氫堿金屬和堿土金屬

1、第十章氫、堿金屬和堿土金屬Chapter 10Hydrogen 、 Alkali and Alkali-earth Metals§10-1氫及其化合物Hydrogen and its Compounds氫在周期表中既能排IA ，又能排 A ，這是由于第一周期的稀有氣體電子構(gòu)型為1s2。一、單質(zhì)氫 （ Simple Substance of Hydrogen）1氫的同位素（The isotopes）“ isotope”這個(gè)詞是英國(guó)科學(xué)家索迪（F.Soddy）于 1911年開(kāi)始使用的， 到了 1919 年另一位英國(guó)科學(xué)家阿斯頓（ ）制成了質(zhì)譜儀 （ massspectroscopy），該

2、儀器可以用來(lái)分離不同質(zhì)量的粒子并且測(cè)定其質(zhì)量。他用質(zhì)譜儀先后從 71 種元素中陸續(xù)找到了202 種同位素。最引人關(guān)注的是最輕的元素氫有沒(méi)有同位素，前后用了十幾年時(shí)間，沒(méi)有得到肯定的結(jié)果。到了 1931 年底美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的尤里（ Urey ）教授和他的助手把五升液氫在三相點(diǎn)(14K) 下緩慢蒸發(fā)，在最后剩下的二毫升液氫中，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量數(shù)為2 的重氫，稱(chēng)為氘。后來(lái)英、美科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量數(shù)為 3 的氚。氘的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)界在本世紀(jì)三十年代初的一件大事。尤里因該成果，獲得1934 年的 Nobel 化學(xué)獎(jiǎng)。(1)pp+np+2nProtiumDeuteriumTritium氕氘氚(2) 存在：豐度：

3、H（ 99.985%）、 D（ 0.015%）、 T （1015%）原子個(gè)數(shù)比 H:D=6800:1H:T=1010:1(3) preparation ：Tritium 是半衰期（ half-life ）為 12.6年的 放射性衰變體。3 T3 He通常只有核反應(yīng)才能獲得3 T121H2例如： 36 Li01n24 He31T位EH 2 /HD能14 N1 n12 C3TH 2OHD70612可由重水（ D2O）獲得，重水的制備可利用：HDOEH 2O /HDO1 DH2S + D2O熱D2S + H 2O 的原理來(lái)制備重水冷工廠每生產(chǎn)一噸重水，必須加工四萬(wàn)五千噸水，循環(huán)使用十五萬(wàn)噸H2S。濃

4、或純的 D2O 不能維持動(dòng)植物生命，重水對(duì)一般動(dòng)植物的致死濃度為60%。這種分離的原理是輕的同位素的化學(xué)鍵比重的同位素的化學(xué)鍵更容易斷。例如： HD(g) + H 2O(g)H 2(g) + HDO(g)(4) 氫同位素形成的單質(zhì) H2、D 2、T 2，在化學(xué)性質(zhì)上完全相同，但物理性質(zhì)上有差別。如 H 2b.p. = 20.4K ， D2 b.p. = 23.5K ，因?yàn)殡拥馁|(zhì)量比氫原子大一倍，H 2O 與D 2O 沸點(diǎn)（ 101.4）上的差別反映了重水中的氫鍵比普通水中的氫鍵更強(qiáng)些。2 Properties：(1) physical properties ：153H2 極難溶于水和有機(jī)溶

5、劑，可以貯存在金屬（Pt、 Pd）和合金（ LaNi 5）中。固態(tài)氫又稱(chēng)為金屬氫： 在晶格質(zhì)點(diǎn)上為質(zhì)子，而電子為整個(gè)晶體共享， 所以這樣的晶體具有導(dǎo)電性。固態(tài)氫是六方分子晶格（hexagonal molecular lattice ）。(2) chemical properties ：a成鍵特點(diǎn)：電子構(gòu)型為1s1，可以放在IA 類(lèi)，但第一電離勢(shì)高于堿金屬的第一電離勢(shì)；也可放在A類(lèi)，即HeH。b化合反應(yīng)：與金屬： 2Na + H 22NaHCa + H 2CaH2與非金屬： H2 + F22HFc還原反應(yīng)：CuO + H 2Cu + H 2OWO3+ 3H2W+3H2O3 Preparation

