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碱土金属氧化物熔点变化规律,碱式碳酸盐的生成有什么规律发布日期:2023-12-06 浏览次数:

是大学无机化学吧,我想你要学会从规律的角度理解:

1、熔点降低-----都是RO结构,属于离子晶体,熔点即阴阳离子分开,所以与离子键有关,O^2-相同,离子键与R^2+有关,带的正电荷相等,但是半径增大,即阴阳离子间距增大,离子键作用减弱,即熔沸点降低

2、氧化物热稳定性是降低

碳酸盐的热稳定性从铍到钡是依次递增

--------这两个都是稳定性,所以从阴阳离子是否匹配的角度理解,你学过软硬酸碱理论吗,若学过,应该知道“软软结合、硬硬结合的较稳定;软硬结合的不稳定”,而软、硬与离子的大小有关

R^2+半径增大,所以,越来越软

O^2-半径小,属于硬

CO3^2-是复杂离子,半径大,属于软

所以,RO中,Be2+最硬,BeO最稳定

RCO3中,Be2+最硬,则BeCO3最不稳定

若你没有学过软硬酸碱理论,就从另一个角度理解:

Be与Al是对角线规则,很相似,所以,没有Al2(CO3)3,也就没有BeCO3,即BeCO3很不稳定

而存在CaCO3、BaCO3,所以,RCO3稳定性增强

而RCO3越来越稳定,即分解越来越难,则分解生成的RO越来越不稳定

MgCO3加热分解

CaCO3高温煅烧分解

说明,RCO3的分解温度越来越高,即稳定性增强

您好,我就为大家解答关于碱土金属碳酸盐热稳定性的变化规律,碱土金属相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、碱土金属(alka...

您好,我就为大家解答关于碱土金属碳酸盐热稳定性的变化规律,碱土金属相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、碱土金属(alkaline-earth metals)周期系ⅡA族元素,包括铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)六种金属元素。

2、因为这些金属的氧化物既是熔点很高的,它们溶于水又显较强的碱性,历史上曾经把难熔的氧化物称为土性的,所以这6种金属被称为碱土金属。

3、它们都是灰色至银白色金属,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。

4、碱土金属的硬度略大于碱金属,钙、锶、钡、镭仍可用小刀切割,其熔点和密度也都大于碱金属,但仍属于轻金属。

5、碱土金属的导电性和导热性能较好。

6、它们的化学性质活泼,在空气中加热时,发生燃烧,产生光耀夺目的火光,形成氧化物。

7、与水作用时,放出氢气,生成氢氧化物,碱性比碱金属的氢氧化物弱,但钙、锶、钡、镭的氢氧化物仍属强碱。

8、碱土金属最外电子层上有两个价电子,氧化态为+2,所生成的盐多半很稳定,遇热不易分解,在室温下也不发生水解反应。

9、碱土金属的离子为无色的,其盐类大多是白色固体,和碱金属的盐不同,碱土金属的盐类(如硫酸盐、碳酸盐等)溶解度都比较小。

10、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。

11、由于它们的性质活泼,只能用电解方法制取。

碱土金属碳酸盐的热稳定性规律可以用离子极化的观点解释。一般认为,含氧酸盐热分解的本质是金属离子争夺含氧酸根中的氧离子。因此金属离子的半径越小,正电荷越高,极化作用越强,夺取含氧酸氧离子的能力越强,含氧酸盐的热分解温度越低。从Be-Ba,碱土金属离子的半径递增,极化作用递减,故热分解温度依次升高。

1、碳酸盐分解,由于C与O的结合稳定性极高,因此碳酸根部分只只会分解成CO2+ O(2-),而O(2-)部分与阳离子结合,即分解产物可以先如下写:

MCO3= MO+ CO2

2、如果MO稳定性差,则进一步分解,此部分分解规律可以参照金属活动性顺序表:

1)活动性顺序排在Cu之前的金属氧化物受热极难分解,因此可以考虑不分解;这类碳金属阳离子形成的碳酸盐分解只得到金属氧化物和二氧化碳:

MCO3= MO+ CO2 M= Ca, Mg, Zn Fe, Ni, Mn, Pb

M2(CO3)2= M2O3+ 3CO2 M=Al,Cr Fe

这类金属中有变价的,在空气中会被空气中的氧气氧化到高价:

4FeCO3+ O2= 2Fe2O3+ 4CO2

2MnCO3+ O2= MnO2+ 2CO2

2)碱金属碳酸盐中,除Li2CO3外,其余受热不分解,只汽化。

3)金属活动性顺序排在Cu及以后的金属,其氧化物受热分解会放出氧气,得到低价氧化物或是金属单质;所以这类碳酸盐受热分解都有有氧气放出:

4CuCO3= 2Cu2O+ 4CO2+ O2

2Ag2CO3= 4Ag+ 2CO2+ O2

3、热分解温度的高低判断:只考虑金属阳离子对碳酸根的影响,与阳离子的电荷、半径和电子构型有关;

1)8电子构型的金属阳离子形成的碳酸盐稳定性高,相对难分解,因此分解所需要的温度高;

如碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、稀土碳酸盐,这些盐的阳离子都属于8电子构型。

9-17电子构型、18电子构型、18+2电子构型的金属阳离子形成的碳酸盐稳定性相对较低,

即分解温度一般较低;如FeCO3、CuCO3、PbCO3、Ag2CO3等。

2)对于同类电子构型的金属阳离子形成的碳酸盐,阳离子的电荷越高,稳定性越差;如:

Na2CO3> MgCO3> Al2(CO3)3(分解温度由高到低)。

3)对于同类电子构型的金属阳离子形成的碳酸盐,且其电荷也一样时,半径越小,稳定性

越差;如:BeCO3< MgCO3< CaCO3< BaCO3(稳定性由低到高)。

最不稳定的。碳酸盐的热稳定性一般来说,呈现以下变化顺序:碱金属的碳酸盐>碱土金属碳酸盐>副族元素和过渡元素的碳酸盐。Li+、Be2+的极化力在碱金属和碱土金属中是最强的,因此Li2CO3和BeCO3在其各自同族元素的碳酸盐中都是最不稳定的。热稳定性,英文表示为热稳定性。是指材料的耐热性,物体在温度影响下的变形能力,变形越小,稳定性越高。

主要考虑碱土金属离子与碳酸根的极化作用,碱土金属都带两个正电荷,如果离子半径越小对阴离子(碳酸根离子)的极化作用越强,极化作用越强金属键越容易往共价键发展,即越不稳定。所以从第2主族由上到下,极化作用越弱,分解温度越高。

碳酸盐的稳定性是有规律的:

碱金属的碳酸盐,从碳酸锂到碳酸铯稳定性逐渐增强;碱土金属的碳酸盐,从碳酸铍到碳酸钡稳定性也逐渐增强;同周期的碱金属碳酸盐比碱土金属碳酸盐稳定.

碳酸氢盐的稳定性也一样:

碱金属碳酸氢盐,从碳酸氢锂到碳酸氢铯,稳定性逐渐增强;碱土金属的碳酸氢盐,也一样,从上到下,由不稳定到稳定,且同周期的碱金属碳酸氢盐比碱土金属的碳酸氢盐稳定.

同一元素的碳酸盐比酸式盐稳定


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