Шпаргалки - 2002 / щелочных металлов1

Металлы подгруппы IA периодической системы элементов I. И. Менделеева Li, Na, К, Rb, Cs и Fr называются щелочными. Щелочноземельными металлами называются элементы подгруппы ПА: Са, Sr, Ba, Ra; находящиеся в этой же подгруппе Be и Mg к щелочноземельным металлам не относятся. В соответствии с электронным строением атомов щелочных металлов они всегда одно­валентны. Щелочноземельные металлы, Be и Mg в невозбужденном состоянии проявляют нулевую валентность. При возбуждении их атомы приобретают электронную конфигурацию наружного слоя ns'np' и становятся двухвалентными. За счет образования донорно-акцепторных связей валентность элементов может увеличиться, что особенно характерно для Be. Щелочные, щелочноземельные металлы, Be и Mg относятся к наиболее электроположительным, элементам. В соединениях с други­ми элементами для металлов подгруппы IA типична степень окисления + 1, а для металлов подгруппы ПА +2. С pocтOM числа электронных слоев и увеличением радиусов энергия ионизации атомов уменьшается. Вследствие этого химическая активность элементов в подгруппах увеличивается с ростом их порядкового номера. С малой энергией ионизации связан характерный для них фотоэффект, а также окрашивание их солями пламени" газовой горелки. Благодаря легкой отдаче наружных электронов щелочные и щелочноземельные металлы образуют соединения преимуществен­но с ионной связью. Щелочные и щелочноземельные металлы проявляют высокую химическую активность. При нагревании в водороде они образуют гидриды — солеподобные соединения, в которых водород находится а виде отрицательно заряженного иона. На воздухе щелочные металлы быстро окисляются, образуя в зависимости от их активности оксиды, пероксиды, надпероксиды или озониды.

При этом Ci, Na и К , 'загораются на воздухе или в атмосфере сухого кислорода только при нагревании, a, Rb и Cs самовоспламеняются без нагревания. Образование при горении оксида состава М2О характерно только для лития. Натрий образует пероксид состава М2O2, калий, рубидий и цезий — надпероксиды состава МО2. Щелочные металлы энергично взаимодействуют с водой, вытес-из нее водород и образуя соответствующие гидроксиды. Активность взаимодействия этих металлов с водой возрастает по мере увеличения порядкового номера элемента. Так,- литий реагирует с водой без плавления, натрий — плавится, калий — самовозгорает-ся , взаимодействие рубидия и цезия протекает еще более энергично. Щелочные металлы энергично взаимодействуют с галогенами, а при нагревании — с серой. Гидроксиды щелочных металлов — соединения с преимуществен- но ионной связью. В водных растворах они нацело диссоциируют ным характером связи объясняется и их высокая термическая устойчнвость:они не, отщепляют воду дажепри нагревании до температуры кипения (выше 1300 °С) Исключение составляет, гидроксид лития, который при нагревании разлагается с отщепле-нием ,воды. Поведение лития отличается и в других отношениях от поведения остальных щелочных металлов. Это объясняется его неполной электронной аналогией с остальными элементами группы. Из щелочных металлов только литий при сравнительно не­большом нагревании взаимодействует с азотом, углеродом и крем-нием, образуя соответственно нитрид Li3N, карбид Li2С2 и силицид Li6Si2. В присутствии влаги образование нитрида идёт уже при ком­натной температуре.