6、(1)實(shí)驗(yàn)室： Zn + 2H +Zn2+ + H 2(2)工業(yè)上：a電解（在 OH陰極2H 2O2eH 22OH中）：陽(yáng)極4OH4eO 22H2Ob水煤氣法： C + H 2OH2(g) + CO(g)c烴裂解： CH 4C H 2(3)在野外工作時(shí)，利用硅的兩性與堿反應(yīng)Si + 2NaOH + H 2ONa2SiO 3 + 2H 2用含硅百分比高的硅鐵粉末與干燥的Ca(OH) 2 和 NaOH 的混和物點(diǎn)火燜燒能劇烈反應(yīng)，放出 H2。優(yōu)點(diǎn)：攜帶方便，比酸法耗金屬少，且所需堿液濃度不高。二、氫化物 （ Hydride）放在以后各章元素的氫化物中講解§10-2堿金屬元素及其化合物Al

7、kali Metals and their CompoundsLithium(Li)Sodium(Na)Potassium(K)Rubidium(Rb)Cesium(Cs)Francium(Fr)它們之所以有堿金屬元素之稱(chēng)， 是由于它們的氫氧化物都易溶于水 （除了 LiOH 的溶解度較小之外）的強(qiáng)堿。一、 General Properties1 Valence electron of alkali metals:(1) 其氧化數(shù)為 +1，不會(huì)有其它正氧化態(tài)。因?yàn)閴A金屬的第二電離勢(shì)特別大，有可能出現(xiàn) 1 氧化態(tài)。即 M e M 。在無(wú)水、無(wú)氧條件下，可以制得低氧化態(tài)的非尋?；衔铮玮c化物。鈉在

8、乙二胺和甲胺中所形成的溶液具有導(dǎo)電性，可以觀察到 Na 的光譜帶，說(shuō)明主要的導(dǎo)電體應(yīng)是鈉電離出的Na + 和 Na ，即1542Naen CH 3NH 2NaNa2Na(s) + C 20H36O6Na(C 20H36O6) +·Na(2) 由于價(jià)電子數(shù)少，所以堿金屬原子之間的作用力比絕大多數(shù)其他金屬原子之間的作用力要小，因此堿金屬很軟，低熔、沸點(diǎn)，且半徑大、密度小。Li 的密度是所有金屬中最小的，它的密度比煤油還小，所以只能放在石蠟中保存。2在形成化合物時(shí)，堿金屬元素以離子鍵結(jié)合為特征，也呈現(xiàn)一定程度的共價(jià)性。即使最典型的離子化合物 CsF 也有共價(jià)性。(1) 氣態(tài)雙原子分子 Na

9、 2(g)、Cs2(g) 以共價(jià)鍵結(jié)合， 其半徑稱(chēng)為共價(jià)半徑， 比其金屬半徑小。(2) Li 的一些化合物中共價(jià)成份最大，從Li Cs 的化合物，共價(jià)傾向減小。(3) 某些堿金屬的有機(jī)物，有共價(jià)特征。例如Li 4(CH 3)4 甲基鋰3MMLiNaKRbCsM + e M (sol)3.05*2.712.922.932.92+ e M (met)2.12.432.612.742.91M* 這是由于 Li + 離子的水合焓高 (enthalpy of hydration) ，使得3.05 VLi Li(sol)Born-Haber 循環(huán)：M(s)pM +(aq)+ esH mh H mP =sH

