Свойства щелочных металлов

 

Свойства щелочных металлов

 

— Почему эти металлы называются «щелочными»?

 

— При растворении в воде они образуют щелочи.

 

— А что такое щелочи?

 

Пока вы не находитесь в лаборатории и не контактируете напрямую с разными веществами, то такие понятия очень абстрактны… Я сама осознала понятие «щелочь», когда на 1 курсе в лаборатории вытерла «мыльные» руки о синтетический халат и через 2 минуты обнаружила на этих местах дырки! 🙂

 

Щелочи – мылкие на ощупь, довольно едкие вещества. Они очень гигроскопичны (тянут на себя влагу). По воздействию на кожу они похожи на кислоты – так же разъедают и щипят (если концентрированные).

 

Но вернемся к металлам.

 

Для начала рассмотрим

 

строение электронных оболочек

 

Электронное строение внешнего слоя у всех этих элементов одинаково – на нем всего 1 неспаренный электрон на s-подуровне:

 

S1

 

первая группа главная подгруппа

Что это означает?

  1. Валентности элементов = 1, т.е. каждый атом может образовывать 1 связь.
  2. Степень окисления элементов =+1 – металлические свойства – это способность отдавать электроны
  3. Сверху вниз в подгруппе радиус атома увеличивается, следовательно, этот 1 электрон все слабее притягивается к ядру атома, следовательно, сверху вниз металлические свойства увеличиваются – Fr более сильный металл, чем Li.
  4. Как следствие этого сверху вниз в подгруппе усиливаются восстановительные свойства.

Li Na K

 

Физические свойства щелочных металлов

 

Общие характеристики:

 

 

  • все серебристо-белого цвета (Сs – желтоватый),
  • мягкие как пластелин,
  • плотность Li, Na и K меньше 1 – они плавают по поверхности воды,
  • т.к. все металлы очень активно реагируют с водой (гигроскопичны) – реагируют с большим выделением тепла – по сути, горят на воздухе, искрят, то их хранят под слоем керосина.
  • Все элементы окрашивают пламя в разный цвет:

Li — в-красный

Na – в жёлтый

K – в фиолетовый

Rb – в красно-коричневый

Cs – в красно-фиолетовый

  • Электро- и теплопроводны

 

Химические свойства щелочных металлов

 

Имеет смысл рассмотреть химические свойства по таблице классификации неорганических соединений.

неорганические соединения

1. Идем по синим стрелочкам

С кислородом образует оксиды, пероксиды и надпероксиды разных цветов:

 

свойства щелочных металлов

 

свойства щелочных металлов

свойства щелочных металлов

В первых двух реакциях натрий традиционно проявляет восстановительные свойства.

 

Обратите внимание на последнюю реакцию — взаимодействие металла с солью:

 


K + NaCl = Na + KCL

 

Не всякий металл может вступить в такую реакцию!

 

В таблице растворимости (она есть на развороте в любом учебнике по химии) внизу есть такая строчка:

ряд напряжений

Это электрохимический ряд активности металлов. Сейчас мы не будем подробно разбирать суть этого ряда, а просто примем за правило:

 

в этом ряду каждый предыдущий элемент может вытеснять последующий из его солей

2. Идем по зеленым стрелочкам — реакции для оксидов

свойства щелочных металлов

3. Идем по оранжевым стрелочкам

свойства щелочных металлов

Обратите внимание на первые две реакции — они выделены в рамке. В первой реакции используется горячая щелочь — окисление идет до степени окисления хлора +5. При использовании холодной щелочи хлор окисляется только до +1.

Реакция щелочи с кислотой называется реакцией нейтрализации. Два сильных едких вещества нейтрализуют друг друга, образуя воду.

 

3. Отдельно надо выделить реакцию щелочных металлов с водородом.

 

Как мы уже говорили, сверху вниз в подгруппе металлические свойства элементов возрастают. Водород, хоть и находится в первой группе при реакции с щелочными металлами будет проявлять отрицательную степень окисления. Получаются при этом гидриды:

 

взаимодействие с водородом

 

Все соединения щелочных металлов хорошо растворимы в воде.

 

Это значит, что единственный способ их качественного определения — это цвет пламени и цвет оксидов. Никаких осадков их соединения не образуют.

 

Получение металлов

свойства щелочных металлов

Обычно щелочные металлы получают электролизом расплавов их солей или щелочей:

NaCl (электролиз) → Na + Cl2

Тест Щелочные металлы

1. Щелочные металлы в реакциях проявляют свойства:
2. Наиболее выражены восстановительные свойства у:
3. Легче всего на воздухе подвергается окислению:
4. При взаимодействии щелочных металлов с водой образуются
5. Качественная реакция на соли калия:
6. Реакция: Na + KCl
7. Реакция KCl + NaNO3
8. При электролизе расплава соли 149 г KCl выделяется:
9. При электролизе 149 г раствора соли KCl выделяется:
10. Продукты реакции Na2CO3 + C :

Обсуждение: "Свойства щелочных металлов"

  • Анастасия:

    а как можно определять кислую среду, щелочную?

    • Лолита Окольнова:

      кислая среда — когда в реагентах H2SO4, HCl, кислота в общем,
      щелочная — + NaOH, KOH
      экспериментально среду определяют индикатором

  • Анастасия:

    спасибо!

(Правила комментирования)