Galería de mapas mentales Metais alcalinos e alcalino-terrosos
Mapa mental de metais alcalinos e metais alcalino-terrosos, incluindo principalmente elementos metálicos, óxidos, Sais etc. Amigos necessitados, apressem-se e recolham-no!
Editado a las 2024-03-11 17:39:32,Metais alcalinos e alcalino-terrosos
12.1 Metal elementar
12.1.1 Propriedades físicas
1. Metais alcalinos: têm um brilho metálico branco prateado (o bário é amarelo prateado). Eles têm boa condutividade e ductilidade. Eles têm pontos de fusão baixos (todos, exceto o lítio, estão abaixo de 100°C). o ponto de fusão é grande. A dureza é mais suave e a densidade é menor. 2. Metais alcalino-terrosos: O ponto de fusão, ponto de ebulição, dureza e densidade são muito mais elevados do que os dos metais alcalinos.
12.1.2 Propriedades químicas
1. Metais alcalinos e metais alcalino-terrosos são elementos metálicos muito ativos, com a mesma família variando de Li a C e de Be a Ba. Preparação de metais raros ou A atividade do metal aumenta, por sua vez. Os metais alcalinos e os metais alcalino-terrosos são altamente redutores e na maioria dos compostos existem na forma catiônica. Sob condições especiais, os ânions também podem formar Outros metais alcalinos que não o lítio reagem muito violentamente com a água. Os pontos de fusão desses metais alcalinos são muito baixos. O calor liberado pela reação com a água faz com que o metal derreta no estado líquido. A solubilidade destes hidróxidos de metais alcalinos é muito alta 2. Reação de chama O lítio é vermelho escuro, o sódio é amarelo, o potássio é roxo, o rubídio é roxo, o césio é azul, o cálcio é laranja, o estrôncio é magenta e o bário é verde.
12.1.3 Preparação de elementos metálicos
1. Método de eletrólise de sal fundido
2. Método de redução térmica
12.2 Contendo óxidos
12.2.1 Óxidos
1. Óxidos comuns
1. Exceto para o principal produto da queima de lítio no ar, que é Li,0, os principais produtos de outros metais alcalinos que queimam no ar não são óxidos comuns M20. Óxidos comuns desses metais alcalinos podem ser gerados no ar com teor insuficiente de oxigênio, mas as condições são difíceis de controlar e é difícil produzir produtos mais puros. Óxidos comuns de metais alcalinos que não o lítio podem ser preparados reduzindo o peróxido, nitrato ou nitrito de um elemento de metal alcalino ou azida no vácuo. 2. Óxidos comuns de metais alcalino-terrosos podem ser preparados reduzindo seus carbonatos. Preparados por decomposição térmica de. hidróxido, nitrato ou sulfato. 3. A cor dos óxidos comuns de metais alcalinos geralmente se aprofunda gradualmente de Li0 a Cs20: Li20 é branco, Na,0 é branco, K,0 é cinza, Rb,0 é marrom-amarelado e Cs,0 é amarelo-laranja. . Os óxidos comuns de metais alcalino-terrosos são brancos. 4. A tendência geral de estabilidade térmica dos óxidos comuns é que a mesma família diminui de cima para baixo, e o ponto de fusão também diminui nesta ordem.
2.Peróxido
1. Entre os elementos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, outros elementos, exceto o berílio, podem formar peróxidos. 2. O peróxido é um sólido pulverulento e absorve facilmente a umidade. Reage com água ou ácido diluído para gerar peróxido de hidrogênio. 3. Os peróxidos podem ser usados como oxidantes, geradores de oxigênio e agentes de branqueamento. 4. O peróxido reage com o CO para liberar oxigênio. 5. O peróxido tem fortes propriedades oxidantes. 6. O peróxido também possui propriedades redutoras. Ao encontrar oxidantes fortes, apresentará propriedades redutoras.
3. Superóxido e ozonido
1. O superóxido contém o íon superóxido 02, que possui um elétron a mais que 0. Além de uma ligação σ formada entre os dois átomos de oxigênio, há também uma ligação π de três elétrons com uma ordem de ligação de 1,5. Por causa de seu único elétron, os íons superóxido são paramagnéticos. 2. Os pontos de fusão dos superóxidos de metais alcalinos aumentam de cima para baixo na mesma família. 3. O superóxido é um forte agente oxidante e reage violentamente com água ou outros solventes próticos para gerar oxigênio e peróxido de hidrogênio. 4. O superóxido se decompõe em óxidos e oxigênio em altas temperaturas. Portanto, um uso importante do superóxido é como fonte de oxigênio.
12.2.2 Hidróxidos
1. Hidróxido
1. Os oxicloretos de metais alcalinos e metais alcalino-terrosos são todos sólidos brancos. Be(OH) é um hidróxido anfotérico e os outros hidróxidos são alcalinos. 2. Os hidróxidos de metais alcalinos são facilmente solúveis em água e absorvem facilmente a umidade do ar. Eles liberam uma grande quantidade de calor quando dissolvidos em água. Com exceção do hidróxido de lítio, que tem solubilidade ligeiramente inferior, os demais hidróxidos de metais alcalinos podem formar soluções muito concentradas à temperatura ambiente. 3. A solubilidade dos hidróxidos de metais alcalino-terrosos na água é muito menor e a solubilidade aumenta de cima para baixo na mesma família. Be(OH)₂ e Mg(OH): são difíceis de dissolver em água e a solubilidade de outros hidróxidos de metais alcalino-terrosos também é pequena.
