Физические свойства щелочных металлов с примерами

  • К щелочным металлам относятся литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr.
  • Щелочные металлы
  • Строение атомов щелочных металлов
  • Физические свойства щелочных металлов
  • Химические свойства щелочных металлов

Щелочные металлы:

Щелочные металлы – это элементы 1-й группы периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева (по устаревшей классификации – элементы главной подгруппы I группы):

  1. литий Li,
  2. натрий Na,
  3. калий K,
  4. рубидий Rb,
  5. цезий Cs,
  6. франций Fr.
  7. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щелочами.

Строение атомов щелочных металлов:

Особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1.

Очевидно, что валентные электроны щелочных металлов могут быть легко удалены, потому что атому энергетически выгодно отдать электрон и приобрести конфигурацию инертного газа. Поэтому для всех щелочных металлов характерны восстановительные свойства.

Это подтверждают низкие значения их потенциалов ионизации (потенциал ионизации атома цезия – самый низкий) и электроотрицательности. Как следствие, в большинстве соединений щелочные металлы присутствуют в виде однозарядных катионов.

С увеличением порядкового номера у щелочных металлов увеличиваются радиус атома, способность отдавать валентные электроны и восстановительная активность, уменьшается электроотрицательность и энергия ионизации.

Все щелочные металлы имеют серебристо-белый цвет (кроме серебристо-жёлтого цезия), они очень легкие, мягкие и пластичные, их можно резать скальпелем и ножом.

Щелочные металлы имеют небольшую плотность. Так, литий, натрий и калий легче воды и плавают на её поверхности, реагируя с ней. Щелочные металлы обладают высокой тепло- и электропроводностью.

Они имеют низкую температуру плавления и кипения.

С увеличением порядкового номера у щелочных металлов уменьшаются плотность, температура плавления, температура кипения, твердость.

Все щелочные металлы обладают высокой химической активностью. Они проявляют высокую химическую активность при взаимодействии с водой, кислородом, галогенами и другими соединениями.

Поэтому хранят щелочные металлы под слоем керосина или в запаянных ампулах. В соединениях щелочные металлы проявляют единственную степень окисления +1. Все соединения щелочных металлов носят ионный характер.

Почти все соединения растворимы в воде.

С увеличением порядкового номера у щелочных металлов усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические свойства, увеличивается восстановительная способность, возрастает химическая активность их щелочей.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

  • Физические свойства щелочных металлов с примерамиФизические свойства щелочных металлов с примерамиФизические свойства щелочных металлов с примерамиФизические свойства щелочных металлов с примерами
  • карта сайта
  • Ссылка на источник

ПОИСК

Таблица 30. Физические свойства щелочных металлов Физические свойства щелочных металлов с примерами
Таблица 11.1. Некоторые физические свойства щелочных металлов Физические свойства щелочных металлов с примерами

    Как изменяются основные физические и химические свойства щелочных металлов при переходе от лития к цезию  [c.155]

    Подобие электронной конфигурации приводит к сходству химических и физических свойств этих элементов (щелочных металлов). Все они сравнительно легко теряют свой единственный валентный [c.46]

    Щелочные металлы образуют главную подгруппу первой группы периодической системы.

Первый элемент в ряду щелочных металлов литий в соответствии с упомянутым правилом по своим химическим и некоторым физическим свойствам больше напоминает щелочноземельные металлы.

Натрий тоже считается не вполне характерным представителем щелочных металлов. Свойства, вполне типичные для этой подгруппы, проявляются только начиная с калия. [c.177]

    Атомные и ионные радиусы элементов главной подгруппы II группы значительно меньше радиусов соседних щелочных металлов.

Это связано с большим зарядом и полным заполнением внешних электронных 8-слоев щелочноземельных металлов. Сравнительные характеристики щелочных и щелочноземельных элементов даны в таблице 29.

Физические свойства щелочноземельных металлов приведены в таблице 31. [c.146]

    В катализаторе определяют содержание серебра, щелочноземельных металлов, щелочных металлов и таких вредных примесей, как тяжелые металлы, сера и галогены.

Исследование физических свойств включает измерение поверхности методом БЭТ, обычно по криптону из-за малой площади поверхности.

Для измерения пористости при контроле качества катализатора можно применять ртутную порометрию, несмотря на известную тенденцию серебра к амальгамированию, так как этот процесс сильно замедляется на окисленной поверхности.

Состав поверхности катализаторов определяется современными методами, связанными с использованием высокого вакуума. Из них наиболее важны рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), масс-спектрометрия вторичных ионов (МСВИ) и электронная оже-спектроскопия (ЭОС). [c.240]

    Физические свойства.

Поскольку в атомах щелочных металлов один внешний электрон приходится на 4 и более свободные орбитали, а энергия ионизации атомов низкая, то между атомами металлов возникает металлическая связь (с. 150).

Поэтому они обладают металлическим блеском, весьма пластичны, мягки, хорошо проводят электрический ток и теплоту. Такими свойствами обладают натрий и калий. [c.170]

    Периодическое изменение физических свойств элементарных веществ. На рис. 1.4 представлен график зависимости температур плавления элементарных веществ от порядкового номера соответствующих химических элементов.