10、 m + I 1 + h H mM(g)I1M +(g)+ e二、 Lithium and its Compounds1General properties ：Li 的性質(zhì)與堿金屬有很大區(qū)別，但與堿土金屬，特別是Mg 的化學(xué)性質(zhì)相似，這種關(guān)系稱(chēng)為對(duì)角線關(guān)系（diagonal relationship ）。Li 與堿金屬元素（Na、 K、 Rb、Cs）的區(qū)別：(1) 鋰的硬度比其它堿金屬都大，但與堿土金屬相似。(2)鋰形成正常氧化物，而不形成O22 、 O2的化合物。(3)鋰與氮?dú)庑纬傻?，其他堿金屬不能與N2 直接化合，而堿土金屬與N2 能直接化合。(4)只有鋰與碳反應(yīng)生成 Li 2C2（乙

11、炔鋰），堿土金屬都能形成MC 2。(5) 三種鋰鹽（ Li 2CO3、 Li 3PO4 和 LiF ）溶解度小，堿土金屬這三種鹽的溶解度也小。(6) 鋰的有機(jī)金屬化合物與鎂的有機(jī)金屬化合物相似C6H 12LiC 4H 9 + LiCl(s) , C2 H5Br+ Mgether2Li(s) + C 4H 9ClC2H 5BrMg(7) 許多鋰的鹽有高度的共價(jià)性，與鎂相似。155(8) 鋰的氫氧化物、碳酸鹽加熱（與Mg 相似）分解： 2LiOH紅熱Li 2O + H 2O，Li 2CO3Li 2O + CO 2，其他堿金屬的氫氧化物、碳酸鹽加熱難分解; 而氫化鋰加熱不分解，氫化鈉加熱分解： 2N

12、aH 2 The simple substance(1)Na2(g) + H 2 。3,density 0.534g cm ·,(2) preparation ： LiCl - KCl (m.p. 350 C)電解Li 貯存在 vaselineor parafin w ax.(3) 與非金屬反應(yīng)加熱時(shí)，它直接與 S、 C、 H 2 反應(yīng)(4) 在空氣中被氧化，生成 Li 2O 和 Li 3N；在 CO2 中加強(qiáng)熱，可以燃燒。(5)與金屬（ Mg 、Zn、Al 等）反應(yīng)，生成金屬互化物（intermetallic compounds ），生成固溶體（ solid solution ）：

13、某些成份相互溶解達(dá)到某一程度。(6)與 H 2O、 H+劇烈反應(yīng)，但在水中反應(yīng)會(huì)減慢，這是由于LiOH 溶解度小，生成的LiOH 阻礙金屬鋰與 H 2O 或 H+進(jìn)一步反應(yīng)。(7)它是 Tritium 的來(lái)源： 63 Li 01n31 H 24 He 。因?yàn)樗懿东@中子，所以可以作為反應(yīng)堆的冷卻劑 (coolant) 。3 The compounds(1)Li 的二元化合物的化學(xué)性質(zhì)、溶解度和水解性與相應(yīng)的Mg 、 Ca 化合物相似(2)LiF 、 Li 2CO3、 Li 3PO4 溶解度小(3)LiOH 的 Kb = 6.75 10 1， LiOHLi 2O + H 2O 這與其它堿不同，

14、LiOH 可以作為蓄電池的電解質(zhì)。(4) 鋰鹽與相類(lèi)似的其他堿金屬鹽形成a低共熔混合物(eutectic mixtures)LiON 3 KNO 3（ m.p. 132）LiNO 3NaNO 3 KNO 3（ m.p. 120）+(5) 過(guò)氧化物 (peroxide) 不是 Li 的特征， 僅有 Li 2 O2 、Li 2S2(persulfide) 、Li 2C2(percarbide)(6) Li 的某些礦物： 鋰輝石 (spodumene)：LiAl(SiO 3)2、磷鋁石 (amblygonite) ：LiAl(PO 4)F、紅云母 (lepidolite) ： Li 2Al 2(Si

