高中化学/目录/碱金属及其重要化合物

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碱金属元素[编辑]

在元素周期表中ⅠA族除氢以外的元素称为碱金属元素。它们是:锂、钠、钾、铷、铯、钫。

碱金属元素单质[编辑]

物理性质[编辑]

除铯外,其余的都呈银白色;它们都比较柔软,有延展性。碱金属的密度都比较小,熔点也都比较低,导热性和导电性也都很好,如液态钠可用作核反应堆的传热介质。钠钾合金可作为冷却剂应用于实验室的快中子反应器中。

钫具有放射性。

密度[编辑]

随着碱金属元素原子序数的增加,其密度逐渐增大(钾、钠除外),熔点和沸点逐渐降低。由于锂的密度小于煤油的密度,故锂不能保存在煤油中,应使用石蜡封存。

碱金属元素单质 密度()
0.534
0.971
0.856
1.532
1.8785

焰色反应[编辑]

碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色,这可以用来鉴定碱金属离子的存在。锂、铷、铯也是这样被化学家发现的。电子跃迁可以解释焰色反应:碱金属离子的吸收光谱落在可见光区,因而出现了标志性颜色。

除了鉴定外,焰色反应还可以用于制造焰火和信号弹。

元素
焰色反应焰色 紫红 淡紫
波长() 670.8 589.2 766.5 780.0 455.5

化学性质[编辑]

由于碱金属元素原子的最外层电子数均为1,所以碱金属元素的化合价都是+1。

随着核电荷数的增加,碱金属元素原子的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱。故从锂到铯,金属性在逐渐增强。

碱金属元素化合物[编辑]

氧化物[编辑]

碱金属单质中只有锂与氧气加热、钠与氧气常温反应可直接生成对应的氧化物,其他单质生成更复杂的化合物如过氧化物、超氧化物、臭氧化物等。

(过氧化钠)
(微热)(超氧化钾)
(臭氧化铷)

随着碱金属元素原子序数的增大,反应也变得越来越容易发生,从最开始锂的加热,到后面的铷无需条件即可反应。

最高价氧化物对应的水化物(碱)[编辑]

碱金属单质与水反应可生成对应的碱和氢气,其通式为:

随着碱金属元素原子序数的增大,反应程度也越来越剧烈。锂与水反应不会发生爆炸,而钾与水反应伴随着轻微的爆炸。同时,随着碱金属元素原子序数的增大,其最高价氧化物对应的水化物的碱性也越来越强。详细内容请参阅元素性质递变规律

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大多数的碱金属盐均可溶于水,但少数如氟化锂、碳酸锂、高氯酸钾等微溶或难溶于水。

盐酸盐(氯化物)[编辑]

碱金属和氯气反应可得到其氯化物。如钠和氯气加热:

硫酸盐[编辑]

硝酸盐[编辑]

碳酸盐[编辑]


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