碱土金屬的化合物

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碱土金屬的化合物

铜臭 / 2022-08-02

1.氧化物

二甲基鈹与氫鋁化鋰在乙醚中作用，即生成氢化鈹BeH₂:

(CH₃)₂Be+LiAlH₄=BeH₂+LiAIH₂(CH₃)₂

热解格利雅试剂，即得氫化鎂:

其他碱土族元素的氧化物，在高温下，使金属与氯直接作用即可制得。鈹和鎂的氫化物都是白色不挥发的固体，共他氢化物不管在外形上或性质上都与破金局复化物相似。它们的稳定性自皱玉钙增高，自鈣至銀又降低。这是因为皱和鎂的氢化物是分子型,并有氢桥存在，而其他的氯化物期为盐型。这两种氢化物遇水都分解而产生组氧化物井放出氢气。

2.氧化物和氩氧化物

碱土金屬一般可形成氧化物MO;鈣、鍶和鋇还可以形成过氧化物MO₂和超氧化物MO₄。

氧化物可借碳酸盐或硝酸盐的热分解而制得。氧化物的儿种物理性质汇列于表18-3中。

表18-3 碱土金属氧化物的性质
性质	BeO	MgO	CaO	SrO	BaO
熔点，°C 硬度离子间距离，Å 水合热，千卡/克分子密度，克/厘米³	2530 9 1.65 3.4 3.18	2800 6.5 2.10 9.7 3.56	2576 4.5 2.40 15.9 3.40	2430 3.8 2.57 19.5 4.75	1923 3.3 2.77 24.5 5.72

所有正常氧化物(MO)都呈白色粉末状，由于离子带有两个电荷而离子間的距离較小，晶格能很大。因此它們的硬度和熔点特別高。因有这种优点，氧化皱和氧化鎂常用来制造耐火材料和金屬陶瓷。

BeO不与水作用，因为BeO的水合热很小。在高温下MgO 与水作用，但不完至。随着水合热的显著增加，CaO, SrO 和BO与水作用也就加速:

MO+H₂O=M(OH)₂

在实驗室里，CaO用于干燥氨气。

据20%CaCl₂溶液加人于洽至0°-4°C的过氧化氢与氨的混合溶放中可朝得八水合过氧化钙CaO₂·8H₂O。在室温下以氨水为介质，使Ba(NO₃)₂和过氧化复作用，得过氧化氫合过氧化鋇BaO₂·2H₂O₂,加热到110-115°即脱去H₂O₂而成过氧化銀BaO₂。

在高压下将氧气通过加热的MO₂,得不纯的超氧化物MO₄，其稳定性依Ca-Ba顺序降低。

表18-4 氢氧化物的溶解度与温度的关系（克/升）
氢氧化物	0°C	20°C	50°C
Ca(OH)₂ Sr(OH)₂ Ba(OH)₂	0.173 0.4 1.7	0.166 0.8 4.3	0.13 2.5 13.1

从表18-4可知，碱土族氫氧化物[M(OH)₂]在水中的溶解度很小，并依次增加。鈹、鎂和鈣的氫氧化物是无水的，而Sr和Ba的氧氧化物是八水合物。氫氧化鈣溶解时放热，因此在热水中溶解的量比冷水中少;相反地，八水合氢氧化鍶和氨氧化银溶解时吸热，温度升高，溶解度增加很多，故容易进行重结晶。碱土金屬氨氧化物都不潮解。

碱土金屬氫氧化物的热稳定性比碱金属氢氧化物低。 Be(OH)₂和Mg(OH)₂超过100°C即脫水。Ca(OH)₂在450°C才脫水，而且无揮发性。

随着离子半徑的增大，M(OH)₂的碱性依次增高。Be(OH)₂是两性，与Al(OH)₃相似，可溶于强碱:

Be(OH)₂+2NaOH=Na₂[Be(OH)₄]

生成的鈹酸盐沒有鋁酸盐那样稳定，煮沸时即分解为Be(OH)₂。另外，与Al(OH)₃不同，它溶于(NH₄)₂CO₃溶液中而形成 (NH₄)₂[Be(CO₃)₂]。

与碱金屬组氧化物相似，它們在空气中吸收CO₂形成碳酸盐:

M(OH)₂+CO₂=MCO₃+H₂O

熟石灰是制造漂白粉、氨以及氢氧化鈉的原料。氢氧化鈣和氢氧化鍶与蔗糖形成不溶解的加会物C₁₂H₂₂O₁₁·2MO,自糖浆中分析，故这两种题氧化物用于制糖工业以净化蔗糖。Ba(OH)₂在实验室里用作为定量分析的一种标准碱。

表18-5 碱土族氢氧化物的性质
	Be(OH)₂	Mg(OH)₂	Ca(OH)₂	Sr(OH)₂	Ba(OH)₂
20°C，溶解度，克分子/升水合物，水分子数目 M⁺⁺离子半径，Å 酸碱性	8×10⁻⁶ — 0.31 两性	5×10⁻⁴ — 0.65 中强碱	1.8×10⁻² — 0.99 中强碱	6.7×10⁻² 1、2、8 1.13 中强碱	2×10⁻¹ 1、 8 1.35 强碱

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