15、O 3)3 (F,OH) 2 和人造化合物可用來(lái)制備琺瑯，可以制備特殊玻璃，透過(guò)紫外光。三、 Sodium and its Compounds+1 Existence： Na 在人體血液中占0.32%，在骨頭中占0.6%，在肌肉中占0.6%到 1.5% 。在自然界中， Na 存在巖鹽（ rock salt ）： NaCl ，芒硝（ mirabilite ）： Na 2SO4·10H2O、2 The simple substance(1) 與 O2 反應(yīng)：一般2Na + O 2Na2O2要得到 Na2O 需要 Na2O2 + 2Na2Na2O(2) 熔融的鈉與 S 反應(yīng)，生成多硫化鈉2

16、Na(l) + xS(s)Na2Sxx = 2 5(3) 鈉與熔融中的 NaOH(l) 反應(yīng)，生成氧化鈉和氫化鈉2Na + NaOH(l)Na2O + NaH(4) 金屬鈉在低溫下能溶于液氨，生成藍(lán)色溶液156Na(s) + ( x + y)NH 3(l)(3 )x(3 ) yNa NHe NHe(NH 3 ) yhe* (NH 3 ) y （藍(lán)色）該溶液有順磁性、 導(dǎo)電性和強(qiáng)還原性。 對(duì)于濃的鈉氨溶液， 由于氨合電子的增加，形成電子對(duì)，表現(xiàn)出順磁性降低。當(dāng)鈉氨溶液蒸發(fā)時(shí)，溶液變成赤褐色，表現(xiàn)為液態(tài)金屬。長(zhǎng)時(shí)間放置或有過(guò)渡金屬催化劑存在，溶液分解成：+2NaNH 2(NH 3)x + H 2(

17、g)2Na (NH 3)x + 2NH 3(l) + 2e3 The compounds(1) NaHCO 3 的溶解度小于Na 2CO3 的溶解度，可以用氨 氯法 (ammonia-chloride process)來(lái)制備： NaCl + NH 4HCO 3NaHCO 3 + NH 4ClNaSb(OH) 6的溶解度小， NaZn(UO 2)3 (Ac) 9·6H2O（醋酸鈾酰鋅鈉）也難溶于水(2) Na 2CO3 的制備： Na2SO4(s) + 2C石墨 + CaCO3(s)CaS(s) + Na2CO3(s) + 2CO 2(g)(3) Na 2S 可溶解單質(zhì) S 形成 Na

18、2Sx，溶液呈現(xiàn)黃色Na2S + (x煮沸1)SNa 2Sx(4) organometallic compounds3C5H 6 + 2Na2NaC 5H 5 + C5 H8， 2Na + ph 2CCph2ph2CCph2NaNa四、鉀族元素（ Potassium Subgroup）1 K 、Rb、 Cs 是最典型的金屬，形成化合物時(shí)離子鍵特征最顯著，而配合物、晶體水合物不是鉀族元素的特征，例如： KAlSO 4·12H2O，Al 3+配位了六個(gè)水分子， Al(H 2O) 63+，其余六個(gè)水分子是結(jié)晶水。重要的礦物：光鹵石 (Carnallite) ：KCl·MgCl 2

19、·6H2O，鉀鹽鎂礬 (Kainite) ：KCl ·MgSO4·3H 2O 銣和銫存在于鉀礦中，鈁（ Fr）1939 年發(fā)現(xiàn)，有放射性，不穩(wěn)定。2 The simple substances(1) 除了 Cs 是 golden yellow 外，其它都是lustrous，silvery white ，軟，密度低，K比水輕，存放在煤油中。(2) 與非金屬反應(yīng)a與 S 反應(yīng)：用過(guò)量的S 與堿金屬硫化物煮沸或熔融的硫化物與S 反應(yīng)，K 、 Rb、 Csn 6形成 M 2SnNan 5(穩(wěn)定性 K Cs 增強(qiáng) )Lin 2b與氧反應(yīng)(i)與 O2 反應(yīng)：M+O2MO 2