Из этого графика виден характер изменения температур плавления элементарных веществ в периодах и группах.

Каждый период начинается элементарным веществом с низкой температурой плавления (щелочные металлы), но по мере увеличения порядкового номера элементов в периоде температура плавления элементарных веществ растет, проходит через максимум (или максимумы) [c.48]

    С галогенами его сближает также аналогия в некоторых физических свойствах. Малое расстояние электрона от ядра (0,5 A) обусловливает сравнительно высокий ионизационный потенциал водородных атомов (13,595 в).

Поэтому в отличие от щелочных металлов водород легче образует двухатомные молекулы Н2, что приводит к аналогии его физических свойств с галогенами, также обладающими двухатомными молекулами Fj, I2 и т. д.  [c.

46]

    Некоторые физические свойства щелочных металлов приведены в табл. 16 (мы не будем далее рассматривать свойства франция, так как этот металл изучен еще недостаточно). [c.324]

    Физические свойства определяются видом щелочного металла. Электропроводность МСС выше, чем у применяемого для этого синтеза графита, по оси а в 10 раз, по оси с в 200 раз. Температурный коэффициент электросопротивления положительный, т. е. носит металлический характер. Аналогичные изменения наблюдаются у МСС щелочной металл (Аг)-графит. [c.273]

    В табл. 5.1 приведены данные о физических свойствах для некоторых наиболее распространенных теплоносителей, в том числе и характерные для них величины перегрева. Из таблицы можно видеть, что особенно большой перегрев наблюдается при кипении щелочных металлов, главным образом на начальной стадии, когда давление очень низкое.

Наибольшие трудности связаны с возникновением взрывного кипения при работе со щелочными металлами во избежание коррозии их приходилось использовать в исключительно чистых системах и жидкости должны были иметь высокую степень чистоты. Величина перегрева щелочных металлов может превышать 278 С. и если это случается, возникает энергичное взрывное кипение.

[c.93]

    В отличие от щелочных металлов, никель, ванадий, железо, хром и другие тяжелые металлы не изменяют кислотности катализатора. Не происходит существенных изменений и в пористой структуре.

Исследователи [45, 54, 132] пришли к выводу, что при отложении тяжелых металлов физические свойства алюмосиликата не меняются, а образуется поверхностный слой, обладающий совершенно иными каталитическими свойствами.

В результате металлы оказывают существенное влияние на активность катализа- [c.139]

Читайте также:  Взаимодействие магния с солями металлов

    Гелий и другие инертные газы занимают в периодической системе положение промежуточное между весьма реакционно-способными элементами — галогенами и щелочными металлами. В соответствии с их физическими свойствами (летучесть, растворимость) инертные газы относятся к неметаллическим элементам. [c.491]

    Сначала периодические системы строились на основании наблюдаемого сходства химических и физических свойств определенных групп элементов, например, щелочные металлы помещали в одну группу потому, что все они обладали удивительно похожими свойствами. Однако выяснения причины этого сходства пришлось ждать, пока не была создана удовлетворительная модель строе- [c.101]

    Физические свойства.

В свободном состоянии элементы ПА-подгруппы — легкие металлы (см. табл. 23) они значительно тверже щелочных металлов наиболее мягкий из них барий напоминает свинец. [c.294]

    Подобие электронной конфигурации обусловливает сходство химических и физических свойств этих элементов (щелочных металлов). Все они сравнительно легко теряют единственный валентный электрон, имеют низкие температуры плавления и кипения, низкую, плотность, образуют однотипные соединения, к примеру МегО, МеОН и др. [c.52]

    Однако, несмотря на некоторые похожие свойства, отмеченные для водорода, галогенов и щелочных металлов, его все-таки нельзя включить, строго говоря, ни в одну из групп периодической системы.

Формальное отнесение водорода к любой из групп не позволяет правильно предсказать все свойства водорода по аналогии со свойствами других элементов этих групп.

Так, несмотря на сходство физических свойств водорода и галогенов, водород обладает, совершенно уникальным физическим свойством, отличающим его от галогенов и от всех дру-, гих простых веществ, — хорошей растворимостью в металлах. [c.284]

    Приведенные данные показывают, что ряд свойств как физических, так и химических закономерно изменяется с возрастанием порядкового номера элемента и увеличением числа застраиваемых электронных слоев п в атоме (соответственно номеру периода, в котором расположен данный щелочной металл).

Так, радиус атома возрастает, а энергия ионизации падает. В связи с этим химическая активность повышается от Ы к Сз и Рг. Это отчетливо проявляется в процессе окисления металла. Так, литий сравнительно стоек, а, например, цезий самовоспламеняется на воздухе.

Литий спокойно взаимодействует с водой, калий при этом самовоспламеняется, а у цезия реакция идет со взрывом. Наиболее активен щелочной металл франций, энергия ионизации его атома наименьшая (3,98 эв).

Электролитическая диссоциация гидроксидов ЭОН (щелочей) возрастает в той же последовательности (от ЫОН к СзОН и РгОН). [c.404]

    Физические свойства.

