锂和铍的异常行为
元素根据其化学和物理性质的相似性按行和列排列在元素周期表中。第一列中的元素被称为第 1 族元素,它具有以下元素:锂、钠、钾、铷、铯和钫。除了锂之外,所有这些元素都具有相似的性质,因此包括锂在内的所有这些元素(但它具有不同的性质)都被称为碱金属。 .第二列中的元素被称为第 2 族元素,它具有以下元素:铍、镁、钙、锶、钡和镭。除铍外,所有这些元素都具有相似的性质,因此除铍外的所有这些元素都被称为碱土金属。
锂的异常性质
Physical Properties of Alkali Metals | Physical Properties of Lithium |
1. These are soft metals. | 1. Lithium is relatively hard than other elements of this group. |
2. They have a lower boiling point than alkaline earth metals. | 2. Boiling point of lithium is quiet high. |
3. Alkali metals are light. | 3. Lithium is the lightest metal. |
4. All alkali metals are bigger than Lithium. | 4. Ionic radii of Lithium is smallest in the group. |
5. Ionization enthalpy of alkali metals is lower than Lithium. | 5. Ionization enthalpy of Lithium is highest than alkali metals. |
锂的化学性质
1. 碱金属与氧气发生剧烈反应,根据金属及其大小形成氧化物、过氧化物和超氧化物。锂是碱金属中唯一能形成氧化物的元素,而其余元素则形成过氧化物和超氧化物。
4Li + O 2 → 2Li 2 O 锂形成氧化物
2.碱金属与水反应形成氢氧化物并释放氢气,但锂与水的反应不如其他碱金属剧烈,但标准电位的值对锂来说是最负的。
2X + 2H 2 O → 2M + + 2OH – + H 2其中X是碱金属
3. 在 673 K 左右的高温下,碱金属可以与氢反应形成相应的氢化物,而锂在 1073 K 左右的高温下与氢反应。
2X + H 2 → 2X + H –其中 X 是碱金属
4. 碱金属与由氟、氯、溴和碘组成的卤素基团反应形成相应的离子性质的卤化物,而锂则形成共价性质的卤化物。
2M + X 2 → 2MX 其中 X 是卤素,M 是碱金属
5.碱金属的性质是还原性,而锂被称为最强的还原剂。
锂的用途:
1. 锂用于制造不同类型的合金,其中一种被称为白色金属。
2. 锂还用于在电化学电池中储存能量。
3. 锂与铝的强度很高,用于制造各种飞机和战斗机的零件。
4. 锂的一些同位素用于核反应。
5.强而轻的装甲板由锂和镁混合制成。
锂特性异常的原因
锂的异常性质主要有两个原因:
1. 尺寸:锂的原子尺寸真的很小。
2.极化功率:极化功率可以定义为元素的电荷与该元素的半径之比。锂具有很高的极化能力,因为它的尺寸非常小,因此电荷除以半径得出一个很大的数字。
锂和其他碱金属之间的一些主要区别
1. 氯化锂具有形成水合物的能力,而其余碱金属不能形成水合物。
2.碱金属形成碳酸氢盐,碳酸氢盐以固相形式形成,而锂的碳酸氢盐不能以固态形成。
3.所有碱金属与乙炔反应时都有形成乙炔的趋势,但锂除外。
4.加热时,碱金属的硝酸盐形成亚硝酸盐,而在硝酸锂的情况下,它会产生氧化锂。
5. 碱金属氟化物易溶于水,但氟化锂较难溶于水。
铍的异常性质
Physical Properties of Alkaline Earth Metals | Physical Properties of Beryllium |
1. Appearance of alkaline earth metals is silvery white. | 1. Appearance of beryllium is steel greyish. |
2. They have higher boiling point than alkali metals. | 2. Boiling point of beryllium is much higher than all others. |
3. These are soft metals. | 3. Beryllium is relatively harder than other elements of this group. |
4. All alkaline earth metals are bigger than Beryllium. | 4. Ionic radii of Beryllium is the smallest in the group. |
5. Ionization enthalpy of alkaline earth metals is lower than Beryllium. | 5. Ionization enthalpy of Beryllium is highest than alkaline earth metals. |
铍的化学性质
1.碱土金属与水反应形成氢氧化物。在第 2 族元素中,铍是一种不与水反应的元素,因为它在这种碱金属的表面形成了保护层。
2.碱土金属也与空气反应形成不同的金属氧化物。第2族元素中Be是不与空气反应的元素,因为这些金属表面上形成了保护层。
3、碱土金属受热时能与氢反应生成相应的氢化物。碱土金属的氢化物是金属氢化物,除了 Be 形成共价氢化物。
X + H 2 → 2XH 2其中X是碱土金属
4. 碱土金属与由氟、氯、溴和碘组成的卤素基团反应形成相应的离子性质的卤化物,而铍则形成共价性质的卤化物。
M + X 2 → MX 2其中X是卤素,M是碱土金属
5. 碱土金属倾向于与酸反应释放氢气,但铍不反应产生氢气。
铍的用途
1. 铍用于制造不同类型的合金。
2. 铍与铜混合用于制造强力弹簧,用于汽车减震器。
3、用于制作航天器的镜子。
4. 铍的一些同位素用于核反应。
5. 铍用于制造计算机、导弹和飞机的不同部件。
铍性质异常的原因
铍的异常性质主要有两个原因:
1. 尺寸:与同族的其他元素相比,铍的原子尺寸确实非常小,因此它不会像其他碱土金属那样遵循相同的趋势。
2.原子序数:由于铍的原子序数为4,所以它的配位数不能大于4,而同一组的其他成员也可以有6的配位数。
铍和其他碱土金属之间的一些主要区别
1. 铍的氧化物和氢氧化物是两性的,而其他碱土金属的氧化物和氢氧化物是离子的。
2. 铍表面形成保护层,铍不易与酸反应。
3. 硫酸铍易溶于水,但其他碱土金属的硫酸盐不溶于水。
4.碱土金属的碳酸盐是稳定的,但碳酸铍是不稳定的,因此为了安全起见,将其储存在二氧化碳环境中。
5.硝酸铍本质上是无水的,而其他碱土金属的硝酸盐不是无水的。
示例问题
问题 1:铍会与酸反应吗?解释。
回答:
Beryllium does not react with acids easily as it is being protected by a layer of the oxide film which forms at the surface. But Beryllium reacts with acids more easily when beryllium is in powdered form.
问题2:为什么碱土金属氢氧化物在水中的溶解度随组而增加?
回答:
The hydroxides of alkaline earth metals have more anion than cations so the cationic radius affects the lattice energy and as a result lattice energy become less than hydration energy as size increases so the solubility of these metal hydroxides increases in a group from top to bottom.
问题3:碱土金属碳酸盐和硫酸盐在水中的溶解度下降组向下解释为什么?
回答:
In alkaline earth metal carbonates and sulphates the size of anions is bigger when compared to cations so the cationic radius will not affect the lattice energy and hence lattice energy will remain constant but hydration energy decreases down the group so as a result, the solubility of these metal carbonates and sulphates decreases down the group.
问题4:铍和铝的对角关系是什么?
回答:
The diagonal relationship is a term that describes the unusual behaviour of Beryllium and Aluminium. These two elements show many similarities to one another rather than their own group elements. The two common reasons for this diagonal relationship are:
- Size: The ionic size of Beryllium and Aluminium is nearly equal to 31 pm.
- Polarising power: Polarising power of Beryllium and Aluminium is also nearly the same.
问题 5:列出铍和铝之间的一些相似之处。
回答:
Some of the similarities are:
- Both the elements follow the trend of making complexes.
- Chlorine ion bridged chloride structure is present in both chlorides of Beryllium and Aluminium.
- Beryllium and Aluminium do not react easily with acids.
- In the presence of excess alkali, hydroxides of both Beryllium and Aluminium gives beryllate and aluminate ions.