20、 (superoxide) (M = K 、 Rb、 Cs)在液氨中 MO 2 是紅色晶體M 2O、 M 2O2 只能用間接方法獲得：M+O2MO 2MO2 + 3M2M 2O(ii)與 O3反應(yīng)： MO34KOH + 4O 34KO3 +O2+H2O(iii) 它們都不穩(wěn)定2KO 2+ 2H+2K+ + H2O2 + O22KO 32KO2 +O2KO3 在水中迅速分解4KO 3+ 2H2O4K + 4OH + 5O2157c與 Br 2 反應(yīng)發(fā)生爆炸(3) 與金屬反應(yīng)，主要生成金屬互化物( intermetallic compounds )(4) 與 H2O 反應(yīng)： Ru、 Cs 與水反應(yīng)

21、發(fā)生爆炸(5) 制備： K KCl(l) + NaNaCl + K由于 K 的沸點(diǎn)小于 Na，使反應(yīng)向右進(jìn)行；在液氨中 2KCl + CaCaCl 2 + 2K由于 CaCl2 不溶于液氨，使反應(yīng)向右進(jìn)行。3 Their compounds(1) 溶解性：與 Li + 、Na+ 相似的化合物相反MClO 4、 M 2PtCl 6、 M 3Co(NO 2)6 溶解度小 ( barely soluble )(2) 硝酸鹽熱分解性：4LiNO 32Li 2O + 2N 2O4 + O2 2NaNO 32NaNO 2 + O 22KNO 32KNO 2 + O 2Mn(NO 3 )2MnO 2 + 2

22、NO 2NH 4NO 3N2O + 2H 2O§10-3堿土金屬及其化合物Alkali-earth Metals and their CompoundsBeryllium (Be)Magnesium (Mg)Calcium (Ca)Strontium (Sr)Barium (Ba)Radium (Ra)一、通性 （ General Properties）1堿土金屬顯示+2 氧化態(tài)2性質(zhì)遞變規(guī)律與堿金屬一致二、 Beryllium and its Compounds1性質(zhì)與 Al 相似 (diagonal resemblance)，是典型的兩性金屬(amphoteric metal)

23、，在通常情況下，不形成簡(jiǎn)單離子，而形成正、負(fù)配離子。在自然界中，以綠柱石(beryl) ： Be3Al 2 (SiO 3)6，硅鈹石 (phenacite)：Be2SiO 4 存在。某些透明（ transparent）、有顏色的摻合物（admixture ）稱(chēng)為寶石（gem stone）。綠寶石： green emeralds 海藍(lán)寶石： bluish aguamarines 2 The simple substance(1) 鈹密集的六方金屬晶體，表面易形成氧化層，減小了金屬本身的活性(2) 與非金屬反應(yīng)2BeO + O 22BeO ，Be + SBeS， 3Be + N 2Be3N 2(3

24、) 兩性Be + 2H 3O+ + 2H 2OBe(H 2O) 42+ + H 2Be(OH) 42 + H 2Be + 2OH + 2H 2OBe 對(duì)冷的濃HNO 3 和濃 H 2SO4 起鈍化作用 (passivation) 。(4) 與金屬反應(yīng)： Be 與 d 區(qū)元素反應(yīng)生成 MBe 12、MBe 11，也可作為合金添加劑 (alloying additive) ，使合金耐腐蝕，增加強(qiáng)度和硬度。158(5) Be 與 C 反應(yīng)，生成碳化物 Be 2C（與 Al 4C3 同類(lèi)），而其它堿土金屬的碳化物都是 MC 2 型。前者與 H2O 反應(yīng)，生成 CH4；后者與 H 2O 反應(yīng)，生成 C2

25、H2。(6) preparation ：熱還原法BeCl 2 + MgMgCl 2 + Be3 The compounds Be (II)(1) BeO 、 BeS 都具有兩性， Be(OH) 2、 Be(hal) 2 也有兩性，例如：BeO + SiO 2BeSiO 3BeO + Na 2ONa2BeO2BeS + Na 2SNa2BeS3BeS + SiS2BeSiS3BeO + 2H 3O+ + H 2OBe(H 2O)4 2+Be(OH) 42BeO + H 2O + 2OHBe2+OHBe(OH) 2OHBe(OH)42+H3O+H3O2KF + BeF 2K2 BeF4BeF2 +

