2)与水作用 ●碱金属被水氧化的反应为 2M(S)+2 H2o(2M(aq)+2 oH(ag)+H2(g ●碱土金属被水氧化的反应为: M(S)+2H20(M(ag+ 2 OH(ag+H(g 远不如相邻碱金属那样剧烈, 镁和铍在水和空气中因生成致密 的氧化物保护膜而显得十分稳定。 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 (2) 与水作用 ● 碱金属被水氧化的反应为: 2 M(s) + 2 H2O (l) → 2 M+ (aq)+ 2 OH- (aq) + H2 (g) ● 碱土金属被水氧化的反应为: M(s) + 2 H2O (l)→ M+ (aq)+ 2 OH- (aq) + H2 (g) 远不如相邻碱金属那样剧烈， 镁和铍在水和空气中因生成致密 的氧化物保护膜而显得十分稳定。 Li Na K
锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极 电势小,为什么L与水反应没有其他金属 与水的反应激烈? Solution 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。 Li与水反应不激烈,主要原因(1)锂的熔点较高,与 水反应产生的热量不足以使其熔化;(2)与水反应的产物溶 解度较小,易覆盖在金属锂的上面,阻碍反应继续进行。 性质 a K Rb mp/K 453.69370.96336.8312.0430155 MOH在水中的 5.326.419.117925.8 溶解度/(molL-) 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 锂的标准电极电势比钠或钾的标准电极 电势小，为什么 Li与水反应没有其他金属 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，两者之间并无直接的联系。 Li与水反应不激烈，主要原因（1）锂的熔点较高，与 水反应产生的热量不足以使其熔化; (2)与水反应的产物溶 解度较小，易覆盖在金属锂的上面，阻碍反应继续进行。 5.3 26.4 19.1 17.9 25.8 性 质 Li Na K Rb Cs m.p./K 453.69 370.96 336.8 312.04 301.55 MOH 在水中的 溶解度/(mol·L-1 ) Question 2 Solution
3小2的值为什么最负?B的E值最 Solution S区金属元素相关电对的标准电极电势b0(单位:Y) Li/Li -3.04 Be2+/Be 1.97 Nat/Na 2.71 Mo2+/Mg -2.36 K+/K 2.93 Ca2+/Ca -2.84 Rbt/rb -2.92 Sr2+/Sr 2.89 Cst/C: 2.92 Ba2+/Ba -2.92 锂的原子半径最小、电离能最高,但其溶剂化程度(水合 分子数为253)和溶剂化强度(水合焓为59 k. mol-1)却是 最大。 E(Be2+/Be)明显低于同族其余电对,与其高电离能有 关。无法被水合焓补偿:1(Be)+l21/Be)=2.656 kJ. mol 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 Li 的Eθ值为什么最负？Be的Eθ值最 小？ S 区金属元素相关电对的标准电极电势 E (单位：V) Li+ /Li Na+ /Na K+ /K Rb+ /Rb Cs+ /Cs -3.04 -2.71 -2.93 -2.92 -2.92 Be2+/Be Mg2+/Mg Ca2+/Ca Sr2+/Sr Ba2+/Ba -1.97 -2.36 -2.84 -2.89 -2.92 Question 3 Solution 锂的原子半径最小、电离能最高,但其溶剂化程度(水合 分子数为25.3)和溶剂化强度(水合焓为-519 kJ·mol-1 ）却是 最大。 Eθ (Be2+ /Be) 明显低于同族其余电对,与其高电离能有 关。无法被水合焓补偿： 1 1 Be 2 Be 2.656kJ mol − I ( )+ I ( ) =
亡碱金属溶于水的能量变化及标准电极电势 性质 N K Rb Cs 开华能S/ kJ.moll 150.5 109591.5 86.1 79.9 电离能 Iw/kOmori 520.1 4957 418.6 402.93756 水合能 HykJmoHl 514.1 -413.8 321.9 297.1 kJ●mol-1 163.1 1973175.1 165.1 158 △H2/k·m 454.5 -454.5-454.5 454.5 -454.5 总焓变△Hm0/kJmo1-291.4 275.2-279.4 2894 296.5 0/(计算值 -3.02 2.67 -2.90 -3.00 -3.07 /V(实验值) -3.0401 271 2.931 -298 292 根据循环算得的准电 Cs(g) 极电势与下表中的数据十| 分接近。在计算时要用到 下面的公式: Li(g) Cs(g) +161 Li(s 0 Cs(s nFE 279 24 m Cs( 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 根据循环算得的准电 极电势与下表中的数据十 分接近。在计算时要用到 下面的公式： G - nFE θ r m = 碱金属溶于水的能量变化及标准电极电势 Na 109.5 495.7 -413.8 197.3 -454.5 -275.2 -2.67 -2.71 性 质 升华能 S/kJ•mol-1 电离能 IM/kJ•mol-1 水合能 HM/kJ•mol-1 总焓变△Hm /kJ•mol-1 （计算值） （实验值） Li 150.5 520.1 -514.1 163.1 -454.5 -291.4 -3.02 -3.0401 K 91.5 418.6 -342.8 175.1 -454.5 -279.4 -2.90 -2.931 Rb 86.1 402.9 -321.9 165.1 -454.5 -289.4 -3.00 -2.98 Cs 79.9 375.6 -297.1 158 -454.5 -296.5 -3.07 -2.92 θ 1 1 kJ•mol − H / θ 1 2 kJ•mol − H / V θ / V θ /
(3)焰色反应( fame reaction) 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,称为焰色反应(ame reaction)。可以用来鉴定化合物中某元素的存在,特 别是在野外。 元素Li Rb C Ba 颜色深红黄紫红紫蓝橙红深红绿 波长/mm670.85892766.5780.045557149687855.5 上页下页目录返回
上页 下页 目录 返回 (3) 焰色反应 (flame reaction) 元 素 Li Na K Rb Cs Ca Sr Ba 颜 色 深红 黄 紫 红紫 蓝 橙红 深红 绿 波 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，会呈现出一定的颜色，称为焰色反应 (flame reaction)。可以用来鉴定化合物中某元素的存在，特 别是在野外