- •Химия s - металлов
- •2.2. Распространенность в природе
- •1. Щелочные металлы
- •1.1. Место щелочных металлов в Периодической системе химических элементов
- •1.2. Распространенность в природе
- •1.3. Физические свойства щелочных металлов
- •1.4. Химические свойства щелочных металлов
- •1.5. Способы получения щелочных металлов
- •1.8. Обнаружение щелочных металлов
- •1.9. Применение щелочных металлов
- •2. Щелочно-земельные металлы
- •2.1. Место бериллия, магния и щелочно-земельных металлов в Периодической системе химических элементов
- •2.2. Распространенность в природе
- •2.3. Физические свойства бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
- •2.4. Химические свойства бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
- •2.5. Способы получения бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
- •2.9. Обнаружение щелочно-земельных металлов
- •3.12. Применение бериллия, магния и щелочно-земельных металлов и их соединений
Химия s - металлов
1. ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ
1.1. Место щелочных металлов в Периодической системе химических элементов
1.2. Распространенность в природе
1.4. Физические свойства щелочных металлов
1.4. Химические свойства щелочных металлов
1.5. Способы получения щелочных металлов
1.7. Обнаружение щелочных металлов
2. ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ
2.1. Место бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
в Периодической системе химических элементов
2.2. Распространенность в природе
2.3. Физические свойства бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
2.4. Химические свойства бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
2.5. Способы получения бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
2.6. Обнаружение щелочно-земельных металлов
1. Щелочные металлы
К элементам 1 группы относятся литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций. Групповое название элементов – щелочные металлы – связано с тем, что их гидроксиды являются едкими щелочами. Франций – радиоактивный и малодоступный для изучения элемент, период его полураспада составляет всего 22 минуты.
1.1. Место щелочных металлов в Периодической системе химических элементов
Щелочные металлы относятся к s-элементам. На внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов имеют 1 электрон, их электронная конфигурация ns1. Они легко отдают один электрон, проявляя степень окисления +1. Радиусы атомов возрастают при переходе от лития к францию, значения потенциала ионизации и относительной электроотрицательности уменьшаются. Все щелочные металлы в электрохимическом ряду напряжений располагаются в начале ряда и являются сильными восстановителями, эта способность возрастает с увеличением заряда ядра атома.
1.2. Распространенность в природе
В свободном состоянии щелочные металлы в природе не встречаются, наиболее распространенными являются натрий и калий.
Содержание натрия в земной коре 2,27 мас. %, калия – 1,84 мас. %. Натрий входит в состав поваренной (каменной) соли NaCl, мирабилита (глауберовой соли) Na2SO4 · 10H2O, сильвинита NaCl · KCl, содержится в морской воде.
Основными минералами калия являются: сильвин KCl, сильвинит NaCl · KCl, карналлит KCl · MgCl2 · 6H2O, ортоклаз (калиевый полевой шпат) K[AlSi3O8], входит в состав морской воды и растений.
Литий, рубидий и цезий относятся к числу редких и рассеянных элементов. Содержание лития в земной коре составляет 6,5·10-3 мас. %, рубидия – 1,5·10-2 мас. %, цезия – 3,7·10-4 мас. %. Литий образует собственные минералы – сподумен LiAlSi2O6, амблигонит LiAl(PO4)(OH, F), входит в состав различных силикатов и алюмосиликатов. Цезий входит в состав редких минералов поллуцита 4Cs2O · 4Al2O3 · 18SiO2 · 2H2O и авогадрита (K, Cs)[BF4], содержится в минералах калия. Рубидий собственных минералов не образует, в качестве примеси содержится в минералах калия – сильвините и карналлите.
1.3. Физические свойства щелочных металлов
Литий, натрий, калий, рубидий в свободном состоянии серебристо-белые металлы, цезий имеет золотисто-желтый цвет. Все металлы очень мягкие и пластичные. Наибольшей твердостью обладает литий, остальные металлы легко режутся ножом и могут быть раскатаны в фольгу.
В кристаллическом состоянии все они имеют объемоцентрированную кристаллическую решетку с металлическим типом химической связи, что обуславливает их высокую тепло- и электропроводность.
Все щелочные металлы имеют небольшую плотность, самый легкий металл – литий, его плотность составляет всего 0,53 г/см3.
Металлы имеют достаточно низкие температуры плавления и кипения, причем с увеличением порядкового номера элемента температура плавления металла понижается.
Все металлы очень активны, поэтому их хранят в запаянных ампулах, под слоем вазелинового масла или керосина.
Некоторые физические свойства щелочных металлов приведены в таблице.
Свойство |
Li |
Na |
K |
Rb |
Cs |
Плотность, кг/м3 |
530 |
970 |
860 |
1530 |
1880 |
Температура плавления,°С |
180 |
98 |
64 |
40 |
29 |
Температура кипения,°С |
1342 |
883 |
759 |
688 |
671 |