Число электронов на внешнем электронном слое у атомов щелочных металлов

Обновлено: 07.01.2025

В группу щелочных металлов входит следующий ряд металлов; литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. Они находятся в главной подгруппе I группы периодической системы.
Все эти металлы сходны в том отношении, что на внешнем электронном слое их имеется один электрон (табл. 18)/.
Щелочные металлы относятся к числу s-элементов. Электрон внешнего электронного слоя атома щелочного металла по сравнению с другими элементами того же периода наиболее удален от ядра, т. е. радиус атома щелочного металла наибольший по сравнению с радиусами атомов других элементов того же периода. В связи

с этим валентный электрон внешнего слоя атомов щелочных металлов легко отрывается, превращая их в положительные однозарядные ионы. Этим обусловлено то, что соединения щелочных металлов с другими элементами построены по типу ионной связи.

В окислительно-восстановительных реакциях щелочные металлы ведут себя как сильные восстановители, и эта способность возрастает от металла к металлу с увеличением заряда ядра атома.

Среди металлов щелочные металлы проявляют наиболее высокую химическую активность. В ряду напряжений все щелочные металлы располагаются в начале ряда. Электрон внешнего электронного слоя является единственным валентным электроном, поэтому щелочные металлы в любых соединениях одновалентны. Степень окисления щелочных металлов обычно +1.
Физические свойства щелочных металлов приведены в табл. 19.

Типичными представителями щелочных металлов являются натрий и калий.
■ 26. Составьте общую характеристику щелочных металлов по следующему плану:
а) сходство и различие в строении атомов щелочных металлов;
б) особенности поведения щелочных металлов в окислительно-восстановительных реакциях;
в) тип кристаллической решетки в соединениях щелочных металлов;
г) особенности изменения физических свойств металлов в зависимости от радиуса атома. (См. Ответ)

Натрий

Электронная конфигурация атома натрия ls 2 2s 2 2p 6 3s 1 . Структура его внешнего слоя:

Натрий встречается в природе только в виде солей. Наиболее распространенной солью натрия является поваренная соль NaCl, а также минерал сильвинит КCl · NaCl и некоторые сернокислые соли, например глауберова соль Na2SO4 · 10H2O, встречающаяся в больших количествах в заливе Каспийского моря Кара-Богаз-Гол.
Из поваренной соли NaCl металлический натрий получают путем электролиза расплава этой соли. Установка для электролиза изображена на рис. 76. В расплавленную соль опускают электроды. Анодное и катодное пространство разделено диафрагмой, которая изолирует образующийся хлор от натрия, чтобы не произошло обратной реакции. Положительный ион натрия принимает с катода электрон и превращается в нейтральный атом натрия. Нейтральные атомы натрия собираются на катоде в виде расплавленного металла. Происходящий на катоде процесс можно изобразить следующей схемой:
Na + + Na 0 .
Поскольку на катоде происходит принятие электронов, а всякое принятие электронов атомом или ионом является восстановлением, то ионы натрия на катоде восстанавливаются. На аноде ионы хлора отдают электроны, т. е. происходит процесс окисления и выделение свободного

газообразного хлора, что можно изобразить следующей схемой:

Полученный металлический натрий имеет серебристо-белый цвет, легко режется ножом. Срез у натрия, если его рассмотреть сразу после разреза, имеет яркий металлический блеск, но быстро тускнеет вследствие крайне быстрого окисления металла.

Если натрий окислять в небольшом количестве кислорода при температуре около 180°, то получается окись натрия:
4Na + О2 = 2Na2O.
При горении в кислороде получается перекись натрия:
2Na + O2 = Na2O2.
При этом натрий сгорает ослепительно желтым пламенем.
В связи с легкой и быстрой окисляемостью натрия его хранят под слоем керосина или парафина, причем парафин предпочтительнее, так как в керосине все же растворяется некоторое количество воздуха и окисление натрия хотя и медленно, но все же происходит.

Натрий может давать соединение с водородом — гидрид NaH, в котором водород проявляет степень окисления — 1. Это солеподобное соединение, которое по характеру химической связи и величине степени окисления отличается от летучих гидридов элементов главных подгрупп IV—VII группы.
Металлический натрий может реагировать не только с кислородом и водородом, но и с многими простыми и сложными веществами. Например, при растирании в ступке с серой натрий бурно реагирует с ней, образуя сульфид натрия:
2Na + S = Na2S

Реакция сопровождается вспышками, поэтому ступку нужно держать подальше от глаз и обернуть руку полотенцем. Для реакции следует брать небольшие кусочки натрия.
Натрий энергично сгорает в хлоре с образованием хлорида натрия, что особенно хорошо наблюдать в хлор-кальциевой трубке, в которой через расплавленный и сильно разогретый натрий пропускают ток хлора:
2Na + Сl2 = 2NaCl
Натрий реагирует не только с простыми, но и со сложными веществами, например с водой, вытесняя из нее водород, так как является весьма активным металлом, в ряду напряжений стоит намного левее водорода и легко вытесняет последний из воды:
2Na + 2Н2O = 2NaOH + H2
Загоревшийся щелочной металл нельзя тушить водой. Лучше всего засыпать его порошком кальцинированной соды. В присутствии натрия бесцветное пламя газовой горелки окрашивается в желтый цвет.
Металлический натрий можно использовать как катализатор в органическом синтезе, например при производстве синтетического каучука из бутадиена. Он служит исходным веществом для получения других соединений натрия, например перекиси натрия.

■ 27. Докажите с помощью приведенных в тексте уравнений реакций с участием металлического натрия, что он ведет себя как восстановитель. (См. Ответ)

28. Почему натрий нельзя хранить на воздухе?

29. Ученик опустил в раствор сульфата меди кусочек натрия, надеясь вытеснить из соли металлическую медь. Вместо металла красного цвета получился студенистый голубой осадок. Опишите происшедшие реакции и напишите их уравнения в молекулярной и ионной формах. Как следовало изменить условия реакции, чтобы реакция привела к желаемому результату? Уравнения напишите в молекулярной, полной и сокращенной ионной формах.
30. В сосуд с 45 мл воды поместили 2,3 г металлического натрия. Какова концентрация раствора едкого натра, образовавшегося по окончании реакции.
31. Какие средства можно применять при тушении загоревшегося натрия? Дайте обоснованный ответ. (См. Ответ)

Кислородные соединения натрия. Едкий натр

Кислородными соединениями натрия, как уже было сказано, являются окись натрия Na2O и перекись натрия Na2O2.
Окись натрия Na2O особого значения не имеет. Она энергично реагирует с водой, образуя едкий натр:
Na2O + Н2O = 2NaOH
Перекись натрия Na202 — желтоватый порошок. Ее можно рассматривать как своеобразную соль перекиси водорода, ибо структура ее такая же, как у Н2O2. Как и перекись водорода, перекись натрия является сильнейшим окислителем. При действии воды она образует щелочь и перекись водорода:
Na2O2 + Н2O = Н2O2 + 2NaOH
Перекись водорода образуется и при действии разбавленных кислот на перекись натрия:
Na2O2 + H2SO4 = Н2O2 + Na2SO4
Все указанные выше свойства перекиси натрия позволяют использовать ее для отбелки все возможных материалов.

Очень важным соединением натрия является гидроокись натрия, или едкий натр, NaOH. Его называют также каустической содой, или просто каустиком.
Для получения едкого натра используют поваренную соль — наиболее дешевое природное соединение натрия, подвергая ее электролизу, но в этом случае применяют не расплав, а раствор соли (рис. 77). Описание процесса электролиза раствора поваренной соли см. § 33. На рис. 77 показано, что анодное и катодное пространство разделено диафрагмой. Это сделано с той целью, чтобы образующиеся продукты не вступали между собой во взаимодействие, например Сl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + Н2O.