2. Hidróxido de sódio
12.3 Sais
12.3.1 Dissolução de sal
1. Sal de metal alcalino
1. Exceto o lítio, os sais de metais alcalinos são compostos iônicos, muitos dos quais são facilmente solúveis em água. Os sais ácidos fortes de lítio são facilmente solúveis em água, enquanto alguns sais ácidos fracos de lítio têm baixa solubilidade em água. Outros metais alcalinos têm sais menos insolúveis e sais ligeiramente solúveis
2. Sais de metais alcalino-terrosos
1. Os sais de metais alcalino-terrosos são principalmente compostos iônicos. Sais formados por metais alcalino-terrosos e ânions -1-valentes (exceto F) são geralmente facilmente solúveis em água A solubilidade dos sais formados por metais alcalino-terrosos e ânions com alta carga negativa é geralmente pequena.
12.3.2 Hidratação cristalina e sal duplo de sal
1. Quanto maior o número de carga catiônica, menor o raio, maior a atração pelas moléculas de água e maior a tendência de formar sais cristalinos hidratados. Entre os sais de metais alcalinos, os halogenetos geralmente não possuem água de cristalização; entre os nitratos, apenas o nitrato de lítio possui água de cristalização. Os sais de metais alcalino-terrosos têm maior tendência a trazer água de cristalização Além do lítio, os íons de metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos podem formar uma série de sais duplos, e a solubilidade dos sais duplos é geralmente menor do que a dos sais simples.
12.3.3 Estabilidade térmica de sais de oxoácidos
1. Quanto maior o número de carga catiônica, menor o raio, mais forte a capacidade de polarização, mais instável seu sal ácido de oxigênio e menor a temperatura de decomposição. Portanto, a estabilidade térmica dos sais de oxoácidos de metais alcalinos é geralmente superior à dos sais de oxoácidos de metais alcalino-terrosos.
12.3.4 Introdução a sais importantes
1. Haleto
1. Entre os haletos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, os mais importantes são NaCl, MgCl2 e CaCl2 2. O NaCl também é amplamente utilizado no processamento de alimentos, indústria de petróleo, indústria têxtil, etc. agente de fusão também é bastante grande. 3. A solução aquosa de MgCl2 é comumente conhecida como salmoura. É usada no processamento de produtos de soja porque pode coagular proteínas. MgCl2 é uma importante matéria-prima química e é amplamente utilizada na química sintética orgânica. A solução de MgCl2 tem um ponto de congelamento baixo, por isso é frequentemente usada como agente de derretimento de neve.
2.Carbonato
1. O NaCl também é amplamente utilizado no processamento de alimentos, indústria de petróleo, indústria têxtil, etc. A quantidade de NaCl usada como agente de derretimento de neve em estradas também é bastante grande. 2. Método alcalino e método combinado de produção alcalina. O método amônia-álcali foi proposto pelo belga Solvny em 1862, também conhecido como método de produção de álcali Solvny. O método combinado de produção de álcalis foi inventado pelo cientista chinês Hou Debang em 1942. 3. O bicarbonato de sódio (NaHCO3), comumente conhecido como bicarbonato de sódio, é amplamente utilizado na indústria alimentícia. 4. O NaHCO é uma importante matéria-prima química. Pode ser facilmente desidratado e convertido em Na2CO quando aquecido. O carbonato de cálcio (CaCO) é utilizado como aditivo na produção de revestimentos. A composição química do calcário na natureza é CaCO, e seus produtos de decomposição em alta temperatura, CaO e CO, são importantes matérias-primas químicas.
3. Sulfato
4. Nitratos e oxigenados halogênios
12.3.5 Características especiais do lítio
1. Produtos de combustão em oxigênio
Os principais produtos da combustão do lítio e do magnésio em oxigênio são os óxidos comuns
2.Solubilidade do composto
A solubilidade dos hidróxidos de lítio e magnésio, LiOH e Mg(OH), é muito pequena, enquanto outros hidróxidos de metais alcalinos são facilmente solúveis em água. Os fluoretos, carbonatos e fosfatos de lítio e magnésio são todos sais insolúveis, enquanto os fluoretos, carbonatos e fosfatos de outros metais alcalinos são facilmente solúveis em água. Por exemplo, a solubilidade do fluoreto de sódio é cerca de 10 vezes maior que a do fluoreto de lítio, e a solubilidade do fosfato de sódio é cerca de 200 vezes maior que a do fosfato de lítio.
3. Decomposição térmica do nitrato
Os produtos da decomposição térmica do nitrato de lítio e do nitrato de magnésio são óxidos metálicos comuns, dióxido de nitrogênio e oxigênio, enquanto os produtos da decomposição térmica de outros nitratos de metais alcalinos são nitrito e oxigênio.
4. Reação com nitrogênio
Tanto o lítio metálico quanto o magnésio podem reagir diretamente com o nitrogênio para formar nitretos, enquanto outros metais alcalinos não podem.