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碱土金属的氧化物和氢氧化物详解

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:碱土金属和碱金属相同,都能生成氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物和氢氧化物。常见的是氧化物、过氧化物和氢氧化物。碱土金属的氧化物都是白色,热稳定性从BeO到BaO同族自上而下依次降低。溶解性与碱金属氢氧化物相比,碱土金属的氢氧化物的溶解度则小得多,其中Be2和Mg2是难溶的氢氧化物。

碱土金属的氧化物和氢氧化物详解

碱土金属碱金属相同,都能生成氧化物、过氧化物、超氧化物、臭氧化物和氢氧化物。常见的是氧化物、过氧化物和氢氧化物。

1.氧化物

碱土金属与氧化合一般形成氧化物,但工业生产上是通过碳酸盐、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐的热分解来制取的。碱土金属的氧化物都是白色,热稳定性从BeO到BaO同族自上而下依次降低。由于碱土金属离子带有两个正电荷,而离子半径又较小,所以氧化物的熔点都很高,从BeO到BaO熔点分别为2 578℃、2 825℃、2 613℃、2 531℃和1 973℃,其变化趋势和热稳定性相同。因此,氧化铍和氧化镁用于制造耐火材料金属陶瓷。经过煅烧的BeO和MgO难溶于水,而CaO、SrO、BaO则可同水猛烈反应,生成相应的氢氧化物并放出大量热。

由上述反应的可知,氧化物和水反应放出的热由Ca到Ba依次增多。其中生石灰(CaO)是重要的建筑材料

2.过氧化物

在碱土金属中,除铍不能生成过氧化物外,都能生成过氧化物。其中过氧化钡(BaO2)与过氧化钠(Na2O2)相同,都可用作二氧化碳的吸收剂或供氧剂,可用于潜艇中。

实验室制备H2O2的方法就是利用过氧化钡与稀酸反应生成H2O2

3.氢氧化物(www.xing528.com)

碱土金属的氢氧化物除Be(OH)2和Mg(OH)2外,均可由相应的氧化物与水反应而得。碱金属和碱土金属的氢氧化物都是白色固体,它们在空气中易吸水而潮解,Ca(OH)2与固体NaOH同样常用作干燥剂,对纤维和皮肤有强烈的腐蚀作用。碱土金属氢氧化物中,Ca(OH)2最为重要,它大量用于建筑业中,并且是化学工业中大量使用的价格最低廉的强碱。

(1)溶解性

与碱金属氢氧化物相比,碱土金属的氢氧化物的溶解度则小得多,其中Be(OH)2和Mg(OH)2是难溶的氢氧化物。对于碱土金属,由Be(OH)2到Ba(OH)2溶解度依次增大。这是由于随着金属离子半径的增大,正负离子之间的作用力逐渐减小,容易被水分子解离。

(2)碱性

在碱金属和碱土金属的氢氧化物中,Be(OH)2两性氢氧化物,既能与酸作用,又能与碱作用,在强碱溶液中以[Be(OH)42-形式存在。

除Be(OH)2外,其他氢氧化物都是强碱或中强碱。同一主族的金属氢氧化物,从上到下碱性增强;同一周期的金属氢氧化物,从左到右碱性减弱。

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