Едкий натр — твердое кристаллическое вещество белого цвета, прекрасно растворимое в воде. При растворении едкого натра в воде выделяется большое количество тепла и раствор сильно разогревается. Едкий натр необходимо хранить в хорошо закупоренных сосудах, чтобы предохранить его от проникновения водяных паров, под действием которых он может сильно увлажниться, а также двуокиси углерода, под действием которой едкий натр может постепенно превратиться в карбонат натрия:
2NaOH + СO2 = Na2CO3+ Н2O.
Едкий натр—типичная щелочь, поэтому меры предосторожности при работе с ним такие же, как и при работе с любыми другими щелочами.
Едкий натр применяется во многих отраслях промышленности, например для очистки нефтепродуктов, производства мыла из жиров, в бумажной промышленности, в производстве искусственного волокна и красителей, производстве медикаментов и др. (рис. 78).

• Запишите в тетрадь области применения едкого натра.

Из солей натрия следует отметить в первую очередь поваренную соль NaCl, которая служит основным сырьем для получения едкого натра и металлического натрия (подробно об этой соли см. стр. 164), соду Na2CO3 (см. стр. 278), сульфат натрия Na2SO4 (см. стр. 224), нитрат натрия NaNO3 (см. стр. 250) и др.

■ 32. Опишите способ получения едкого натра электролизом поваренной соли. (См. Ответ)
33. Едкий натр можно получить действием на карбонат натрия гашеной известью. Составьте молекулярную и ионные формы уравнения этой реакции, а также рассчитайте, сколько соды, содержащей 95% карбоната, потребуется для получения 40 кг едкого натра.
34. Почему при хранении раствора едкого натра в склянках с притертыми пробками пробки «заедают» и их нельзя вынуть? Если же в течение некоторого срока подержать склянку опрокинутой в воду, то пробка свободно вынимается. Объясните, приведя уравнения реакций, что за процессы имеют место в данном случае.
35. Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионных формах, характеризующих свойства едкого натра как типичной щелочи.
36. Какие меры предосторожности следует соблюдать при работе с едким натром? Какие меры первой помощи следует оказать при ожогах едким натром? (См. Ответ)

Калий

Калий К — также довольно распространенный щелочной металл, отличающийся от натрия величиной атомного радиуса (четвертый период) и потому обладающий большей химической активностью, чем натрий. Электронная конфигурация атома калия 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 .
Структура его внешнего электронного слоя

Калий — мягкий металл, который хорошо режется ножом. Во избежание окисления его, как и натрий, хранят под слоем керосина.
С водой калий реагирует еще более бурно, чем натрий, с образованием щелочи и с выделением водорода, который загорается:
2К + 2Н2O = 2КОН + Н2.
При сжигании в кислороде (при этом для сжигания рекомендуется брать еще более мелкие кусочки металла, чем для сжигания натрия) он, подобно натрию, сгорает очень энергично с образованием перекиси калия.
Следует отметить, что в обращении калий гораздо опаснее натрия. Сильный взрыв может произойти даже при разрезании калия, поэтому обращаться с ним нужно еще осторожнее.
Гидроокись калия, или едкое кали КОН — белое кристаллическое вещество. Едкое кали во всех отношениях сходно с едким натром. Они широко применяются в мыловаренной промышленности, но его получение обходится несколько дороже, поэтому такого применения, как NaOH, оно не находит.
Соли калия следует отметить особо, так как некоторые из них широко используются в качестве удобрения. Таковы хлорид калия КСl, нитрат калия KNO3, который является также азотным удобрением.

■ 37. Чем объяснить то, что едкое кали химически активнее едкого натра? (См. Ответ)
38. В кристаллизатор с водой опустили кусочек калия. После того как реакция закончилась, туда же поместили немного гидроокиси цинка в виде белого студенистого осадка. Осадок исчез, а при испытании раствора фенолфталеином последний окрасился в малиновый цвет. Какие химические процессы здесь произошли?
Какие вещества находятся в растворе? Дайте обоснованный ответ.
39. Почему калий, как и все щелочные металлы, относят к семейству s-элементов? (См. Ответ)

Статья на тему Щелочные металлы

1. Число электронов на внешнем электронном слое у атомов щелочных металлов : А?

1. Число электронов на внешнем электронном слое у атомов щелочных металлов : А.

Тип химической связи в простом веществе литии : А.

Ковалентная полярная В.

Ковалентная неполярная Г.

Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами : А.

Наиболее энергично взаимодействует с водой : А.

С соляной кислотой не взаимодействует : А.

Элементарная формула атома калия : А.

1 s 22 s 22 p 6 3s 2 В.

1 s 22 s 22 p 6 3s 2 3 p 6 4 s 1 Б.

1 s 22 s 22 p 6 3s 1.

В соединениях FeCl3 и Fe(OH)2 степени окисления железа, соответственно, равны : А.

В каком ряду химические элементы расположены в порядке усиления металлических свойств?

Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции Исходные вещества Продукты реакции А) Ca(OH)2 + SO3 1) CuSO4 + H2O Б) Ca(OH)2 + H2SO4 2) CaSO4 + H2O В) H2S + Ba(OH)2 3) CaSO3 + H2O 4) Ba(HS)2 + H2O 5) CuSO4 + H2 10.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения : Fe→ FeO→FeCl2 →Fe (OH)2 →FeO 11.

Рассчитайте массу железа, которую можно получить из 36г оксида железа (II).

9)а - 3, б - 2, в - 4

Fe(OH)2 = FeO + H2O(разложение)

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

FeCl2 + 2KOH = Fe(OH)2 + 2KCl

Fe(OH)2 = FeO + H2O

11)m = Mr(FeO) x n(FeO) = 72 x 36 = 2592 грамм.

«Тестовые задания по теме "Металлы"1 вариантЧасть А?

«Тестовые задания по теме "Металлы"

Выполните тестовые задания.

А 1. Электронная формула атома магния :

1) 1s2 2s2 2) 1s2 2s2 2p1 3) 1s2 2s3 4) 1s2 2s2 2p6 3 s2

Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами :

1) литий 2) кальций 3) калий 4) алюминий

Наиболее энергично взаимодействует с водой металл :

1) натрий 2) кальций 3) литий 4) калий

С разбавленной серной кислотой не взаимодействует :

1) железо 2) медь 3) магний 4) цинк

Тип химической связи в простом веществе натрии :

1) ионная 2) металлическая 3) ковалентная полярная 4) ковалентная неполярная

Верны ли следующие суждения о щелочных металлах?

А. Во всех соединениях щелочные металлы имеют степень окисления + 1.

Б. Щелочные металлы хранят под слоем керосина, либо вазелина

1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения не верны.

Из данного перечня веществ выберите те, с которыми взаимодействует сера и название продуктов реакции (ответ напишите так, например : "натрий - сульфид натрия", или "стекло - не реагирует") : вода, цин?

Из данного перечня веществ выберите те, с которыми взаимодействует сера и название продуктов реакции (ответ напишите так, например : "натрий - сульфид натрия", или "стекло - не реагирует") : вода, цинк, железо, магний, кислород, соляная кислота.

1). На внешнем энергетическом уровне атомов элементов главной подгруппы II группы Периодической системы электронов : А?

1). На внешнем энергетическом уровне атомов элементов главной подгруппы II группы Периодической системы электронов : А.

Б. Ковалентная полярная.

В. Ковалентная неполярная.

3). Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами : А.

4). Радиус атомов элементов 3 - го периода с увеличением заряда ядра от щелочного металла к галогену : А.

Б. Не изменяется.

Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами : 1)литий ; 2)железо ; 3)рубидий ; 4)алюминий?

Простое вещество с наиболее ярко выраженными металлическими свойствами : 1)литий ; 2)железо ; 3)рубидий ; 4)алюминий.

Больше металлических свойств проявляет :а)натрийб)алюминийв)магнийг)железо?

Больше металлических свойств проявляет :

1. Произвести взаимодействие между веществами в виде химических реакций?

1. Произвести взаимодействие между веществами в виде химических реакций.

Определите тип химической реакции А) оксид железа (III) и водород Б) оксид кальция и оксид углерода (V) В) гидроксид магния и соляная кислота Г) сульфат натрия и щелочь калия Д) алюминий и хлорид меди.

Расположите химические элементы : барий, бериллий, кальций, радий, стронций, магний - в порядке усиления металлических свойств образуемых ими простых веществ?

Расположите химические элементы : барий, бериллий, кальций, радий, стронций, магний - в порядке усиления металлических свойств образуемых ими простых веществ.

В каком ряду химических элементов усиливаются металлические свойства соответствующих им простых веществ 1)медь - цинк - калий 2)алюминий - кальций - натрий 3) берилий - магний - кальций 4) кальций - к?

В каком ряду химических элементов усиливаются металлические свойства соответствующих им простых веществ 1)медь - цинк - калий 2)алюминий - кальций - натрий 3) берилий - магний - кальций 4) кальций - калий - натрий.

Пожалуйста, помогите, срочно?

Пожалуйста, помогите, срочно!

1 Пять электронов на внешнем электронном слое находится у атома 1) хлора 2) азота 3) магния 4) фтора

2 В каком ряду химических элементов уменьшаются металлические свойства соответствующих им простых веществ 1) алюминий - магний - натрий 2) алюминий - натрий - магний 3) литий - натрий - калий 4) натрий - магний - алюминий

3 В молекуле сероводорода химическая связь 1) ионная 2) ковалентная полярная 3) ковалентная неполярная 4) металлическая

4 В каком соединении степень окисления равна + 6 1) Na2S 2) H2S 3)H2SO4 4) H2SO3.

Помогите пожалуйста , если будет всё правильно дам 20 балов1 Пять электронов на внешнем электронном слое находится у атома 1)хлора 2)азота 3)магния 4) фтора2 В каком ряду химических элементов уменьшаю?

Помогите пожалуйста , если будет всё правильно дам 20 балов

1 Пять электронов на внешнем электронном слое находится у атома 1)хлора 2)азота 3)магния 4) фтора

2 В каком ряду химических элементов уменьшаются металлические свойства соответствующих им простых веществ?

1) алюминий - магний - натрий 2) алюминий - натрий - магний 3) литий - натрий - калий 4) натрий - магний - алюминий

3 В молекуле сероводорода химическая связь 1) ионная 2) ковалентная полярная 3)ковалентная неполярная 4)металлическая.

Вы находитесь на странице вопроса 1. Число электронов на внешнем электронном слое у атомов щелочных металлов : А? из категории Химия. Уровень сложности вопроса рассчитан на учащихся 5 - 9 классов. На странице можно узнать правильный ответ, сверить его со своим вариантом и обсудить возможные версии с другими пользователями сайта посредством обратной связи. Если ответ вызывает сомнения или покажется вам неполным, для проверки найдите ответы на аналогичные вопросы по теме в этой же категории, или создайте новый вопрос, используя ключевые слова: введите вопрос в поисковую строку, нажав кнопку в верхней части страницы.

Я про алюминийАлюминий – легкий, прочный и пластичный металл. Это один из самых востребованных металлов, и по темпам роста потребления он давно и с большим отрывом оставил позади сталь, никель, медь и цинк. Алюминий без преувеличений можно назвать ..

Тому що рН показує ступінь концентрації катіонів гідрогену у воді, що є дуже важливим для косметики.

1. дано N(NH3) = 4. 816 * 10 ^ 23 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - V(NH3) - ? N(NH3) / N(A) = V(NH3) / Vm V(NH3) = N(NH3) * Vm / N(A) = 4. 816 * 10 ^ 23 * 22. 4 / 6. 02 * 10 ^ 23 = 15. 58 L ответ 15. 58 л 2) дано m(O2)..

Соотвественно правильным ответом будет являться : 4) KCl ; 5) AgCl ; 6) NH4Cl.

Дано W(O) = 47 % - - - - - - - - - - - - - - - - E - ? Е - это неизвестный элемент W(O) = Ar(O) * n / M(X2O3) * 100% 47% = 16 * 3 / 2x + 48 * 100% 94x + 2256 = 4800 X = 27 - это алюминий Al2O3 ответ алюминий.

Напиши нормально не понятно или сфоткай.

В SO3 32 / (32 + 3 * 16) = 0, 4 или 40 %.

Реакции есть на фотографии.

4HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 + 2H2O соляная кислота отдаёт в свободном виде половину имеющегося хлора. M(Cl общ. ) = 1000 * 0, 365 * 0, 9726 = 355 г масса выделившегося хлора = 355 / 2 = 177, 5 г.

Типы химической реакции соединение, разложение замещение.

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

Г (металлическая) 3).

Тип химической связи в простом веществе литии : А) ионная Б) ковалентная полярная В) ковалентная неполярная Г) металлическая?

Тип химической связи в простом веществе литии : А) ионная Б) ковалентная полярная В) ковалентная неполярная Г) металлическая.

Вид химической связи между атомом металла и неметалла A) водородная В) ковалентная полярная Б) ковалентная неполярная D) металлическая E)Ионная?

Вид химической связи между атомом металла и неметалла A) водородная В) ковалентная полярная Б) ковалентная неполярная D) металлическая E)Ионная.

Химическая связь, образованная между атомами и ионами металлов, посредством свободных электронов называется какой : А) ионной?

Химическая связь, образованная между атомами и ионами металлов, посредством свободных электронов называется какой : А) ионной.

Б) ковалентной полярной В) металлической В) водородной.

Тип химической связи в простом веществе ртуть : А) Ионная Б) Ковалентная полярная В) Ковалентная неполярная Г) Металлическая?

Тип химической связи в простом веществе ртуть : А) Ионная Б) Ковалентная полярная В) Ковалентная неполярная Г) Металлическая.

Тип химической связи в простом веществе алюминии : A?

Тип химической связи в простом веществе алюминии : A.

B. Ковалентная неполярная.

Химический элемент, в атоме которого электроны по слоям распределены так : 2, 8, 5 - образует с водородом химическую связь : а)ковалентная полярная б)ковалентная неполярная в)ионная г)металлическая?

Химический элемент, в атоме которого электроны по слоям распределены так : 2, 8, 5 - образует с водородом химическую связь : а)ковалентная полярная б)ковалентная неполярная в)ионная г)металлическая.

Химическая связь в соединении галогена со щелочным металлом : 1) ковалентная неполярная 2) металлическая 3) ковалентная полярная 4) ионная?

Химическая связь в соединении галогена со щелочным металлом : 1) ковалентная неполярная 2) металлическая 3) ковалентная полярная 4) ионная.

Химическая связь для оксида магния : ионная, ковалентная полярная, ковалентная неполярная, металлическая, водородная, построить графическую формулу?

Химическая связь для оксида магния : ионная, ковалентная полярная, ковалентная неполярная, металлическая, водородная, построить графическую формулу.

Химическая связь?

Строение вещества Определить, какой характер связи проявляется в соединениях Cl2, NaCl, Na, Si, H2O?

1) Ковалентная полярная, ионная, металлическая, ковалентная неполярная, ковалентная полярная.

2) Ковалентная неполярная, ковалентная полярная, металлическая, ковалентная полярная, ковалентная полярная.

3) Ковалентная полярная, ковалентная полярная, ковалентная полярная, ковалентная неполярная, ковалентная полярная.

4) Ковалентная полярная, ионная, металлическая, металлическая, ковалентная неполярная.

Акой вид химической связи характерен для вещества, формула которого Na2S?

На этой странице находится вопрос 1. Число электронов на внешнем электронном слое у атомов щелочных металлов : А?, относящийся к категории Химия. По уровню сложности данный вопрос соответствует знаниям учащихся 5 - 9 классов. Здесь вы найдете правильный ответ, сможете обсудить и сверить свой вариант ответа с мнениями пользователями сайта. С помощью автоматического поиска на этой же странице можно найти похожие вопросы и ответы на них в категории Химия. Если ответы вызывают сомнение, сформулируйте вопрос иначе. Для этого нажмите кнопку вверху.

1. Щелочные металлы: общая характеристика, строение; свойства и получение простых веществ

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.

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: