第10章氢碱金属碱土金属.pdf

物理性质：无色无臭气体，密度小，凝固点和沸点低；在水中溶解度很小， 但能溶解于某些金属(如钯、铂、铑) ，这类金属常是良好的催化剂。 化学性质：键能(离解能)高(436kJ·mol-1)具有一定惰性，常温下能与单质氟 于暗处迅速反应生成HF ；氢在特殊条件下可与氧或卤素发生剧烈的反应； 利用氢氧焰可熔接和切割金属；高温下，氢能还原许多金属氧化物、金属 卤化物及非金属化合物；在适当温度、 、催化剂下，氢与CO反应生成 一系列有机化合物。 H 的化学性质以还原性为其主要特征。例如： 2 CuO + H → Cu + H O； 2 2 TiCl4 + 2H2 → Ti + 4HCl ； SiCl4 + 2H2 → Si + 4HCl ； CO(g) + 2H (g) → CH OH(g) 2 3 氢化物 除稀有气体外，大多数元素都能同氢结合而成二元化合物称为氢化物。按 元素电负性不同，氢与其它元素化合可形成离子型或类盐型氢化物，共价 型或分子型氢化物，金属型或过渡型氢化物。 1.离子型氢化物 ➢与电负性很小的活波金属 （靠离子键作用力），如碱金属和碱土金属的 Ca、Sr、Ba ，以及某些稀土金属(如La)等，加热时直接化合，生成含有H- 离子的离子型氢化物。 ➢离子型氢化物 、沸点高，熔融时能导电。 ➢不溶于非溶剂，但溶解在熔融碱金属卤化物中，电解这种融盐溶液，阳 极产生氢气。 ➢离子型氢化物呈碱性是因为它与水发生强烈 反应： NaH(s) + H O(l) → H (g) + NaOH(aq) 2 2 ➢强还原剂，在高温下可还原金属氯 化物和氧化物等： TiCl + 4NaH → Ti + 4NaCl + 2H (g) 4 2 UO2 + CaH2 → U + Ca(OH)2 离子型氢化物的剧烈水解 ➢在非水极性溶剂中能同一些缺电子化合物结合成复合氢化物，例如： 2LiH + B H →2LiBH 2 6 4 4LiH + AlCl → LiAlH + 3LiCl 3 4 2. 共价型氢化物 ➢ 高电负性元素与氢形成共价型氢化物。除稀有气体外，几乎所有非金 属都可与氢靠极性共价键形成这类化合物。 ➢ 缺电子氢化物：如B H ， 原子B未满足8 电子构型； 2 6 ➢ 满电子氢化物： 原子价电子全部参与成键，如CH ； 4 ➢ 富电子氢化物： 原子成键后，有剩余未成键的孤电子对，如NH ， 3 H O和HF 。 2 ➢ p 区元素的氢化物为分子晶体，熔沸点低，易挥发，不导电，通常情况 下为气体，化学行为较复杂。例如，它们在水中有的不发生作用 （碳、锗 、锡、磷、砷、锑等的氢化物），有的则同水反应。与水作用的情况 也 不一样，如： + - SiH + 4H O → H SiO