碱土金属元素
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元素周期律碱土金属元素性质总结I•元素周期律1•周期表位置IIA族(第2纵列),在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。
元素分别为铍(Be)-4,镁(Mg)-12,钙(Ca)-20,锶(Sr)-38,钡(Ba)-56,镭(Ra)-88。
2碱土金属的氢氧化物都是苛性较强的碱(除铍外),多存在于难用化学方法分解的化合物中,所以把它们被称为为碱土金属。
3•碱土金属在自然界均有存在且都以化合物的形式存在,前五种含量相对较多,镭为放射性元素,由居里夫妇在沥青矿中发现。
由于它们的性质很活泼,一般的只能用电解方法制取。
II.物理性质II.1物理性质通性(相似性)1•碱土金属单质皆为具金属光泽的银白色金属(铍为灰色),但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降,呈现灰色。
常温下均为固态。
2•碱金属熔沸点均较低(但大于碱金属)。
硬度略大于碱金属,莫氏硬度均小于5,质软(可用小刀切割,新切出的断面有银白色光泽,空气中迅速变暗)。
•导电、导热性、延展性都较好。
3•碱金属单质的密度小(但大于碱金属),是轻金属。
II-2•物理性质递变性随着周期的递增,卤族元素单质的物理递变性有:1•金属光泽逐渐增强。
2•熔沸点逐渐降低。
3•密度逐渐增大。
硬度逐渐减小。
4•碱土金属元素晶体结构随着原子序数的增大呈现出六方密堆积〜面心立方堆积〜体心立方堆积的结构变化II.3•物理性质特性1•铍呈现灰色,属于轻稀有金属。
2•铍和镁没有焰色反应。
3•碱土金属熔沸点存在不规律性II-4.卤族元素物碱土金属熔点不规律变化的原因:影响熔点的因素有:1•价电子2•原子半径3•金属晶格结构对碱土金属来讲,晶格结构不很规律,Be,Mg为六方晶格(配位数为12),Ca\Sr为面心立方晶格(配位数12),Ba体心立方晶格(配位数8),因此变化存在不规律性II.5焰色反应1•碱土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(除铍、镁),这可以用来鉴定碱土金属离子的存在。
钡(Barium),碱土金属元素,化学元素符号Ba,在周期表中位于第六周期ⅡA族,是一种柔软的有银白色光泽的碱土金属,是碱土金属中最活泼的元素。
元素名来源于希腊文βαρύς(barys),原意是“重的”。
由于钡的化学性质十分活泼,从来没有在自然界中发现钡单质。
钡在自然界中最常见的矿物是重晶石(硫酸钡)和毒重石(碳酸钡),二者皆不溶于水。
钡在1774年被确认为一个新元素,但直到1808年电解法发明不久后才被归纳为金属元素。
钡的化合物用于制造烟火中的绿色(以焰色反应为原理)。
电解熔融的氯化钡或用铝还原氯化钡,可制得金属钡。
研究历史碱土金属的硫化物具有磷光现象,即它们受到光的照射后在黑暗中会继续发光一段时间。
钡的化合物正是因这一特性而开始被人们注意。
1602年意大利波罗拉(Bologna,现称博洛尼亚)城一位制鞋工人卡西奥劳罗将一种含硫酸钡的重晶石与可燃物质一起焙烧后,发现它在黑暗中可以发光,这引起了当时学者们的兴趣。
后来这种石头被称为波罗拉石,并引起了欧洲化学家分析研究的兴趣。
1774年瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)发现氧化钡是一种比重大的新土,称之为“Baryta”(重土)。
1774年,舍勒认为这种石头是一种新土(氧化物)和硫酸结合成的,1776年他加热这一新土的硝酸盐,获得纯净的土(氧化物)。
1808年英国化学家戴维(H.Davy)用汞作阴极,铂作阳极,电解重晶石(BaSO4)制得钡汞齐,经蒸馏去汞后,得到一种纯度不高的金属,并以希腊文barys(重)命名。
元素符号定为Ba,称为钡。
含量分布钡的焰色钡,和其它碱土金属一样,在地球上到处都有分布:在地壳上部的含量是0.026%,而在地壳中的平均值是0.022%。
钡主要以重晶石形式存在,以硫酸盐或碳酸盐形式存在。
自然界钡的主要矿物为重晶石(BaSO4)和毒重石(BaCO3)。
重晶石矿床分布很广,中国的湖南、广西、山东等地都有较大的矿床。
物理性质基本性质钡是银白色金属,熔点725°C,沸点1846°C,密度3.51g/cm3,有延展性。
锶的同位素单位锶(英文:Strontium)是化学元素周期表中的一种碱土金属元素,原子序数为38,化学符号为Sr。
锶具有银白色的金属光泽,是一种相对稳定和耐腐蚀的金属。
它在自然界中主要以锶矿物和天然水体中存在。
锶有四个天然同位素,分别是锶-84、锶-86、锶-87和锶-88。
其中锶-86和锶-88是非放射性同位素,锶-84和锶-87是放射性同位素。
锶-87是锶的稳定同位素之一,它的存在丰度约为7%,是最常见的锶同位素。
锶-87具有一定的指示意义。
在地球科学中,科学家常用锶-87的同位素比值来推断和研究岩石和矿物的年龄。
因为岩石中的锶-87会随着时间的推移逐渐衰变为钇-87,而锶-86的数量相对稳定,因此可以通过同位素的比值来确认岩石的年龄。
锶的同位素在医学和环境科学中也具有重要意义。
