重要盐类及其性质
s区金属元素最常见的盐有卤化物、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐。这里讨论它们的共性及某些特性。
1、晶型绝大多数碱、碱土金属的盐类是离子型晶体,只是Li+,Be2+的卤化物,由于金属离子有较小的离子半径及较强的极化能力而具有一定程度的共价性。例如LiCl和BeCl2能溶于非极性有机溶剂乙醚中。
2、颜色所有碱金属、碱土金属离子,不论在晶体中,还是在水溶液中都是无色的。它们的有色盐往往是负离子带有的颜色所引起的。
3、溶解度碱金属盐类一般都易溶于水,并与水形成水合离子,这是碱金属盐类的最大特征之一。仅有少数碱金属盐是难溶的,这些难溶盐一般都是由大的负离子组成的。此外,Li+则由于其半径小而例外。
Li的难溶盐有:LiF,Li2CO3,Li3PO4
Na的难溶盐有:Na[Sb(OH)6](六羟基锑酸钠),
NaAc?ZnAc2?3UO2Ac2?9H2O(醋酸铀酰锌钠)
K,Rb,Cs的难溶盐有:M3[Co(NO2)6](钴亚硝酸盐),
MB(C6H5)4(四苯硼化物),MClO4,M2PtCl6(氯铂酸盐)
碱土金属盐类许多是难溶的,除了它们的硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐和乙酸盐是易溶之外,它们的硫酸盐、碳酸盐、草酸盐和铬酸盐、磷酸盐都是难溶的。这些难溶盐在稀酸中溶解度要大些,而在中性或弱碱性溶液中则溶解度小,利用这点,控制溶液pH值,可以进行无机制备及分离。此外,白色的CaC2O4,白色的BaSO4,黄色的BeCrO4都是溶解度很小的难溶物,常用于Ca2+,Ba2+的鉴定和分离。
需要指出的是,碱土金属碳酸盐一般难溶于水,Be,Mg的碳酸氢盐也难溶于水,但Ca,Sr,Ba的碳酸氢盐溶解度增大,所以这些元素的碳酸盐在过量的CO2溶液中由于生成碳酸氢盐而溶解:
MCO3+CO2+H2O=M(HCO3)2_____MCO3+CO2+H2O
关于离子型盐类的溶解度,虽然还没有一个完整的规律性。但仍然可以找出一些经验规律,它们是:
(1)、离子的电荷少、半径大的盐往往易溶的。
例:碱金属的氟化物同族内从上到下溶解度增大。碱土金属的氢氧化物情况类似。碱金属的氟化物比碱土金属的氟化物溶解度大。
(2)、负离子半径较大时,盐的溶解度常随金属的原子序数的增大而减小。
例:碱金属的碘化物由Li→Cs溶解度减小,碱土金属的硫酸盐由Be→Ba顺序减小。
(3)、负离子半径较大时,盐的溶解度常随金属的原子序数的增大而增大。例:(同1)
(4)、一般讲,盐中正负离子相差不大时,其溶解度较大。相反,正负离子半径相近时,其溶解度小。
4、热稳定性一般说来,碱金属盐类具有较高的热稳定性,结晶卤化物在高温时挥发而不分解,硫酸盐在高温时即不挥发也难分解,碳酸盐(除Li2CO3外)也难分解,仅硝酸盐热稳定性差,加热会分解。
碱土金属的卤化物、硫酸盐、碳酸盐对热也较稳定,但碳酸盐的热稳定性较碱金属碳酸盐要低。
例:实验室试剂瓶中装有白色粉末状固体,它们可能分别是:MgCO3、BaCO3、无水Na2CO3、无水CaCl2、无水Na2SO4,试鉴别之,并以反应式表示。
答:第一步,取少量试样,分别加入盐酸,凡有CO2气体放出者为碳酸盐,无气体放出者为CaCl2与Na2SO4。
MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2
BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
第二步,将溶于盐酸后的碳酸盐溶液进行焰色反应,焰色为黄色者为钠盐,焰色为绿色者为钡盐,无色者为镁盐。
[1] [2] 下一页
|