯1.350-400下电解下电解NaCl和和BeCl2的熔融盐的熔融盐 2.用镁还原氯化铍用镁还原氯化铍铍铍1.先脱去水合氯化镁所含先脱去水合氯化镁所含 的水，再电解的水，再电解2.硅热还原硅热还原 2(MgOCaO)+FeSi 2Mg+Ca2SiO4+Fe 镁镁1.700-

19、800 下，下，电解电解CaCl2 和和KCl的混合物的混合物2.铝热法：铝热法：钙钙6CaO+2Al 3Ca+3CaOAl2O3 铝热法或硅还原法铝热法或硅还原法锶、钡锶、钡1.2 单质的性质1.2.1 生成合金生成合金液体合金液体合金:一定比例的Na和K(K 77.2%,Na 22.8%)可得常温下的液体合金,(m.p.260.7K).(合金的凝固点低!)钠汞齐钠汞齐:钠溶于汞中得到,也是液体合金,Na还原性强,反应猛烈,但NanHg钠汞齐却是平和的还原剂,反应不剧烈,可以控制:2(NanHg)+2H2O-2NaOH+H2+2nHg(汞齐,是金属溶解于汞中形成的溶液,经常做还原剂使用)1.

20、2.2 碱金属、碱土金属与液氨的作用M1(xy)NH3=M1(NH3)y e(NH3)x（蓝色）（蓝色）M2(2xy)NH3=M2(NH3)2y 2e(NH3)x（蓝色）（蓝色）碱金属在液氨中的溶解度碱金属在液氨中的溶解度(-35)碱碱 金金 属属 元元 素素 M Li Na K Rb Cs 溶解度溶解度/(mol L-1)15.7 10.8 11.8 12.5 13.0 碱金属与液氨的反应很特别，在液氨中的溶解度达到了超出人碱金属与液氨的反应很特别，在液氨中的溶解度达到了超出人们想象的程度们想象的程度.溶于液氨的反应如下：溶于液氨的反应如下：实验依据实验依据 碱金属的液氨溶液比纯溶剂密度小碱

21、金属的液氨溶液比纯溶剂密度小 液氨中随液氨中随 C(M)增大，顺磁性减少增大，顺磁性减少 有趣的是，不论溶解的是何种金属，稀溶液都具有同一吸收波有趣的是，不论溶解的是何种金属，稀溶液都具有同一吸收波长的蓝光长的蓝光.这暗示各种金属的溶液中存在着某一共同具有的物种这暗示各种金属的溶液中存在着某一共同具有的物种.后后来实验这个物种是氨合电子，来实验这个物种是氨合电子，电子处于电子处于46个个 NH3 的的“空穴空穴”中中.如如果果液液氨氨保保持持干干燥燥和和足足够够高高的的纯纯度度（特特别别是是没没有有过过渡渡金金属属离离子子存存在），溶液就相当稳定在），溶液就相当稳定.钠溶于某些干燥的有机溶剂（

22、如醚）也会产生溶剂合电子的颜色钠溶于某些干燥的有机溶剂（如醚）也会产生溶剂合电子的颜色.用用钠钠回回流流干干燥燥这这些些溶溶剂剂时时，颜颜色色的的出出现现可可看看作作溶溶剂剂处处于于干干燥燥状状态态的标志的标志.1.3.1 碱金属单质的一些典型反应1.3 化学反应化学反应M3PM3N(M=Li)MHMNH2+H2MOH+H2汞齐汞齐MX（X=卤素卤素）M2O（M=Li,Na）M2CO3M+(am)+e-(am)M2SM2O2（M=Na,K,Rb,Cs）MO2（M=K,Rb,Cs）PN2NH3(溶液或气态溶液或气态)H2OMX2S液液NH3有有 Fe 存在存在HgO2O2 +CO2H H2 21

23、.3.2 碱土金属单质的一些典型反应M3N2(M=Mg)MO+H2(M=Be,Mg)MO2(M=Ba),MOM(OH)2+H2(M=Ca,Sr,Ba)MH2(M=Ca,Sr,Ba)M(NH2)2+H2HMO2-+H2(M=Be)N2H2O水蒸气水蒸气MO2NH3MX2NaOHX2H H2 21.3.3 碱金属单质与水反应的讨论M(s)+H2O(l)=M+(aq)+OH-(aq)+0.5 H2(g)enthalpy change(kJ/mol)Li-222Na-184K-196Rb-195Cs-203You will see that there is no pattern at all in

24、these values.They are all fairly similar and,surprisingly,lithium is the metal which releases the most heat during the reaction!at.energy1st IEhydr.enthalpytotalLi+161+519-519+161Na+109+494-406+197K+90+418-322+186Rb+86+402-301+187Cs+79+376-276+179M(s)+H2O(l)M(g)+H2O(l)M+(g)+H2O(l)+eM+(aq)+OH-(aq)+0.

25、5H2(g)M+(aq)+H2O(l)+eat.energy1st IEhydr.enthalpyconstantat.energy1st IEtotalLi+161+519+680Na+109+494+603K+90+418+508Rb+86+402+488Cs+79+376+455Now you can see that there is a steady fall as you go down the Group.As you go from lithium to caesium,you need to put less energy into the reaction to get a

26、 positive ion formed.This energy will be recovered later on(plus quite a lot more!),but has to be supplied initially.This is going to be related to the activation energy of the reaction.Summarising the reason for the increase in reactivity as you go down the GroupThe reactions become easier as the e

27、nergy needed to form positive ions falls.This is in part due to a decrease in ionisation energy as you go down the Group,and in part to a fall in atomisation energy reflecting weaker metallic bonds as you go from lithium to caesium.This leads to lower activation energies,and therefore faster reactio

28、ns.The lower the activation energy,the faster the reaction.So although lithium releases most heat during the reaction,it does it relatively slowly-it isnt all released in one short,sharp burst.Caesium,on the other hand,has a significantly lower activation energy,and so although it doesnt release qui

29、te as much heat overall,it does it extremely quickly-and you get an explosion.氢化物氢化物(hydride)制备及性质制备及性质 制备制备1.3.4 氢化物（除Be、Mg外）LiH NaH KH RbH CsH 90.4 57.3 57.7 54.3 49.3 （kJ.mol-1)1.1.均为白色晶体均为白色晶体,热稳定性差热稳定性差fH A和 A 金属活泼，与氢形成离子性氢化物，有以下特点：金属活泼，与氢形成离子性氢化物，有以下特点：性质性质M(s)+1/2H2(g)M+(g)+e+1/2H2(g)MH(s)M(g

30、)+1/2H2(g)M+(g)+H-(g)M+(g)+H(g)+e A=-73907799707673Li Na K Rb3.3.剧烈水解剧烈水解4.4.形成配位氢化物形成配位氢化物氢化铝锂LiAlH4受潮时强烈水解2.2.还原性强还原性强V)23.2)/H(H(2-=-E 1.3.5 氧化物氧化物(oxide)正常氧化物正常氧化物(O2-)过氧化物过氧化物(O22-)超氧化物超氧化物(O2-)(1)多样性多样性Why are different oxides formed as you go down the Group?Lithium(and to some extent sodium)f

31、orm simple oxides,X2O,which contain the common O2-ion.Sodium(and to some extent potassium)form peroxides,X2O2,containing the more complicated O22-ion.Potassium,rubidium and caesium form superoxides,XO2，containing the O2-ion.We say that the positive ion polarises the negative ion.This works best if t

32、he positive ion is small and highly charged-if it has a high charge density.So why do any of the metals form the more complicated oxides?It is a matter of energetics.In the presence of sufficient oxygen,they produce the compound whose formation gives out most energy.That gives the most stable compou

33、nd.enthalpy change(kJ/mol of Rb)Rb2O-169.5Rb2O2-236RbO2-278.7The values for the various potassium oxides show exactly the same trends.(2)制备制备直接间接MCO3 MO+CO2(g)(3)化学性质化学性质 与与 H2O 的作用的作用(生成对应的碱生成对应的碱)：(Li Cs 剧烈程度剧烈程度 )(BeO除外除外)熔矿时要使用铁或镍制坩埚，陶瓷、石英和铂制坩埚容易被腐蚀.熔融的 Na2O2 与棉花、硫粉、铝粉等还原性物质会爆炸,使用时要倍加小心 与与CO2的作用

34、的作用Li2O+CO2 Li2CO32 Na2O2+2CO2 2 Na2CO3+O2(g)4 KO2+2 CO2 2 K2CO3+3 O2(g)不溶于水不溶于水不溶于水不溶于水 与矿石一起熔融分解矿物与矿石一起熔融分解矿物可溶于水可溶于水可溶于水可溶于水M拉电子能力与离子势有关:=Z/r(r以nm 为单位）LiOH Be(OH)2 NaOH Mg(OH)2 KOH Ca(OH)2 RbOH Sr(OH)2 CsOH Ba(OH)2MOHMO+H+=M+OH解离方式与拉电子能力有关 7 碱性 7 10 两性 10 酸性酸性增强碱性增强1.4 氢氧化物酸碱性判断 值值 10M-O-H M-O-H

35、酸碱性酸碱性 碱性碱性 两性两性 酸性酸性强碱强碱3.830.136Ba强碱强碱4.120.118Sr强碱强碱4.470.100Ca中强碱中强碱5.270.072Mg两性两性6.670.045Be(OH)2Be酸碱性酸碱性 值值R R2+2+半径半径氢氧化物氢氧化物元素元素例例 碱土金属元素氢氧化物的酸碱性碱土金属元素氢氧化物的酸碱性Mg(OH)2Ca(OH)2Sr(OH)2Ba(OH)2第三周期元素氧化物水合物的酸碱性第三周期元素氧化物水合物的酸碱性最强酸最强酸16.10.027HClO4Cl强酸强酸14.40.029H2SO4S中强酸中强酸11.50.038H3PO4P弱酸弱酸100.04

36、0H2SiO3Si两性两性7.490.0535Al(OH)3Al中强碱中强碱5.270.072Mg(OH)2Mg强碱强碱3.130.102NaOHNa酸碱性酸碱性 值值Mn+半径半径/(nm)氧化物水合物氧化物水合物元素元素重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐重要盐类：卤化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐（1）键型和晶型键型和晶型：绝大多数是离子型晶体，但锂和铍的某些盐有一定的：绝大多数是离子型晶体，但锂和铍的某些盐有一定的共价性共价性.由于由于Be2+极化力强，极化力强，BeCl2的共价性非常明显的共价性非常明显.BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2熔点熔点/405 71

37、4 782 876 962 离子性增强离子性增强1.5 盐类性质1.5.1 共同特点(2)颜颜 色色：一般无色或白色：一般无色或白色(3)溶溶 解解 度度：碱金属盐类一般易溶于水；：碱金属盐类一般易溶于水；碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外多数溶解度较小碱土金属盐类除卤化物、硝酸盐外多数溶解度较小 溶解度符合溶解度符合“相差溶解相差溶解”规律，即巴索洛规则。规律，即巴索洛规则。碱金属一些重要的不溶盐:NaSb(OH)6 六羟基合锑酸钠NaZn(UO2)3(Ac)9 醋酸铀酰锌钠KHC4H4O6 酒石酸氢钾KClO4 高氯酸钾K2PtCl6 六氯合铂酸钾，氯铂酸钾K2NaCo(NO2)6 六硝基合钴

38、酸钠钾（4）热稳定性：大）热稳定性：大-大、小大、小-小匹配规律小匹配规律 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3T分分/100 573 1110 1370 1570分解反应分解反应 MCO3(s)=MO(s)+CO2(g)的热力学数据的热力学数据（298K）Mg+48.3+100.6+175.0Ca+130.4+178.3+160.6Sr+183.8+234.6+171.0Ba+218.1+269.3+172.1M 硝酸盐热稳定性差硝酸盐热稳定性差 碳酸盐热分解有规律碳酸盐热分解有规律碳酸盐的分解温度碳酸盐的分解温度性性 质质 阳离子极化力阳离子极化力/nm/nm-1 -

39、1 分解温度分解温度/K/KBeCO3 21.3 298MgCO3 13.1 813CaCO3 9.7 1183SrCO3 8.1 1563BaCO3 7.2 1663规律：含有大阴离子规律：含有大阴离子(如如COCO3 32-2-)的热不稳定性化合物的分的热不稳定性化合物的分解温度随阳离子半径的增大而增高解温度随阳离子半径的增大而增高.我们可以用离子用极化理论来解释我们可以用离子用极化理论来解释 MCO3的分解温度的分解温度.其结果与上面从热力学角度解其结果与上面从热力学角度解释的结果一致释的结果一致.OM2+O C 2 O MCO3(s)MO(s)+CO2Be2+Mg2+Ca2+Sr2+B

40、a2+愈来愈难分解 稳定性稳定性 M2CO3 MCO3,MHCO3 M2CO3LiNaKCaSrBa1.5.2 焰色反应焰色反应焰色反应 (flame reaction)元元 素素 Li Na K Rb Cs Ca Sr Ba 颜颜 色色 深红深红 黄黄 紫紫 红紫红紫 蓝蓝 橙红橙红 深红深红 绿绿波波 长长 /nm 670.8 589.2 766.5 780.0 455.5 714.9 687.8 553.5 碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧时，会呈现碱金属和碱土金属的化合物在无色火焰中燃烧时，会呈现出一定的颜色，称为出一定的颜色，称为焰色反应焰色反应(flame reaction

41、).可以用来鉴定可以用来鉴定化化合物中某元素的存在，特别是在野外合物中某元素的存在，特别是在野外.溶解度增大溶解度减小1.1.巴索洛规则巴索洛规则-离子晶体盐类溶解性的规律：离子晶体盐类溶解性的规律：当阴阳离子电荷绝对值相同,阴阳离子半径较为接近则难溶；否则，易溶。F、OHSO42、CrO42、IBaSO4 BeSO4LiF LiICsI CsF AMClO4NaSb(OH)6K2PtCl 6（难溶盐）A1.6 专题讨论 MX(s)M+(aq)+X(aq)s sGM+(g)+X(g)v vGh hG2 离子晶体盐类溶解性的热力学讨论 离子性化合物在水中溶解的难易程度，可以根据溶解过程的标准自由

42、能变化来加以讨论：当sG 0，溶解不能自发进行，即难溶解；sG 0，溶解处于平衡。MX(s)M+(aq)+X(aq)s sG0vSm0hHm0M+(g)+X(g)v vGh hGsHmTsSmvHm0vSm0hHm 0。sGm sHm TsSm NaCl 9.10 42.80（12.7）AgCl 55.50 65.50 33.60（10.0）但在NaCl的溶解过程中焓变的正值较小、熵变项的贡献对sGm的影响较大，最终使得sGm0。故NaCl易溶而AgCl难溶。CaCl2和CaF2都同它们相反，它们的溶解过程因Ca2离子的电荷高、半径小因而是熵减的过程，又由于F的影响比Cl更大，因而熵减更多：s

43、Gm sHm TsSm CaCl2 65.5 82.2 56.0 CaF2 51.7 6.6 151.3 CaCl2和CaF2，二者的差别在于CaCl2同时也是焓减小的过程，其较负的焓效应足以克服相对较弱的熵变产生的不利影响，因而sGm仍为负值，所以CaCl2易溶。而CaF2却是焓增，故难溶。最最后后需需要要强强调调的的是是，以以sGm 0或或0作作为为易易溶溶或或难难溶溶的的分分界界线线并并不不十十分分确确切切，如如K2SO4、Na2SO4，其其sGm均均大大于于0，但但都都是是易易溶溶的的。因因为为在通常的概念中,盐类溶解量达到0.01 molL1时就认为是易溶的，溶解量小于0.01 mo

44、lL1就认为是微溶或难溶的。E Li+/Li特别负，为什么?E Li+/Li =3.05v E Na+/Na=2.72vE K+/K =2.92v 3 锂的特殊性-标准电极电势 Li(s)+H+(aq)Li+(aq)+1/2 H2(g)rG 0 0 -294 0rG=-294 kJ/mol=-nF =3.05 V E(Li+/Li)=-3.05 V直接查热力学数据表计算：Na(s)H（aq)Na+(aq)+H2(g)rG 0 0 -262 0rG =-262 kJ/mol=-nF=2.72 V E (Na+/Na)=-2.72 V+179-276+376+79Cs+187-301+402+86

45、Rb+186-322+418+90K+197-406+494+109Na+161-519+519+161Litotalhydr.enthalpy1st IEat.energy+455+488+508+603+680total+179-276+376+79Cs+187-301+402+86Rb+186-322+418+90K+197-406+494+109Na+161-519+519+161Litotalhydr.enthalpy1st IEat.energy+455+488+508+603+680total M(s)+H+(aq)M+(aq)+1/2 H2(g)M(s)M+(aq)+eM(s)

46、+H+(aq)M+(g)+e+H+(aq)M+(aq)+H+(aq)+e M+(aq)+1/2 H2(g)M(g)+H+(aq)M+(aq)+H(g)M+(aq)+H+(g)+e 109161519494494-406-519-437-437NaLi-278 /-24051.3 /74.6-294 /-261-3.05/-2.72 V-278 /-240 Li Na KrH 279 239 251rS 51.3 74.6 104.7rG 294 261 282 E池 +3.05 +2.71 +2.92EM+/M 3.05 2.71 2.92 sH I1 HhLi 161 520 522Na 1

47、08.5 496 406 K 90 419 322 H升升(M)Hh(H+)+I1(M)I1(H)+Hh(M+)1/2DH2 =H升(M)+I1(M)+Hh(M+)Hh(H+)+I1(H)+1/2DH2=H升+I1+Hh(M)438 rH=锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极电势小，为什么锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极电势小，为什么 Li 与水与水反应没有其它金属与水的反应激烈？反应没有其它金属与水的反应激烈？电极电势属于热力学范畴，而反应剧烈程度属于动力学范畴，两电极电势属于热力学范畴，而反应剧烈程度属于动力学范畴，两者之间并无直接的联系者之间并无直接的联系.Li Li与水反应没有其它碱金

48、属与水反应激烈，主要原因有与水反应没有其它碱金属与水反应激烈，主要原因有:(1(1）锂）锂的熔点较高，的熔点较高，与水反应产生的热量不足以使其熔化与水反应产生的热量不足以使其熔化;(2);(2)与水反应的与水反应的产物溶解度较小，一旦生成产物溶解度较小，一旦生成 ，就覆盖在金属锂的上面，阻碍反应继，就覆盖在金属锂的上面，阻碍反应继续进行续进行.5.3 26.4 19.1 17.9 25.8性性 质质 Li Na K Rb Csm.p./K 453.69 370.96 336.8 312.04 301.55MOH 在水中的在水中的 溶解度溶解度/(molL-1)内容内容LiBeBCNaM gAI

49、Si 在在周周期期表表中中，除除了了我我们们常常说说的的族族和和周周期期的的规规律律性性外外，还还会会出出现现某某一一小小块块区区域域的的规规律律性性.例例如如，在在第第 2 周周期期和和第第 3 周周期期开开头头几几个个元元素间出现的相似性，我们称为素间出现的相似性，我们称为对角线规则对角线规则(diagonal rule).第第 2 周期的周期的 Li、Be、B 3元素和其右下脚第元素和其右下脚第 3 周期的周期的 Mg、Al、Si 3元素及其化合物的性质有许多相似之处元素及其化合物的性质有许多相似之处.原因原因对对角角线线规规则则可可由由离离子子极极化化的的观观点点给给以以粗粗略略的的解

50、解释释.处处于于周周期期表表中中左左上上右右下下对对角角线线位位置置上上的的邻邻近近两两个个元元素素，由由于于电电荷荷数数和和半半径径对对极极化化作作用用的的影影响响恰恰好好相相反反，使使得得它它们们离离子子极极化化力力相相近近，从从而而使使它它们们的的化化学学性性质质有有许许多多相相似似之处之处.反映出物质的性质与结构的内在联系反映出物质的性质与结构的内在联系.1.7 对角线规则原因原因:这几对元素具有相似性的原因，在于它这几对元素具有相似性的原因，在于它们有着相似的离子势。们有着相似的离子势。Z/rZ/r半径：半径：BeBe2+2+小于小于AlAl3+3+59pm 68pm59pm 68p