锶-89是一种放射性同位素,具有较长的半衰期,可以用于癌症的治疗。
它可以通过注射进入体内,靶向性地破坏癌细胞,从而起到治疗作用。
此外,锶-90是一种放射性同位素,它是核爆炸中产生的产物,并且具有较长的半衰期。
锶-90对环境和人体健康具有潜在危害,因此需要进行监测和控制。
锶同位素还常用于食品和饮用水的追溯和溯源。
由于不同地区的土壤和地下水中锶同位素比值存在差异,可以通过锶同位素的分析来确定食品和饮用水的产地和来源。
利用锶同位素分析技术,可以提供科学依据,确保食品和水源的质量安全。
锶的同位素研究在众多领域起着重要的作用,丰富了我们对地球历史、医学治疗和环境科学的理解。
随着科学技术的不断发展,相信锶同位素的研究将为我们带来更多有益的发现和应用。
高中化学奥林匹克竞赛辅导碱金属和碱土金属一、s区元素简介碱金属包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr,具有放射性)六种元素,位于元素周期表第ⅠA族。
由于钠、钾的氢氧化物是常见的碱,所以本族元素称为碱金属,碱金属元素价电子构型为n s1。
位于元素周期表第Ⅰ A族的铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra,具有放射性) 称为碱土金属,是因为这些元素的性质介于碱金属和稀土元素之间。
碱土金属的价电子构型为n s2。
第Ⅰ A族和第Ⅰ A的元素同属于元素周期表中的s区。
在化学性质方面,碱金属、碱土金属的单质能与大多数非金属物质反应,如均极易在空气中燃烧。
除了Be、Mg外,都较易与水反应。
s区元素能形成稳定的氢氧化物,这些氢氧化物大多是强碱。
s区元素所形成的化合物大多是离子化合物。
Li和Be的离子半径小,极化作用较强,形成的化合物基本上是共价型的(LiF是离子型化合物),少数Mg的化合物也是共价型的。
在物理性质方面,s区元素单质的主要特点是:轻、软、低熔点。
密度最低的是锂(0.53g/cm3),是最轻的金属,即使密度最大的镭,其密度也小于5g/cm3。
碱金属、碱土金属的硬度除Be和Mg 外也很小,其中碱金属和钙、锶、钡可以用刀切。
二、碱金属元素1.碱金属简介碱金属晶体金属键较弱,熔沸点较低,硬度较小,用小刀即可切割。
由于碱金属阳离子半径较大(Li+除外),电荷低,碱金属阳离子的极化作用一般都比较小,形成的化合物主要是离子化合物。
Li+为2电子构型,半径远小于同族的其他阳离子,因此极化作用较大,锂的化合物具有一定程度的共价特征。
碱金属的性质化学活泼性。
本节将着重以Na和K为代表介绍碱金属的性质。
2.钠及其化合物钠的化学性质很活泼,和其他碱金属和碱土金属元素一样,它在自然界里不能以游离态存在,只能以化合态存在。
自然界中的含钠化合物有食盐(NaCl)、智利硝石(NaNO3)、纯碱(Na2CO3)、冰晶石(Na3AlF6)等。
碱土金属alkaline-earth metal碱土金属指ⅡA族的所有元素,共计铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)六种,碱土金属在自然界均有存在,前五种含量相对较多,镭为放射性元素,由玛丽·居里(M.Curie)和皮埃尔·居里(P.Curie)在沥青矿中发现。
碱土金属中除铍外都是典型的金属元素,氧化态为+2,其单质为灰色至银白色金属,硬度比碱金属略大,导电、导热能力好,容易同空气中的氧气和水蒸气作用,在表面形成氧化物和碳酸盐,失去光泽。
碱土金属的氧化物熔点较高,溶于水显较强的碱性,其盐类中除铍外,皆为离子晶体,但溶解度较小。
在自然界中,碱土金属都以化合物的形式存在,可用焰色反应鉴定。
由于它们的性质活泼,只能用电解方法制取。
铍铍[1],化学符号:Be。
原子序数4,原子量9.012182,莫氏硬度:5.5 ,为一种钢灰色的稀有金属,是最轻的碱土金属元素,也是最轻的结构金属之一。
电离能9.322电子伏特。
呈灰白色,质坚硬。
熔点1278±5℃。
沸点2970℃,密度1.85克/立方厘米,铍离子半径0.31埃,比其他金属小得多。
和锂一样,也形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。
不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。
金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。
铍价态为正2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
绿宝石亦称祖母绿,翠绿晶莹,光彩夺目,是宝石中的珍品。
它含有一种重要的稀有金属铍。
铍的希腊文原意就是“绿宝石”的意思。
绿宝石是绿柱石矿的变种。
铍具有毒性。
每一立方米的空气中只要有一毫克铍的粉尘,就会使人染上急性肺炎——铍肺病。
我国冶金行业已经使一立方米空气中的铍的含量降低到十万分之一克以下,圆满地解决了铍中毒的防护问题。
跟铍相比,铍的化合物的毒性更大,铍的化合物会在动物的组织和血浆中形成可溶性的胶状物质,进而与血红蛋白发生化学反应,生成一种新的物质,从而使组织器官发生各种病变,在肺和骨骼中的铍,还可能引发癌症。