Атомы щелочных металлов имеют на внешнем уровне
Щелочными металлами называются химические элементы-металлы \(IA\) группы Периодической системы Д. И. Менделеева: литий \(Li\), натрий \(Na\), калий \(K\), рубидий \(Rb\), цезий \(Cs\) и франций \(Fr\).
Электронное строение атомов. На внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов имеют один электрон ns 1 . Поэтому для всех металлов группы \(IA\) характерна степень окисления \(+1\).
- увеличение радиуса атомов;
- усиление восстановительных, металлических свойств.
Нахождение в природе. Из щелочных металлов наиболее широко распространены в природе натрий и калий. Но из-за высокой химической активности они встречаются только в виде соединений.
- каменная соль (хлорид натрия \(NaCl\)),
- глауберова соль, или мирабилит — декагидрат сульфата натрия Na 2 SO 4 \(·\) 10 H 2 O ,
- сильвин — хлорид калия \(KCl\),
- сильвинит — двойной хлорид калия-натрия \(KCl\) \(·\)\(NaCl\) и др.
Соединения лития, рубидия и цезия в природе встречаются значительно реже, поэтому их относят к числу редких и рассеянных.
Физические свойства простых веществ. В твёрдом агрегатном состоянии атомы связаны металлической связью. Наличие металлической связи обусловливает общие физические свойства простых веществ-металлов: металлический блеск, ковкость, пластичность, высокую тепло- и электропроводность.
В свободном виде простые вещества, образованные элементами \(IA\) группы — это легкоплавкие металлы серебристо-белого (литий, натрий, калий, рубидий) или золотисто-жёлтого (цезий) цвета, обладающие высокой мягкостью и пластичностью.
Наиболее твёрдым является литий, остальные щелочные металлы легко режутся ножом и могут быть раскатаны в фольгу.
Только у натрия плотность немного больше единицы ρ = 1,01 г / см 3 , у всех остальных металлов плотность меньше единицы.
Химические свойства. Щелочные металлы обладают высокой химической активностью, реагируя с кислородом и другими неметаллами.
Поэтому хранят щелочные металлы под слоем керосина или в запаянных ампулах. Они являются сильными восстановителями.
Взаимодействие натрия с водой протекает с выделением большого количества теплоты (т. е. реакция является экзотермической). Кусочек натрия, попав в воду, начинает быстро двигаться по её поверхности. Под действием выделяющейся теплоты он расплавляется, превращаясь в каплю, которая, взаимодействуя с водой, быстро уменьшается в размерах. Если задержать её, прижав стеклянной палочкой к стенке сосуда, капля воспламенится и сгорит ярко-жёлтым пламенем.
Получение. Металлический натрий в промышленности получают главным образом электролизом расплава хлорида натрия с инертными (графитовыми) электродами.
Атомы щелочных металлов имеют на внешнем уровне
Лабораторная работа № 9.1.1. Российская империя на рубеже XIX – ХХ вв. и её место в мире
Документ № 1. Из письма министра финансов С.Ю. Витте Николаю II
В настоящее время политическая сила Великих держав, которые призваны решить грандиозные исторические задачи в мире, создаётся не только силой духа их народов, но также их экономическим устройством. Даже военный потенциал страны определяется… степенью её промышленного развития. Россия нуждается, возможно, более чем какая-либо другая страна, в надлежащей экономической основе для её национальной политики и культуры.
Документ № 2. О положении нашей промышленности. Из доклада министра финансов С.Ю. Витте.
Возрастание промышленности в сравнительно короткий срок само по себе представляется очень значительным. По быстроте и силе этого роста Россия стоит впереди всех иностранных экономически развитых государств, и не подлежит сомнению, что страна, которая оказалась в состоянии в два десятилетия более чем утроить свою горную и фабрично-заводскую промышленность, таит в себе запас внутренних сил для дальнейшего развития, а такое развитие в ближайшем будущем настоятельно необходимо, ибо как ни велики уже достигнутые результаты, тем не менее и по отношению к потребностям населения, и по сравнению с иностранными государствами наша промышленность ещё очень отстала.
В иностранных государствах промышленность не развивается так быстро, как в России, потому что она уже достигла там уровня гораздо более высокого, чем у нас.
