高中化學/目錄/鹼金屬及其重要化合物

鹼金屬元素[編輯]

在元素周期表中ⅠA族除氫以外的元素稱為鹼金屬元素。它們是：鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈁。

除銫外，其餘的都呈銀白色；它們都比較柔軟，有延展性。鹼金屬的密度都比較小，熔點也都比較低，導熱性和導電性也都很好，如液態鈉可用作核反應堆的傳熱介質。鈉鉀合金可作為冷卻劑應用於實驗室的快中子反應器中。

鈁具有放射性。

隨着鹼金屬元素原子序數的增加，其密度逐漸增大（鉀、鈉除外），熔點和沸點逐漸降低。由於鋰的密度小於煤油的密度，故鋰不能保存在煤油中，應使用石蠟封存。

鹼金屬離子及其揮發性化合物在無色火焰中燃燒時會顯現出獨特的顏色，這可以用來鑑定鹼金屬離子的存在。鋰、銣、銫也是這樣被化學家發現的。電子躍遷可以解釋焰色反應：鹼金屬離子的吸收光譜落在可見光區，因而出現了標誌性顏色。

除了鑑定外，焰色反應還可以用於製造焰火和信號彈。

由於鹼金屬元素原子的最外層電子數均為1，所以鹼金屬元素的化合價都是+1。

隨着核電荷數的增加，鹼金屬元素原子的電子層數逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子核對最外層電子的引力逐漸減弱。故從鋰到銫，金屬性在逐漸增強。

鹼金屬單質中只有鋰與氧氣加熱、鈉與氧氣常溫反應可直接生成對應的氧化物，其他單質生成更複雜的化合物如過氧化物、超氧化物、臭氧化物等。

{\ce {4Li{+}O2->[{\triangle }]2Li2O}}

{\ce {4Na{+}O2->2Na2O}}

{\ce {2Na{+}O2->[{\triangle }]Na2O2}}

（過氧化鈉）

{\ce {K{+}O2}}

{\ce {->}}

(微熱)

{\ce {KO2}}

（超氧化鉀）

{\ce {2Rb{+}3O2->2RbO3}}

（臭氧化銣）

隨着鹼金屬元素原子序數的增大，反應也變得越來越容易發生，從最開始鋰的加熱，到後面的銣無需條件即可反應。

鹼金屬單質與水反應可生成對應的鹼和氫氣，其通式為：

{\ce {2M{+}2H2O->2MOH{+}H2\uparrow }}

隨着鹼金屬元素原子序數的增大，反應程度也越來越劇烈。鋰與水反應不會發生爆炸，而鉀與水反應伴隨着輕微的爆炸。同時，隨着鹼金屬元素原子序數的增大，其最高價氧化物對應的水化物的鹼性也越來越強。詳細內容請參閱元素性質遞變規律。

大多數的鹼金屬鹽均可溶於水，但少數如氟化鋰、碳酸鋰、高氯酸鉀等微溶或難溶於水。

鹼金屬和氯氣反應可得到其氯化物。如鈉和氯氣加熱：

${\ce {2Na {+}Cl2 ->[\Delta] {2}NaCl}}$