26、 SiF4BeSiF 6(2) BeS 徹底水解2+ HBeN2Be(OH)2S2 也徹底水解BeS + 2H O3(3) BeCl 2 呈纖維狀結(jié)構(gòu)（fibrous structure ）為什么熔融態(tài)的BeCl2 導(dǎo)電能力低于 CaCl 2?因?yàn)?2BeCl2(l)BeCl 3 BeCl ，CaCl 2(l)Ca2+ + 2Cl即兩性元素不形成單個(gè)離子，而形成配離子。(4) BeCO 3、Be3(PO4)2 難溶于水，但形成復(fù)鹽后，難溶鹽變得可溶，也可溶解在IA 或碳酸銨飽和溶液中。(NH 4) 2CO3 + BeCO 3 = (NH 4)2 Be(CO 3)2Beryllium compo

27、unds are poisonous!三、 Magnesium and its Compounds1鎂的性質(zhì)明顯不同于鈹，原子、離子半徑差別大，r Mg 20.078 nm、rBe20.034 nm ，即鎂的金屬性比鈹、鋁強(qiáng)。在自然界中以硅酸鹽和碳酸鹽礦存在。橄欖石(Olivine) ： Mg 2SiO 4白云石 (dolomite) ： CaMg(CO 3)22 The simple substance(1) 白色金屬，軟，比 Be 有彈性，在空氣中被氧化呈暗色。(2) 鎂與非金屬反應(yīng)MgOO2X 2 MgX 2Mg 不能直接與 H2 反應(yīng)，MgMgH 2 只能間接獲得。N 2SMg 3N2

28、MgS(3) 鎂主要用于合金：electron metal ：含 Al 3 10%， Zn 0.2 3%。Mg 由于其強(qiáng)度大，密度D = 1.8g cm· 3，作為 aerospace的材料159(4) 制備：a白云石CaMg(CO 3)2CaO·MgO + 2CO 22(CaO·MgO) + SiCa2SiO 4 + 2Mg電爐 2100b MgO + CMg + CO真空升華Mg( 純 )99.999%Mg( 粗 )3 The compounds：800KMgCl 2 ·6H 2O 脫水會(huì)發(fā)生水解： MgCl 2·6H2OMgO + 2HC

29、l + 5H 2O為制得無(wú)水 MgCl 2 可在 HCl(g) 的氣氛中加熱MgCl 2·6H 2O 脫水MgCl 2·6H2OHCl (g)MgCl 2 + 6H 2O773K也可以加入氯化亞砜（SOCl2）脫水劑MgCl 2·6H2O+6SOCl 2MgCl 2 + 6SO 2 + 12HCl還可用干法制備： MgO + Cl 2 + C = MgCl 2 + CO四、 Calcium SubgroupCa、Sr、 Ba1鈣分族在化合物中以 M 2+存在，其配合物不穩(wěn)定。其在自然界的主要存在形式為：方解石 (calcite) 、白云石 (dolomite) 、

30、它們的混合物為大理石 (marble)，它們的主要成份是CaCO3。螢石 (fluorite) ：CaF2，重晶石 (bariteor heavy spar)： BaSO4 ，石膏 (gypsam)： CaSO4·2H 2O，天青石 (celertine) ： SrSO4。2 The simple substance(1) 銀白色金屬，在空氣中覆蓋上一層淡黃色膜，Ca 非常硬， Sr、Ba 軟。(2) 與非金屬反應(yīng)： M 與 N2、H 2、 C、 Si 反應(yīng)(3) 與金屬反應(yīng)：生成金屬互化物(4) 與 H2O 反應(yīng)M+2H2OM(OH) 2+H2M(OH) 2 從 Ca Ba 的溶解

