碱金属元素
一、碱金属的相似性和递变性
①相似性:最外层只有一个电子,在化学反应中容易失去一个电子,形成+1价的离子。化合物形式相同,银白色(铯略带金色);硬度小;密度小;熔点低;导热、导电。
②递变性:从锂到铯密度呈增大趋势(但钾反常);熔点、沸点逐渐降低,银白色有金属光泽(铯略带金色)硬度小,都较柔软,有延展性,密度小(ρ石蜡< ρLi < ρ煤油< ρK < ρNa < ρ水 < ρRb < ρCs)。
①从锂到铯,碱金属随着核电荷数增多,原子半径增大,失电子能力逐渐增强,金属性逐渐增强,活泼性逐渐增强,表现在剧烈程度、产物;能与水剧烈反应,生成氢氧化物和氢气,从锂到铯与水反应越来越剧烈,对应的碱的碱性越来越强LiOH
③在空气中迅速被氧化:从锂到铯反应越来越剧烈,生成物越来越复杂。锂:氧化物;钠:氧化物;过氧化物;钾、铷、铯:比过氧化物更复杂的氧化物。 K、Rb、Cs比Na更剧烈,且Rb、Cs遇空气可自燃,且可生成R2O、R2O2甚至RO2(超氧化物)等更复杂的化合物。
2Li+2H2O==2LiOH+H2(十分缓慢,因为生成的LiOH微溶于水,反应慢,且Li不熔化)
※Li是最轻的金属;Cs是最强的金属;CsOH是最强的碱
1、碱金属一般保存在煤油中,但Li的密度比煤油小,故保存在石蜡中
2、将Na、K等放入CuSO4溶液中得不到金属Cu发生如下反应
2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
3、工业上用电解熔融NaCl制Na;制K用Na+KCl=====NaCl+K↑
4、碱金属与水反应很快,但Li与水反应很慢,且LiOH属中强碱,溶解度小
5. 通常的合金多呈固态,而钠钾合金却是液态。
6. 碱金属单质在空气或氧气中燃烧时,生成过氧化物甚至比过氧化物更复杂的氧化物,Li只生成Li2O。
7. 碱金属单质的密度一般随核电荷数增大而递增,但K的密度比Na小。
8. 碱金属单质一般跟水剧烈反应,但Li跟水反应缓慢(LiOH溶解度小)。
9. 碱金属单质因其活动性强,多保存在煤油中,而Li却因密度比煤油更小,Li只能保存在液体石蜡中。10. 碱金属的盐一般都易溶于水,但Li2CO3却微溶。11. 一般说,酸式盐较正盐溶解度大,但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。
四. 碱金属元素的存在、制备和用途
1. 碱金属均以化合态存在。
2. 制备:要使M+→M,通常采用熔融盐电解法(利用外加电源来迫使M+ 接受电子转变被还原成为M)。
3. 用途:Li: 制催化剂、电池、合金、高强度玻璃;K: 肥料;Rb、Cs:制光电管。
焰色反应是指某些金属或其化合物在灼烧时,使火焰呈现特殊的颜色是物理性质,属元素性质,与价态无关。
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/5de1f678182e453610661ed9ad51f01dc3815771.html
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