解放军文职招聘考试碱金属和碱土金属的存在述

 碱金属和碱土金属的存在
由于碱金属和碱土金属的化学活泼性很强，因此在自然界均以化合态形式存在。钠、钾在地壳中分布很广，其丰度均为 2.5% 。锂、铷、铯在自然界中的储量很小且分散，被列为稀有金属。碱土金属的重要矿物较多，铍为稀有金属。
 
20-2 碱金属和碱土金属的单质
一、单质的物理化学性质
碱金属和碱土金属单质除铍为钢灰色外，其它均为银白色光泽。碱金属具有密度小、硬度小、熔点低的特点，是典型的轻、软金属。碱金属还具有良好的导电性。碱土金属的熔点、沸点比碱金属高，硬度较大，导电性低于碱金属，规律性不及碱金属强。
由于碱金属和碱土金属的核外电子数较少，原子半径较大，核对价电子的吸引力较小，因此碱金属和碱土金属的化学活泼性很活泼，表现在：
① 易与水的反应，碱金属与水反应更剧烈，产生的氢气着火燃烧。
② 易氧化，生成氧化物、过氧化物、超氧化物等。
③ 与氢的反应，活泼的碱金属均能与氢在高温下直接化合，生成离子型氢化物，由于氢负离子有较大的半径（ 2.08 ），容易变形，所以它仅能存在于干态的离子型氢化物晶体中，而不能成为水溶液中的水合离子。
钠能溶于液氨中生成蓝色溶液，该溶液具有导电性和顺磁性。在溶液中钠离解生成钠正离子和溶剂合电子：
               Na (S) + (x+y)NH ₃(l) → Na(NH ₃ ) _x ⁺ + e (NH ₃ ) _y ^-
其中的溶剂合电子是一种很强的还原剂。
二、铍的反常性质
Be 原子的价电子层结构为 2s ² ，它的原子半径为 89pm ， Be 离子半径为 31pm ， Be 的电负性为 1.57 。铍由于原子半径和离子半径特别小（不仅小于同族的其它元素，还小于碱金属元素），电负性又相对较高（不仅高于碱金属元素，也高于同族其它各元素），所以铍形成共价键的倾向比较显著，不像同族其它元素主要形成离子型化合物。因此铍常表现出不同于同族其它元素的反常性质。
（ 1 ）铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用，而同族其它金属镁、钙、锶、钡均易与水反应。
（ 2 ）氢氧化铍是两性的，而同族其它元素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的。
（ 3 ）铍盐强烈地水解生成四面体型的离子 [Be(H ₂ O) ₄ ] ，键很强，这就削弱了 O ── H 键，因此水合铍离子有失去质子的倾向：
               [Be(H ₂ O) ₄ ] ²⁺ ── [Be(OH) (H ₂ O) ₃ ] ⁺ + H ⁺
因此铍盐在纯水中是酸性的。而同族其它元素（镁除外）的盐均没有水解作用。
三、单质的制备
1 、熔盐电解法
由于碱金属和碱土金属的化学活泼性很强，所以一般用电解它们熔融化合物的方法制取。
2 、热分解法
碱金属的某些化合物加热分解能生成碱金属。
3 、热还原法
钾、铷、铯的沸点低易挥发，在高温下用焦炭、碳化物及活泼金属做还原剂还原它们的化合物，利用它们的挥发性分离。