Документ № 3 Темпы роста основных экономических показателей развития Российской империи к 1914 г. (уровень 1887 г. принят за 100%)
Валовые сборы хлебов – 177%
Протяжённость железных дорог – 257%
Обороты торговых заведений- 264%
Внешнеторговые обороты – 285%
Капиталы акционерных обществ – 392%
Стоимость продукции фабрично-заводской промышленности – 456%
Пассивы акционерных коммерческих банков – 1096%
Документ № 4 Производство чугуна и каменного угля на рубеже XIX – XX вв. ( в кг. на одного жителя)
Англия 208 1808
Германия 128 2304
Документ № 5 Мнение историка: из книги Л. Холмса «Социальная история России: 1917 – 1941»
… Индустриализация для России была абсолютной необходимостью. Россия уже долгое время играла роль великой державы и делала это довольно успешно со времён Петра Великого. Но в ХХ в., чтобы сохранить этот статус, ей нужна была индустриализация. Выбора не было: к лучшему или худшему; но Россия была частью Европы – и не могла избежать её конфликтов.
Документ № 6 Свидетельство Ф .А. Щербины, известного статистика начала XX в.
В 1884 г. из 100 опрошенных крестьян, по крайней мере, человек 60 или 70 заявляли, что школа им не нужна, что это – дело барское и для крестьянина неподходящее… Содержать школу казалось и дорого и тяжело населению… С тех пор прошло 15 лет, и картина сильно и ярко изменилась. И сельская школа, и народный учитель, и грамотность, и книга – всё это стало насущной необходимостью крестьянской среды… Знания заметно увеличились, и сельская школа… играла в этом отношении, если не единственную, то во всяком отношении преобладающую роль.
Документ № 7 Мнения крестьян (начало ХХ в.)
…Учиться стало нужно: в солдаты возьмут, облегчение даётся; записать, что по извозу; деньги получить… Письменный всюду гож: приведи к купцу, в лавочку, в шинок, его принимают; и дома – расписка, какая, и всякое дело – ему видней…
Мальчика обязательно надо учить: на чужую сторону пойдёт – может хорошее место получить. Кроме того, и в солдатах говорят, легче служить…
Документ № 8. Из данных статистики начала ХХ в.
Из 976 отзывов крестьян 88,4% высказались в пользу грамотности; в том числе было 66% неграмотных. Безразлично отнеслись 8,9%, а против высказались 2,7%. Правда, относительно девочек старый взгляд сохранился крепче… Но и тут положение улучшилось. Из 551 ответа на этот вопрос 376 (68,3%) оказалось положительных и только 84 (15,2%) отрицательных.
Документ № 9 Рост государственных расходов на начальное образование .
Годы сумма в рублях
Документ № 10. Из «Докладной записки Совета съездов Представителей Промышленности и Торговли о мерах к развитию производительных сил России и улучшению торгового баланса». 1914 г.
. Города растут у нас с поистине американской быстротой. Целый ряд железнодорожных станций, фабричных и заводских посёлков, особенно на юге, обратился в крупные центры городской культуры. Естественный в известные периоды экономического развития процесс концентрации населения, в силу происходящих сейчас коренных изменений в жизни сельскохозяйственного населения России, пойдёт, несомненно, с возрастающей быстротой и лет через 20-30 мы увидим, быть может, картину самых крупных в этой области перемен, но рост городов есть в то же время рост совершенно новых потребностей, для удовлетворения которых будут возникать целые отрасли промышленности, неизвестные или очень слабо развитые в настоящее время. Без преувеличения можно сказать, что рост городской жизни вызовет переворот в нашей промышленности.
Документ № 11. Из книги французского экономического обозревателя начала века Э. Тэри «Россия в 1914 г. Экономический обзор».
Благодаря протяжённости своей территории, разнообразию продукции, богатству недр и, в особенности, необыкновенному росту населения, Россия призвана стать великой промышленной державой.
Почти не существовавшая в середине прошлого века, русская промышленность развивалась благодаря строительству железных дорог, которые сделали легкодоступными богатые месторождения Кривого Рога, Донбасса, Польши, Урала и Кавказа и позволили ввести их в эксплуатацию.
Молодые страны имеют то преимущество, что могут немедленно воспользоваться плодами прогресса, добытыми долгими годами опыта в старых промышленных странах. Вот почему шахты и металлургические предприятия, созданные в пустынных степях южной России, были сразу оснащены по образцу наиболее усовершенствованных предприятий Западной Европы, т.е. сразу воспользовались апробированной технологией и самым совершенным оборудованием.
1. Щелочные металлы относятся
1) к s– элементам
2) к p– элементам
3) к d– элементам
4) к f - элементам
2. Сколько электронов содержат на внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов
1) Один 2) два 3) три 4) четыре
3. В химических реакциях атомы натрия проявляют
1) Окислительные свойства 2) кислотные свойства
2) 3) восстановительные свойства 4) основные свойства
4. Взаимодействие кальция с водой относится к реакциям
1) Разложения 2) соединения 3) замещения 4) обмена
5. Объем водорода, который выделится при взаимодействии 0,1 моль натрия с водой равен:
1) 1,12 л 2) 3,36 л 3) 2,24 л 4) 4,48л
Знаешь ответ? Добавь его сюда!
Ответить на вопрос
найдите все значения а кратных числу 3 при которых будет верным неравенство 145
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Выберите 1 верный ответ
1. Атомы щелочных металлов имеют на внешнем уровне
А) 1 электрон Б) 2 электрона В) 3 электрона Г) 4 электрона
2. С каким из следующих веществ не реагирует кальций?
А) Cl2 Б) S В) Н2О Г) NaCl
3. Атомы щелочноземельных элементов имеют возможность
А) отдавать 2 электрона Б) отдавать 1 электрон
В) принимать 1 электрон Г) принимать 2 электрона
4 Франций, завершающий I группу, является
А) очень твёрдым Б) самым распространённым в земной коре
В) радиоактивным Г) неактивным
5 Щелочноземельные металлы в сравнении со щелочными
А) менее активны Б) более активны
В) одинаковые по активности Г) вообще неактивны
6. Щелочные металлы в химических реакциях являются
А) изоляторами Б) восстановителями
В) окислителями Г) не изменяют степень окисления
7. Щелочноземельные металлы соединяются с водой, образуя
А) гидроксиды Б) гидраты В) гидриды Г) гидрокарбонаты
8. Металлические свойства в главной подгруппе II группы
А) увеличиваются Б) уменьшаются
В) не изменяются Г) сначала увеличиваются, потом уменьшаются
9. Щелочные металлы находятся в природе в виде
А) оксидов Б) сульфидов В) в самородном виде Г) солей
10. Соли калия окрашивают пламя в
А) синий цвет Б) желтый цвет В) красный цвет Г) фиолетовый цвет
11. Какое название нехарактерно для CaCO3
А) мрамор Б) гипс В) мел Г) известняк
12. Гидроксид калия не реагирует с
А) H2O Б) P2O5 В) H2SO4 Г) CaO
Напишите уравнение реакций следующих превращений
А) Na → Na2O → NaOH→ Na2CO3 → NaCl
1 –ое уравнение рассмотрите как окислительно-восстановительное.
Н2О НNO3 K2CO3 HCl
Б ) Ва → А → В → С → Д
«Щелочные и щелочноземельные металлы и соединения»
Вариант 2
Выберите 1 верный ответ
1. Атомы щелочноземельных металлов имеют на внешнем уровне
А) 1 электрон Б) 2 электрона В) 3 электрона Г) 4 электрона
2. Атомы щелочных элементов имеют возможность
А) отдавать 2 электрона Б) отдавать 1 электрон
В) принимать 1 электрон Г) принимать 2 электрона
3.С каким из следующих веществ не реагирует натрий?
А) O2 Б) S В) Н2О Г) Са(ОН)2
4. Соли натрия окрашивают пламя в
А) синий цвет Б) желтый цвет В) красный цвет Г) фиолетовый цвет
5. Радий, завершающий II группу, является
А) радиоактивным Б) самым распространённым в земной коре
В) очень твёрдым Г) неактивным
6. Щелочные металлы хранят
А) на воздухе Б) в воде В) в керосине Г) на полке
7. Щелочноземельные металлы в химических реакциях являются
А) изоляторами Б) окислителями
В) восстановителями Г) не изменяют степень окисления
8. Щелочные металлы соединяются с водородом образуя
А) гидроксиды Б) гидраты В) гидриды Г) гидрокарбонаты
9. Металлические свойства в главной подгруппе I группы
А) уменьшаются Б) увеличиваются
В) не изменяются Г) сначала увеличиваются, потом уменьшаются
10. Щелочноземельные металлы находятся в природе в виде
А) солей Б) в самородном виде В) сульфидов Г) оксидов
11. Какое свойство нехарактерно для вещества NaOH
А) разъедает бумагу Б) дает ожоги на коже В) твердое Г) жидкое
12. Оксид кальция реагирует с
А) Na Б) H2O В) Cu(OH)2 Г) MgO
Напишите уравнение реакций следующих превращений
А) К→ КН→ КОН → КСl
1 –ое уравнение рассмотрите как окислительно-восстановительное
O2 H2SO4 NaOH HCl
Б) Mg → A → B → C → Д
Щелочные металлы
К щелочным металлам относят химические элементы: одновалентные металлы, составляющие Ia группу: литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций.
Эти металлы очень активны, быстро окисляются на воздухе и бурно реагируют с водой. Их хранят под слоем керосина из-за их сильной реакционной способности.
Общая характеристика
От Li к Fr (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств, реакционной способности. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизации, сродство к электрону.
- Li - 2s 1
- Na - 3s 1
- K - 4s 1
- Rb - 5s 1
- Cs - 6s 1
- Fr - 7s 1
Природные соединения
- NaCl - галит (каменная соль)
- KCl - сильвин
- NaCl*KCl - сильвинит
Получение
Получить такие активные металлы электролизом водного раствора - невозможно. Для их получения применяют электролиз расплавов при высоких температурах (естественно - безводных):
NaCl → Na + Cl2↑ (электролиз расплава каменной соли)
Химические свойства
Одной из особенностей щелочных металлов является их реакция с кислородом. Литий в такой реакции преимущественно образует оксид, натрий - пероксид, калий, рубидий и цезий - супероксиды.
K + O2 → KO2 (супероксид калия)
Помните, что металлы никогда не принимают отрицательных степеней окисления. Щелочные металлы одновалентны, и проявляют постоянную степень окисления +1 в различных соединениях: гидриды, галогениды (фториды, хлориды, бромиды и йодиды), нитриды, сульфиды и т.д.
Li + H2 → LiH (в гидридах водород -1)
Na + F2 → NaF (в фторидах фтор -1)
Na + S → Na2S (в сульфидах сера -2)
K + N2 → K3N (в нитридах азот -3)
Щелочные металлы бурно взаимодействуют с водой, при этом часто происходит воспламенение, а иногда - взрыв.
Na + H2O → NaOH + H2↑ (воду можно представить в виде HOH - натрий вытесняет водород)
Иногда в задачах может проскользнуть фраза такого плана: ". в ходе реакции выделился металл, окрашивающий пламя горелки в желтый цвет". Тут вы сразу должны догадаться: речь, скорее всего, про натрий.
Щелочные металлы по-разному окрашивают пламя. Литий окрашивает в алый цвет, натрий - в желтый, калий - в фиолетовый, рубидий - синевато-красный, цезий - синий.
Оксиды щелочных металлов
Имеют общую формулу R2O, например: Na2O, K2O.
Получение оксидов щелочных металлов возможно в ходе реакции с кислородом. Для лития все совсем несложно:
В подобных реакциях у натрия и калия получается соответственно пероксид и супероксид, что приводит к затруднениям. Как из пероксида, так и из супероксида, при желании можно получить оксид:
По свойствам эти оксиды являются основными. Они хорошо реагируют c водой, кислотными оксидами и кислотами:
Li2O + H2O → LiOH (осн. оксид + вода = основание - реакция идет, только если основание растворимо)
Na2O + SO2 → Na2SO3 (обратите внимание - мы сохраняем СО серы +4)
Гидроксиды щелочных металлов
Относятся к щелочам - растворимым основаниям. Наиболее известные представители: NaOH - едкий натр, KOH - едкое кали.
Гидроксиды щелочных металлов получаются в ходе электролиза водных растворов их солей, в реакциях обмена, в реакции щелочных металлов и их оксидов с водой:
KCl + H2O → (электролиз!) KOH + H2 + Cl2 (на катоде выделяется водород, на аноде - хлор)
Проявляют основные свойства. Хорошо реагируют с кислотами, кислотными оксидами и солями, если в ходе реакции выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (вода).
LiOH + H2SO4 → LiHSO4 + H2O (соотношение 1:1, кислота в избытке - получается кислая соль)
2LiOH + H2SO4 → Li2SO4 + 2H2O (соотношение 2:1, основание в избытке - получается средняя соль)
KOH + SO2 → KHSO3 (соотношение 1:1 - получается кислая соль)
2KOH + SO2 → K2SO3 + H2O (соотношение 2:1 - получается средняя соль)
С амфотерными гидроксидами реакции протекают с образованием комплексных солей (в водном растворе) или с образованием окиселов - смешанных оксидов (при высоких температурах - прокаливании).
NaOH + Al(OH)3 → Na[Al(OH)4] (в водном растворе образуются комплексные соли)
NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + H2O (при прокаливании образуется окисел - смесь двух оксидов: Al2O3 и Na2O, вода испаряется)
Реакции щелочей с галогенами заслуживают особого внимания. Без нагревания они идут по одной схеме, а при нагревании эта схема меняется:
NaOH + Cl2 → NaClO + NaCl + H2O (без нагревания хлор переходит в СО +1 и -1)
NaOH + Cl2 → NaClO3 + NaCl + H2O (с нагреванием хлор переходит в СО +5 и -1)
В реакциях щелочей с йодом образуется исключительно иодат, так как гипоиодит неустойчив даже при комнатной температуре, не говоря о нагревании. С серой реакция протекает схожим образом:
NaOH + I2 → NaIO3 + NaI + H2O (с нагреванием)
NaOH + S → Na2S + Na2SO3 + H2O (сера переходит в СО -2 и +4)
Уникальным является также взаимодействие щелочей с кислотным оксидом NO2, который соответствует сразу двум кислотам - и азотной, и азотистой.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Читайте также: