Химические таблицы (Ch2_8-2)

Посмотреть архив целиком

МЕТАЛЛЫ


ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ


Общая характеристика


Свойства щелочных металлов


Атомный
номер

Название

Электронная
конфигурация



г/см3

tпл.
C

tкип.
C

ЭО

ПИ
эВ

Атомный
радиус,
нм

Степень
окисления

3

Литий Li

[He] 2s1

0,531

180,5

1347

0,97

5,39

0,157

+1

11

Натрий Na

[Ne]3s1

0,97

97,9

882,9

1,01

5,138

0,191

+1

19

Калий K

[Ar] 4s1

0,859

63,65

774

0,91

4,339

0,236

+1

27

Рубидий Rb

[Kr] 5s1

1.53

38,4

688

0,89

4,176

0,253

+1

55

Цезий Cs

[Xe] 6s1

1,88

28.4

678

0,86

3,893

0,274

+1

87

Франций Fr

[Rn] 7s1

+1


Физические свойства


Низкие температуры плавления, малые значения плотностей, мягкие, режутся ножом.

Низкий потенциал ионизации, который уменьшается с увеличением атомного номера.


Химические свойства


Типичные металлы, очень сильные восстановители. В соединениях проявляют единственную степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается с ростом атомной массы. Все соединения имеют ионный характер, почти все растворимы в воде. Гидроксиды ROH – щёлочи, сила их возрастает с увеличением атомной массы металла.

Воспламеняются на воздухе при умеренном нагревании. С водородом образуют солеобразные гидриды. Продукты сгорания чаще всего пероксиды.


Нахождение в природе


Li

Li2OAl2O3 4SiO2 – сподумен


Na

NaCl каменная соль

Na2SO4 10H2O – глауберова соль (мирабилит)

NaNO3 чилийская селитра


K

KCl NaClсильвинит

KCl MgCl2 6H2Oкарналлит

K2O Al2O3 6SiO2 – полевой шпат (ортоклаз)


Химические свойства


Все щелочные металлы - очень сильные восстановители, в соединениях проявляют единственную степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается в ряду ––LiNaKRbCs

Все соединения щелочных металлов имеют ионный характер.

Практически все соли растворимы в воде.


  1. Активно взаимодействуют с водой:


2Na + 2H2O 2NaOH + H2

2Li + 2H2O 2LiOH + H2


  1. Реакция с кислотами:

2Na + 2HCl 2NaCl + H2


  1. Реакция с кислородом:

4Li + O2 2Li2O(оксид лития)

2Na + O2 Na2O2(пероксид натрия)

K + O2 KO2(надпероксид калия)


На воздухе щелочные металлы мгновенно окисляются. Поэтому их хранят под слоем органических растворителей (керосин и др.).


  1. В реакциях с другими неметаллами образуются бинарные соединения:


2Li + Cl2 2LiCl(галогениды)

2Na + S Na2S(сульфиды)

2Na + H2 2NaH(гидриды)

6Li + N2 2Li3N(нитриды)

2Li + 2C 2Li2C2(карбиды)


Реагируют со спиртами и галогенопроизводными углеводородов (смотри "Органическую химию")


  1. Качественная реакция на катионы щелочных металлов - окрашивание пламени в следующие цвета:


Li+карминово-красный

Na+желтый

K+, Rb+ и Cs+фиолетовый


Оксиды щелочных металлов – R2O


Получение


Окислением металла получается только оксид лития


4Li + O2 2Li2O


(в остальных случаях получаются пероксиды или надпероксиды).

Все оксиды (кроме Li2O) получают при нагревании смеси пероксида (или надпероксида) с избытком металла:


Na2O2 + 2Na 2Na2O

KO2 + 3K 2K2O

Химические свойства


Типичные основные оксиды.

Реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами:


Li2O + H2O 2LiOH

Na2O + SO3 Na2SO4

K2O + 2HNO3 2KNO3 + H2O


Пероксид натрия Na2O2


Получение


2Na + O2 Na2O2


Химические свойства


  1. Сильный окислитель:


2NaI + Na2O2 + 2H2SO4 I2 + 2Na2SO4 + 2H2O

2Na2O2 + 2CO2 2Na2CO3 + O2


  1. Разлагается водой:


Na2O2 + 2H2O 2NaOH + H2O2


Надпероксид калия KO2


Получение


K + O2 KO2


Химические свойства


  1. Сильный окислитель:

4KO2 + 2CO2 2K2CO3 + 3O2


  1. Разлагается водой:

2KO2 + 2H2O 2KOH + H2O2 + O2


Гидроксиды щелочных металлов – ROH


Белые, кристаллические вещества, гигроскопичны; хорошо растворимы в воде (с выделением тепла). В водных растворах нацело диссоциированы.


Получение


  1. Электролиз растворов хлоридов:


2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2+ Cl2


катод: 2H+ + 2ē H02

анод: 2Cl- – 2ē Cl02


  1. Обменные реакции между солью и основанием:


K2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2KOH


  1. Взаимодействие металлов или их основных оксидов (или пероксидов и надпероксидов) с водой:


2Li + 2H2O 2LiOH + H2

Li2O + H2O 2LiOH

Na2O2 + 2H2O 2NaOH + H2O2


Химические свойства


ROH – сильные основания (щелочи) (основность увеличивается в ряду LiOHNaOH KOHRbOHCsOH); реагируют с кислотными оксидами и кислотами:


2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O

LiOH + HCl LiCl + H2O


При сплавлении NaOH с ацетатом натрия образуется метан:


NaOH + CH3COONat°® Na2CO3 + CH4



НАЗАД

МЕНЮ

ВПЕРЕД




Случайные файлы

Файл
96978.rtf
79840.rtf
59088.rtf
2371.rtf
114333.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.