Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.

Узнать больше...

Главная страница Шпаргалки
Решение задач Эксклюзивные фото по химии
Сочинения (более 4000) Юмор из жизни учащихся
Вернуться в раздел "Учебные материалы"

Химия

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ

11. Щелочные металлы

Свойства элементов I A группы.

Свойства

3Li

11Na

19K

37Rb

55Cs

87Fr

Атомная масса

6,941

22,9898

39,098

85,468

132,905

[223]

Электронная конфигурация*

0,155

0,189

0,238

0,253

0,274

0,280

0,068

0,098

0,133

0,149

0,165

0,175

Энергия ионизации

5,392

5,14

4,341

4,176

3,89

3,98

Относительная электро-
отрицательность

0,97

1,01

0,91

0,89

0,86

0,86

Возможные степени окисления

+1

+1

+1

+1

+1

+1

кларк, ат.%

(распро-
странненость в природе)

0,02

2,0

1,1

7*10-3

9*10-9

-

Агрегатное состояние

(н. у.), цвет

С Е Р Е Б Р И С Т Ы Е М Е Т А Л Л Ы

180,05

97,82

63,2

38,7

28,64

23

1317

890

753,8

701

635

669

Плотность

0,534

0,971

0,862

1,532

1,873

2,1- 2,4

Стандартный электродный потенциал

-3,02

-2,71

-2,92

-2,925

-2,91

-

*Приведены конфигурации внешних электронных уровней атомов соответствующих элементов. Конфигурации остальных электронных уровней совпадают с таковыми для благородных газов, завершающих предыдущий период и указанных в скобках.

Как видно из данных, приведенных в таблице, элементы IA обладают большими атомными радиусами (самыми большими в периоде) и низкой энергией ионизации (самой низкой в периоде), при этом в группе энергия ионизации уменьшается сверху вниз, так что Cs обладает наименьшей энергией ионизации вообще. Аналогичные выводы можно сделать и исходя из значений относительной электроотрицательности. В силу выше названных причин, химические связи в соединениях щелочных металлов – ионные.

Физические свойства. Элементы IA группы – типичные металлы. В силу относительной легкости протекания процесса ионизации, они - сильные восстановители, особенно Rb и Cs, что позволяет широко использовать их в фотоэлементах.

Это металлы, серебристого цвета (у Cs иногда встречается розовато-желтоватый оттенок), мягкие, пластичные, легкоплавкие, легколетучие. Обладают хорошей тепло- и электропроводностью.

Уменьшение температуры плавления от Li к Cs объясняется увеличением размера атома (см. табл.) и, как следствие, ослаблением межатомных связей.

Практическое применение. Na используется как восстановитель в металлотермии. Li и Na также применяются при изготовлении сталей, в качестве т. наз. “раскислителей”, которые удаляют примеси из стали (O2, N2, S, As и др.).

Получение. Из-за высокой химической активности щелочные металлы встречаются в природе только в виде соединений (галогенидов, нитратов силикатов и др.). Чистые металлы получают путем электролиза расплавов галогенидов и щелочей или металлотермией.

Химические свойства. Как уже было сказано, элементы IA группы – сильные восстановители, активные металлы (Ме). Они легко реагируют с водой, кислотами. другими металлами и неметаллами, особенно при нагревании:

(легко).

- гидриды – сильные восстановители, химически активные солеподобные соединения. Легко разлагаются при нагревании с выделение водорода. Гидрид натрия используют для получения металлов. В частности:

- карбиды. При гидролизе этих соединений, который протекает достаточно легко, образуются, соответственно, ацетилен и метан.

- легко гидролизуются с образованием

Персульфиды и суперсульфиды, равно как и пероксиды и супероксиды (см. ниже) являются окислителями.

- химические связи в галогенидах и оксидах щелочных металлов очень прочные и не подвержены гидролизу.

Оксиды и пероксиды щелочных металлов.

- реакция протекает без нагревания. В случае с Li, в реакции образуется в основном оксид и немного пероксида, а в случае с Na – наоборот. При взаимодействии K, Rb и Cs с кислородом основным продуктом реакции является супероксид. Структуры соединений щелочных металлов с кислородом приведены ниже:

 

Среди пероксидов щелочных металлов наибольшее применение находит пероксид натрия:

- сильный окислитель, используется при отбелке тканей.

-реакция регенерации воздуха в закрытых помещениях.

Гидроксиды щелочных металлов. Это бесцветные твердые вещества, хорошо растворимые в воде, гигироскопичные. Химически активные, плавящиеся без разложения, за исключением:

.

В ряду гидроксидов от LiOH к CsOH возрастает радиус атома щелочного металла, и, как следствие уменьшается прочность связи Ме¾ О, что приводит к увеличению основных свойств.

-взаимодействие с оксидами неметаллов.

- используется для получения алюминия.

Взаимодействие с галогенами:

Взаимодействие с кислотами:

- эти реакции используются для получения солей.

Соли щелочных металлов и их применение. Почти все соли щелочных металлов хорошо растворимы в воде. Трудно растворимы в основном соли лития (карбонат, фосфат и фторид), а также: LiAl(SiO3)2 – сподумен, LiAl(PO4)F – амблигонит, NaAlSi3O8 – альбит, KalSi3O8 – ортоклаз (полевые шпаты) и др.

Известны и встречаются в природе и другие соли щелочных металлов: NaCl – галит, KCl – сильвит. NaNO3 – чилийская селитра, KNO3 – индийская селитра (эти нитраты широко используются в сельском хозяйстве), Na2SO4, K2SO4 – тенардит, Na2CO3*10H2O – гидратированная сода (карбонаты используют для получения стекла), Na2SO4*12H2O – мирабилит, Na2SO4*10H2O – глауберова соль, Na2SiO3 – жидкое стекло, Na3PO4 – добавляют в вино для стабилизации, в стиральные порошки, и, вообще, широко используют в промышленности, KNaC4H4O6*4H2O – сегнетова соль (сегнетоэлектрик).

 

 

Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0:
если вам нужно быстро, подробно и недорого
решить контрольную - обращайтесь. Возможны консультации
онлайн. См. раздел "Решение задач".

 

 

 

Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач