内容正文:
第十章 Alkali Metals and Alkaline-Earth Metals(碱金属与碱土金属)
10.1 概述
10.2 Properties of Alkali Metals and Alkaline-Earth Metals
(碱金属与碱土金属的性质)
10.3 Oxides(氧化物)
10.4 Hydroxides(氢氧化物)
10.5 Salts (盐类)
10.6 Coordination(配合物)
目录
盐类主要有:卤化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐和硫化物等,本节重点介绍其共性和Li、Be盐的特殊性。
1、晶体类型 绝大多数为离子型,仅Be2+盐表现为共价性,如
BeCl2 :mp、bp点低,易升华,能溶于有机溶剂
2、颜色 均为无色,若有色则是阴离子的颜色。如CrO42-(黄)
BaCO4(黄)、K2CrO4(黄)、K2Cr2O7(黄)、KMnO4(紫)
3、热稳定性 热稳定性较高,但分不同的盐类,一般地
卤化物 高温时挥发而不分解
硫酸盐 高温时不挥发不分解
碳酸盐 仅Li盐在1000℃时部分地分解为Li2O和CO2
硝酸盐 热稳定性较差,加热到一定温度即分解
4LiNO3 650℃ 2Li2O+4NO2+O2
2NaNO3 830℃ 2NaNO2+O2 2KNO3 630℃ KNO2+O2
碱土金属碳酸盐强热时分解为氧化物和CO2。
10.5 盐类
4、溶解性 碱金属盐类通常易溶于水(碳酸锂列外),且它们的离子都是无色的。只有少数碱金属盐是难溶的;
它们的难溶盐一般都是由大的阴离子组成,而且碱金属离子越大,难溶盐的数目也越多。常用来进行离子的分离与鉴定。
盐类的溶解性
六羟基锑酸钠 白色 酒石酸氢钾KHC4H4O6 白色
高氯酸钾KClO4 白色 六氯铂酸钾K4[PtCl6] 淡黄
钴亚硝酸钾钠 K2Na[Co(NO2)6] 亮黄
碱土金属盐类,铍盐多数易溶,镁盐部分易溶,钙锶钡难溶。
硫酸盐和铬酸盐的溶解度依Ca、Sr、Ba的顺序降低。
钙盐中草酸钙溶解度最小,重量分析中可用它来测定钙。
常利用碳酸盐溶解度的差别分离Na+、K+和Ca2+、Ba2+
铍盐和可溶性钡盐均有毒。
钠盐和钾盐性质很相似,但也有差别,重要的有三点:
a、溶解度:钠、钾盐溶解度都较大,相对说来,钠盐更大些。但NaHCO3溶解度不大,NaCl的溶解度随温度的变化不大,这是常见的钠盐中溶解性较特殊的。
b、吸湿性:钠盐的吸湿性比相应的钾盐强。化学分析工作中常用的标准试剂许多是钾盐,如用K2Cr2O7而不用Na2Cr2O7。在配制炸药时用KNO3或KClO3,而不用相应的钠盐。
钠盐和钾盐性质的差异
碳酸锂在水中的溶解度
温度 0 10 20 30 50 60 80 100
溶解度S 1.54 1.43 1.33 1.17 1.08 1.01 0.85 0.72
碳酸氢钠在水中的溶解度
温度 0 10 20 30 40 50
溶解度S
g/100水 NaHCO3 6.9 8.15 9.6 11.1 12.7 14.45
Na2CO3 7.0 12.50 21.5 50.5 48.5 ——
c、结晶水:含结晶水的钠盐比钾盐多,如Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O等。
钠的化合物价格较便宜,一般使用钠的化合物,而不用钾的化合物。但要注意某些特殊情况,如制硬质玻璃必须用K2CO3,制黑火药一定要用KNO3等。
3、晶型
绝大多数碱金属和碱土金属的盐是离子型晶体,晶体大多属NaCl型,铯的卤化物是CsCl型结构。由于Li+、Be2+离子半径最小,极化作用较强,才使得它们的某些盐具有较明显的共价性。
钠盐和钾盐性质的差异
绝大多数碱金属和碱土金属的盐是属NaCl型离子型晶体,铯的卤化物是CsCl型。由于Li+、Be2+离子半径最小,极化作用较强,才使得它们的某些盐具有较明显的共价性。
NaCl与KNO3的溶解性
离子鉴定反应
离子 鉴定试剂 鉴定反应或现象
Na+ KH2SbO4 Na++H2SbO4- 中性弱碱性 NaH2SbO4
(白↓)
K+ Na3[Co(NO2)6] +K+ 中性弱酸性 K2Na[Co(NO2)6]
(亮黄↓ )
Mg2+ 镁试剂 镁试剂+Mg2+ 碱性 天蓝色↓
Ca2+ (NH4)2C2O4 Ca2++C2