1、10-1 鹼金族及其化合物,一、共同性質：,1、其氧化物溶於水呈鹼性，故稱為鹼金族。, Ex： Na2O H2O 2NaOH,2、電子組態均為ns1，故均為強還原劑，化性活潑，均以離子態(M+)或化合態存在。【Fr為放射性元素，僅在放射性元素放射過程中產生。】,3、製備方法僅能使用電解熔融的鹽類。, F2也必須使用電解含KF(l)的HF(l),4、因與水和空氣皆易反應，故須保存在石油中。, 實驗後殘餘的鹼金屬如何處理？,Ans： 與酒精反應後才丟棄。(反應較慢) 2Na + 2C2H5OH 2C2H5ONa + H2,5、隨原子序而遞減：mp、bp。,6、隨原子序而遞增：原子量、活性、金屬性、
2、氫氧化物的鹼性。,7、火焰的顏色：,活性的比較： - 在水溶液中的反應：Li Na (Li離子電荷密度高) - 指反應的劇烈程度(快慢)： Li Na (Li熔點高，接觸面積小),二、鈉：,1、性質,(1)、物性：密度為0.97，質地軟的銀白色金屬。,(2)、化性：,接觸潮濕空氣易生成過氧化物或氫氧化物, 2Na 2H2O 2NaOH + H2, 2Na O2 Na2O2(Na Na2O(不穩定繼續氧化) Na2O2), 可直接與鹵素化合，如氯與鈉產生大量光和熱形成氯化鈉。,2、製備,(1)、電解熔融的氯化鈉(mp=801 )，故加入氯化鈣以降低熔點。, 2NaCl(l) 2Na(陰極) +
3、Cl2 (陽極),(2)、鈉與鉀合金是熱的良導體，在核子潛艇或核子航空母艦中，做為核子反應爐的冷卻劑,3、用途,(1)、通入燈泡內做為燈管，常用於機場或公路的照明。,4、鈉的化合物,(1)、氯化鈉(NaCl),- 製備：蒸發海水 粗鹽(含氯化鈣和氯化 鎂) 加入Na2CO3可得精鹽。,氯化鈣 容易潮解。氯化鎂 會有苦味。, 在食鹽中加碘化鈉 防止甲狀腺腫大 低鈉鹽 在精製化過程中將Na2CO3改成K2CO3或Li2CO3,- 用途： 有鹹味，家庭用以調味或保存食品(醃製食物)，如泡菜、酸菜、醬菜。 與冰混合可做為冷卻劑(可降至約-15 ) 可製造金屬鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉、氯氣、鹽酸、漂白粉。,
4、食鹽,+ 硫酸,鹽酸,NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl,Cl2 + Ca(OH)2 Ca(OCl)Cl + H2O2Cl2 + 2Ca(OH)2 CaCl2 + Ca(OCl) 2 + 2H2O,(2)、氫氧化鈉(NaOH)：俗稱苛性鈉或燒鹼,- 製備：電解濃食鹽水。, 汞極電解法：以隔開陰陽極產物，以防止它們反應(Cl2 + NaOH) 鹼氯工業,- 用途： 肥皂、紙漿、人造絲及煉鋁。,- 性質： 白色固體，會侵蝕皮膚。 易溶於水且大量放熱，水溶液呈強鹼性(故稱燒鹼)，有滑膩感 在空氣中易吸水而潮解(可為酸性氣體的吸收劑；中鹼性氣體的乾燥劑) 易吸收CO2而成碳酸鈉,(3)
5、、碳酸鈉(Na2CO3)：俗稱蘇打或洗滌鹼,- 製備：索耳未法,CO2 + NH3 + H2O NH4HCO3(aq),NH4HCO3(aq) + NaCl NaHCO3(S) + NH4Cl,可重複使用，原料只需NH3、CaCO3和食鹽,- 用途： 易溶於水，會水解而呈鹼性，但無苛性鈉之腐蝕性，可洗滌之用，故稱洗滌鹼。 (CO32- + H2O HCO3- + OH- ) 可與Ca2+、Mg2+形成碳酸鹽沉澱析出，故可當硬水軟化劑。 工業上可做玻璃、紙漿、清潔劑。,(4)、碳酸氫鈉(NaHCO3)：俗稱小蘇打或焙用鹼,- 製備： 索耳未法之中間產物。,- 性質：白色固體，可溶於水，呈弱鹼性
6、與碳酸鈉比較：溶解度、鹼性均比碳酸鈉弱，熱穩定性較碳酸鈉差, IIA的碳酸鹽類、氫氧化物受熱時會分解 鋰(Li)和鎂(Mg)的性質相近 所以碳酸鋰受熱也容易分解 Li2CO3 Li2O + CO2,- 用途： 速效型製酸劑： NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O 滅火劑： 2NaHCO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O 焙用粉： NaHCO3 + KHC4H4O6 KNaC4H4O6 + (酒石酸氫鉀) CO2 + H2O,三、鉀： 活性比鈉大，與水反應十分激烈，放出大量熱而使生成的氫氣燃燒。,1、鉀的化合物,(1)、硝酸鉀(KNO3)：俗稱硝石
7、。,- 製備：由智利硝石與KCl(aq)共熱，利用高溫下溶解度的不同而分離純化得到,NaNO3 + KCl NaCl + KNO3,- 性質： 為無色固體，經強熱會分解為亞硝酸鉀及氧氣，繼續加熱則產生氮、氧和氧化鉀。為良好的氧化劑。,- 用途： 配製黑色火藥(75%KNO3、15%C、10%硫磺)用以製作爆竹和煙火(其性質與氯酸鉀相似)。 也可做為鉀肥。,(2)、碳酸鉀(K2CO3)：俗稱草鹼。,- 製備：通CO2入電解KCl水溶液之殘留液中,CO2 + 2KOH H2O + K2CO3,電解KCl(aq)：2KCl + 2H2O 2KOH + H2 + Cl2,- 用途： 草木灰可供洗滌用。植物燃燒之灰分中含約10%之碳酸鉀。 可當肥料，製造玻璃、肥皂、氫氧化鉀之原料。 製造鉀肥：鉀是植物細胞不可或缺之元素。, 古代並無合成之鉀肥，但已知以草木灰撒於土壤中有助於穀類生長。 現在，亦常有農夫會將廢棄之稻草燒成灰而當肥料者。,- 超氧化鉀(KO2)：為橙黃色的固體,可置於呼吸面罩中提供礦工、潛水伕及消防隊員緊急狀況使用-與呼出的水蒸氣作用可產生O2： 4KO2 + 2H2O 4KOH + 3O2-生成的KOH可將呼出之CO2除去： 2KOH + CO2 K2CO3 + H2O,
