第二组:物理和化学趋势
化学发展趋势
- 第2组中的所有元素(也称为碱土金属)这两个电子在它们的轨道上吗最外层主量子壳层
- 所有第二族金属都能形成离子化合物他们捐了这些东西两个最外层电子(所以他们就像减少代理)变成带+2电荷的离子(所以它们自己变成氧化)
- 沿着基团向下,金属元素增多无功
- 这可以通过观察第2族电离能来解释:
这张图显示第一和第二电离能都是下降的
- 的第一电离能移除原子的第一个外层电子需要能量吗
- 的第二电离能移除一个原子的第二个外层电子需要能量吗
- 上图显示,从基团往下看,金属外层的两个电子更容易被移走
- 虽然核电荷在原子核上沿基团向下增加(因为有更多的质子),诸如an等因素增强屏蔽效果和一个更大的距离最外层电子和原子核之间的引力大于高核电荷的吸引力
- 因此,随着原子更容易失去两个电子而变成2+离子,这些元素在基团中变得更有活性
- 这一趋势可以通过观察第2族金属的反应来显示:
- 用稀盐酸:泡沫的氢气释放得更快,说明反应变得更剧烈
- 与氧形成盐酸:金属与下面的氧形成更强的反应性(Ba的反应性很强,必须储存在油中,以防止它与空气中的氧发生反应)
物理的趋势
- 沿着基团向下,当最外层的两个电子占据一个新的电子时,元素就会变大主量子壳层哪个离原子核更远
由于增加了一个额外的主量子壳层,基团2元素的原子半径沿着基团向下增加
这张图显示了原子半径的增加
- 的熔点随着外层电子离原子核越远,元素的数量就越少
- 这意味着吸引力之间的核和成键电子降低导致熔点降低
这张图显示了熔点下降的趋势
- 当你往下走的时候密度的碱土金属增加
这张图显示了密度的增加
工作示例:预测镭的性质
回答
性质1:
由于Ra在第2族,它会形成一个带+2电荷的离子生成Ra2 +性质2:
2族氧化物和氢氧化物有通式XO和X(OH)2其中X为第2族元素。因此,氧化镭是RaO,氢氧化镭是Ra(OH)2
财产3:
镭在钡的下面,所以它的原子半径比钡的原子半径大。
这意味着镭的最外层电子距离更远,因此比钡的最外层电子对更容易被移除。第一电离能在450 ~ 480 kJ mol之间-1
性质4:
镭的最外层电子甚至比钡更远,因此更容易被移除,使得镭比钡更活泼。
属性5:
第2族氢氧化物越往下越容易溶解。
因此氢氧化镭比氢氧化钙更容易溶解。财产6:
第二族的硫酸盐越往下越难溶解。因此,硫酸镭比硫酸锶难溶。
财产7:
2族氧化物与稀盐酸反应的一般方程为:
XO(s) + 2HCl(aq)→XCl2(aq) + H2O(左)
其中X是第2族元素
因此,氧化镭与稀盐酸的反应是:
RaO(s) + 2HCl(aq)→RaCl2(aq) + H2O(左)
财产8:
在这个反应中会形成硫酸镭,但是第二族硫酸盐的溶解度向下下降,因此在这个反应中会形成一种白色的硫酸镭沉淀物