|
|
Щелочные металлы это элементы первой гр главной подгруппы
Общая характеристика щелочных и щёлочноземельных металлов
Щелочные металлы – это элементы первой гр главной подгруппы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
Заряд ядра Ar
|
Символ
|
Число электронов
|
Число валентных электронов
|
R ядра
Сверху в низ
|
Число энергетических уровней
|
Восстановительные свойства сверху вниз
|
Окислительные свойства сверху в низ
|
Валентность
|
Возможные степени окисления
|
Формулы возможных оксидов
|
Формулы возможных гидроксидов (оснований)
|
Простые вещества
|
Соединения с со +1
|
+3
7
|
Li
|
3
|
1
|
увеличивается
|
2
|
усиливаются
|
Ослабевают
|
I
|
+1, 0
|
Me2O
|
МеОН
|
Li
|
гидриды (МеН)
Соли
(Ме ко)
|
+11
23
|
Na
|
11
|
3
|
Na
|
+19
39
|
K
|
19
|
4
|
K
|
+37
85
|
Rb
|
37
|
5
|
Rb
|
+55
133
|
Cs
|
55
|
6
|
Cs
|
+87
223
|
Fr
|
87
|
7
|
Fr
|
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 R–OH – 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.
Восстановительная способность увеличивается в ряду Li–Na–K–Rb–Cs
Химические свойства и получение соединений щелочных металлов
1. Активно взаимодействуют с водой:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
2Li + 2H2O → 2LiOH + H2
2. Реакция с кислотами:
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
3. 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.).
4. 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 → Li2C2 (карбиды)
5. Качественная реакция на катионы щелочных металлов - окрашивание пламени в следующие цвета:
Li+ – карминово-красный Na+ – желтый K+, Rb+ и Cs+ – фиолетовый
|
Оксиды, пероксиды и надпероксиды щелочных металлов
Типичные основные оксиды. Реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами:
Li2O + H2O → 2LiOH
Na2O + SO3 → Na2SO4
K2O + 2HNO3→ 2KNO3 + H2O
Пероксид натрия Na2O2
1. Сильный окислитель:
2NaI + Na2O2 + 2H2SO4 → I2 + 2Na2SO4 + 2H2O
2Na2O2 + 2CO2 → 2Na2CO3 + O2
2. Разлагается водой:
Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2
Надпероксид калия KO2
1. Сильный окислитель:
4KO2 + 2CO2 → 2K2CO3 + 3O2
2. Разлагается водой:
2KO2 + 2H2O → 2KOH + H2O2 + O2
|
1. R–OH – сильные основания (щелочи) реагируют с кислотными оксидами и кислотами:
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O
NaOH + HCl → NaCl + H2O
2. Взаимодействуют с солями, если в продуктах образуется нерастворимое основание: 3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3↓+ 3NaCl
|
Получение
Т.к. щелочные металлы - это самые сильные восстановители, их можно восстановить из соединений только при электролизе расплавов солей: 2NaCl=2Na+Cl2
|
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
2Na + O2 → Na2O2
K + O2 → KO2
|
Получение
1. Электролиз растворов хлоридов:
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2+ Cl2
2. Обменные реакции между солью и основанием:
K2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + 2KOH
3. Взаимодействие металлов или их основных оксидов (или пероксидов и надпероксидов) с водой:
2Li + 2H2O → 2LiOH + H2
Li2O + H2O → 2LiOH
Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2
|
Щелочноземельными эти металлы называют, т.к. они содержатся во всех минералах земли — поэтому «земельные», а «щелочные» — т.к. они придают воде щелочную реакцию
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
Заряд ядра Ar
|
Символ
|
Число электронов
|
Число валентных электронов
|
R ядра
Сверху в низ
|
Число энергетических уровней
|
Восстановительные свойства сверху вниз
|
Окислительные свойства сверху в низ
|
Валентность
|
Возможные степени окисления
|
Формулы возможных оксидов
|
Формулы возможных гидроксидов (оснований)
|
Простые вещества
|
Соединения с со +1
|
9
+4
|
Be
|
4
|
2
|
увеличивается
|
2
|
усиливаются
|
Ослабевают
|
II
|
+2, 0
|
MeO
|
Be(OН)2 проявляет слабые амфотерные свойства
|
Be
|
гидриды (МеН2)
Соли
(Ме (ко)2)
|
24
+12
|
Mg
|
12
|
3
|
Me(OН)2
|
Mg
|
40
+20
|
Ca
|
20
|
4
|
Ca
|
88
+38
|
Sr
|
38
|
5
|
Sr
|
137
+56
|
Ba
|
56
|
6
|
Ba
|
226
+88
|
Ra
|
88
|
7
|
Ra
|
Физические свойства: все металлы сероватого цвета, твердые, ножом, как щелочные металлы, их уже, конечно, не порежешь, плотность больше 1, на воздухе элементы достаточно устойчивы, но покрываются оксидной пленкой, Электро- и теплопроводны, окрашивают пламя в разный цвет (это используют для получения разных цветов пламени в пиротехнике): Ca — в кирпично-красный, Sr – в красный, Ba– в желтый
Химические свойства
1. Активно взаимодействуют с водой:
В обычных условиях поверхность Be и Mg покрыты инертной оксидной пленкой, поэтому они устойчивы по отношению к воде, но с горячей водой магний образует основание Mg(OH)2.
В отличие от них Ca, Sr и Ba растворяются в воде с образованием гидроксидов, которые являются сильными основаниями:
Ве + H2O → ВеO+ H2
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
2. Реакция с кислородом.
Все металлы образуют оксиды RO
2Mg + O2 → 2MgO Сa + O2 → СaO
3. С другими неметаллами образуются бинарные соединения:
Ca + H2 → CaH2 (гидриды)
Ca + 2C → CaC2 (карбиды)
4. Все металлы растворяются в кислотах:
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2
Са + H2SO4(разб.) →СаSO4 + H2
|
Оксиды, пероксиды и надпероксиды щелочных металлов
Реагируют с водой (кроме BeO и MgO), кислотными оксидами и кислотами
СаO + H2O → Са(OH)2
3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2
СаO + 2HNO3 →Са (NO3)2 + H2O
BeO - амфотерный оксид, растворяется в щелочах: BeO + 2NaOH + H2O → Na2[Be(OH)4]
|
Be(OH)2 – амфотерный гидроксид
Mg(OH)2 – слабое основание
Са(OH)2 - щелочь
остальные гидроксиды - сильные основания (щелочи).
1) Реакции с кислотными оксидами:
Ca(OH)2 + СO2 → CaСO3↓ + H2O
Ba(OH)2 + SO2 → BaSO3↓ + H2O
2) Реакции с кислотами:
Сa(OH)2 + 2HNO3 → Сa(NO3)2 + 2H2O
3) Реакции обмена с солями:
Сa(OH)2 + K2SO4 → СaSO4↓+ 2KOH
|
Получение
|
Получение
Термическое разложение нитратов или карбонатов
CaCO3 t˚C→ CaO + CO2
2Са(NO3)2 t˚C→ 2СаO + 4NO2 + O2
|
Получение
Реакции щелочноземельных металлов или их оксидов с водой:
Сa + 2H2O → Ba(OH)2 + H2 CaO (негашеная известь) + H2O → Ca(OH)2(гашеная известь)
| |
|
|
Скачать 29.64 Kb.