МЕТАЛЛЫ
|
Атомный |
Название |
Электронная
|
r |
t╟пл. |
t╟кип. |
ЭО |
ПИ |
Атомный |
Степень |
|
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 |
Низкие температуры плавления, малые значения плотностей, мягкие, режутся ножом.
Низкий потенциал ионизации, который уменьшается с увеличением атомного номера.
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.
Li
Li2O ∙ Al2O3 ∙ 4SiO2 √ сподумен
Na
NaCl √ каменная соль
Na2SO4 ∙ 10H2O √ глауберова соль (мирабилит)
NaNO3 √ чилийская селитра
K
KCl ∙ NaCl √ сильвинит
KCl ∙ MgCl2 ∙ 6H2O √ карналлит
K2O ∙ Al2O3 ∙ 6SiO2 √ полевой шпат (ортоклаз)
Все щелочные металлы - очень сильные восстановители, в соединениях проявляют единственную степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается в ряду √√Li√Na√K√Rb√Cs╝.
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╜
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 ╝ 2Li2C2(карбиды)
Реагируют со спиртами и галогенопроизводными углеводородов (смотри "Органическую химию")
5. Качественная реакция на катионы щелочных металлов - окрашивание пламени в следующие цвета:
Li+ √ карминово-красный
Na+ √ желтый
K+, Rb+ и Cs+ √ фиолетовый
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
Типичные основные оксиды.
Реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами:
Li2O + H2O ╝ 2LiOH
Na2O + SO3 ╝ Na2SO4
K2O + 2HNO3 ╝ 2KNO3 + H2O
2Na + O2 ╝ Na2O2
1. Сильный окислитель:
2NaI + Na2O2 + 2H2SO4 ╝ I2 + 2Na2SO4 + 2H2O
2Na2O2 + 2CO2 ╝ 2Na2CO3 + O2╜
2. Разлагается водой:
Na2O2 + 2H2O ╝ 2NaOH + H2O2
K + O2 ╝ KO2
1. Сильный окислитель:
4KO2 + 2CO2 ╝ 2K2CO3 + 3O2╜
2. Разлагается водой:
2KO2 + 2H2O ╝ 2KOH + H2O2 + O2╜
Белые, кристаллические вещества, гигроскопичны; хорошо растворимы в воде (с выделением тепла). В водных растворах нацело диссоциированы.
1. Электролиз растворов хлоридов:
2NaCl + 2H2O ╝ 2NaOH + H2╜ + Cl2╜
катод: 2H+ + 2ē ╝ H02╜
анод: 2Cl- √ 2ē ╝ Cl02╜
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
R√OH √ сильные основания (щелочи) (основность увеличивается в ряду LiOH √ NaOH √ KOH √ RbOH √CsOH); реагируют с кислотными оксидами и кислотами:
2NaOH + CO2 ╝ Na2CO3 + H2O
LiOH + HCl ╝ LiCl + H2O
При сплавлении NaOH с ацетатом натрия образуется метан:
NaOH + CH3COONa═ √t╟╝═ Na2CO3 + CH4╜