31、度增加，活潑性增強(qiáng)(5) preparation ：CaCl 2(l)電解Ca3BaO 2Al 3Ba Al 2 O 3SrCl 2 (l)Cl 2SrCa、 Sr、Ba 也可貯存在煤油中，Ca 有時(shí)存放在密封的罐子里。3 The compounds(1) 氧化物：CaCO3CaO + CO 2 ， 2Ba(NO 3)22BaO + 4NO 2 + O2過(guò)氧化物，可用間接方法制得：Ba(NO 3)2 + 3H 2O2 + 2NH 3·H2OBaO2·2H2O2 + 2NH 4NO 3 +2H 2O(2) 碳酸鹽：M(OH) 2 + CO2MCO 3 + H2O從 CaCO3

32、 BaCO3 熱穩(wěn)定性增加。這是由于離子反極化(contrapolarization) 造成的。(3) M(Hal) 2 ：MCl 2、 MBr 2、 MI 2 溶于水160(4)水解性：MH 2+ 2H2OM(OH) 2 + 2H 2M3N2 + 6H 2O3M(OH) 2 + 2NH 3(5)干燥劑：6H2 OCaCl 2·6H2OCaCl 2(無(wú)水 )Usual hydration number of common alkaline earth metal saltsElementMgCaSrBaCompoundMCl 26662M(NO 3)26440MSO 47200(6)

33、過(guò)氧化物、碳化物、多硫化物：MO 2、 MC 2 、MSn （n = 2 5）也有超氧化物： M(O 2)2專(zhuān)題討論一、金屬氫氧化物的酸堿性1以 MOH 為代表的氫氧化物，可以存在兩種離解方式：M OHM + OH堿式離解MO HMO+ H酸式離解2 MOH 酸堿性的判據(jù)(1) 以 Z / r 作為依據(jù) ,， Z 為離子電荷數(shù)， r 為離子半徑， Z / r 稱(chēng)為離子勢(shì)， = Z / r 。顯然 值越大， 靜電引力越大， M 吸引氧原子的電子云能力越強(qiáng)，O H 被削弱，越易酸式電離；反之，越易堿式電離。(2)若 r 以 110 10 m 為單位， 則 2.2 時(shí)， MOH 為堿性； 2.23.

34、2 時(shí)， MOH為兩性；3.2 時(shí)， MOH 為酸性。(3)同一主族元素的金屬氫氧化物，由于離子的電荷數(shù)和構(gòu)型均相同，故其 值主要取決于離子半徑的大小。例如LiOH1.2Be(OH) 22.54NaOH1.0Mg(OH) 21.76KOH0.87Ca(OH) 21.42RbOH0.82Sr(OH) 21.33CsOH0.77Ba(OH) 21.22Charge densities for the alkali meals and alkaline earth metal ions (Cmm 3)·Ion+LiNaKRbCsCharge density98241186IonBe2+Mg

35、 2+Ca2+Sr2+Ba2+Charge density1100120523323161二、離子晶體鹽類(lèi)的溶解性1經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：“相似相溶”2鹽類(lèi)溶解涉及許多微觀和宏觀問(wèn)題，所以只討論典型的離子型鹽類(lèi)問(wèn)題。(1) 正離子的半徑越大、電荷越小的鹽，往往易溶。MF 的溶解度 MF2 的溶解度(2) 陰離子的半徑較大時(shí)，其鹽的溶解度常隨金屬原子序數(shù)的增大而減小。如 SO 24 、I 、CrO 24的半徑大， 從 LiCs, Be 2Ba 2 的相應(yīng)的鹽溶解度減小。(3) 陰離子半徑較小時(shí)，其鹽的溶解度常隨金屬原子序數(shù)的增大而增大。如 F 、 OH 的半徑小，從 LiCs, Be 2Ba 2的相應(yīng)化合物的溶解度增大。3討論：根據(jù)熱力學(xué)原理：sGm =sH mTsSm（ s solution ）由于sSm 在溶解過(guò)程中一