Все щелочные металлы кристаллизуются в объемноцентрированной кубической решетке. [c.241]

    ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ [c.97]

    Из приведенных данных видно, что по величине энергии ионизации водород стоит шачительно ближе к фтору, чем к литию, и никакие металлические свойства свободному атому водорода, следовательно, не присущи.

Точно так же положительно заряженный ион водорода не имеет ничего общего со свойствами ионов щелочных металлов, поскольку является элементарной частицей — протоном. Вместе с тем в электрохимическом ряду напряжений водород ведет себя как металл.

Это объясняется тем, что электрохимический ряд напряжений служит характеристикой атомов металлов в водных растворах (см. гл. V, 11). При ионизации атома водорода в присутствии воды образуется ион гидроксония Н3О+, что сопровождается выделением энергии.

Вследствие этого энергия ионизации атома водорода в водном растворе резко снижается и становится близкой к величине энергии ионизации атомов металлов. Заметим, что по некоторым физическим свойствам ион Н3О+ в растворе ведет себя подобно катионам щелочных металлов.

Однако эти особенности не относятся к атому или иону водорода и не дают оснований рассматривать его как металл. Сходство строения внешней электронной оболочки атома водорода с внешними электронными оболочками атомов щелочных металлов носит, следовательно, такой же формальный характер, как и однотипность строения внешних электронных оболочек атома гелия и атомов элементов II группы. [c.160]

    Характеристика элементов 1А-группы. Сопоставление некоторых физических и химических свойств натрия и лития, с одной стороны, и элементов подгруппы калия — с другой, свидетельствует о том, что натрий ближе к собственно щелочным металлам (подгруппа калия). Ниже приведены некоторые свойства элементов 1А-группы. [c.115]

    Как все соли, соли аммония построены из ионов и кристаллизуются в ионной решетке, например нитрат аммония — из ионов NH4+ и NO3″.

По внешнему виду аммонийные соли представляют кристаллические вещества, очень похожие на соответствующие соли щелочных металлов, но особенно на соли калия, так как радиус иона аммония близок к радиусу иона калия.

Численные значения всех физических свойств растворов аммонийных солей при одинаковой концентрации (в молях соли на литр раствора) близки к соответствующим солям калия. [c.50]

    Физические свойства.

Щелочные металлы мягки, легко режутся ножом, на свежем срезе имеют серебристую окраску (кроме цезия). Все они — легкие и легкоплавкие металлы с хорошей электрической проводимостью. [c.287]

    Физические свойства щелочных металлов в целом изменяются линейно при переходе от лития к цезию (см. табл. 22), т. е. с увеличением массы и радиуса атома. Но имеются и отступления от этой закономерности плотность натрия больше, чем лития и калия, больше и стандартный электродный потенциал. [c.287]

    Соли кислородсодержащих кислот. Физические свойства соле/ кислородсодержащих кислот щелочных металлов закономерно изменяются в зависимости от положения элемента внутри группы системы. Ниже приводятся температуры плавления и энтальпии образования нитратов, карбонатов и сульфатов натрия и калия. Для каж- [c.117]

    Физические свойства.

Кальций — серебристо-белый и довольно твердый металл, легкий (пл. 1,55 г/см ). Температуры плавления и кипения выше, чем у щелочных металлов. Природный кальций состоит из смеси шести изотопов с массовыми числами 40 (основной изотоп), 42, 43, 44, 46 и 48. В исследованиях применяется искусственный изотоп Са. [c.243]

    Металлы обычно отличаются сравнительно высокой плотностью, высокими температурами плавления и кипения, относительно высокой прочностью.

Однако эти физические свойства присущи не всем металлам так, температуры плавления ртути и галлия достаточно низки и равны минус 30 и плюс 39° С щелочные металлы имеют ннзкую плотность и твердость и плавятся при сравнительно невысокой температуре  [c.106]

    По внешнему виду и физическим свойствам соли аммония похожи на соответствующие соли щелочных металлов, особенно на соли калия, так как радиусы ионов аммония и калня близки. Вместе с тем соли аммония обладают рядом свойств, которые обусловлены тем, что катион аммония ЫН+ в от.

ти-чие от катионов щелочных металлов имеет сложную структуру и при определенных условиях способен разрушаться. Например, при нагренанин хлористого аммония происходит его возгонка, по не вследствие летучести молекул КН С , а в результате обратимого разложения солн  [c.

Читайте также:  Резисторы: постоянные, построечные, фото- и терморезисторы

205]

    По многим своим физическим свойствам водород напоминает галогены. Например, так же как и хлор, водород при обычных условиях двухатомный газ, а не металл. Он имеет очень низкую температуру кипения (—252,8°), и плавления (—259,2 ), как и галогены. По химическим же свойствам водород все-такй больше напоминает щелочные металлы. [c.283]

    Физические свойства.

Все щелочные металлы серебристого цвета, за исключением цезия, которому свойственна золотисто-желтая окраска. Они очень мягки и легко режутся ножом самый твердый из них литий. Плотность их колеблется от 0,534 до 1,87 следова- [c.35]

    Физические свойства.

Металлы имек т кристаллическую структуру, и для них характерны три типа кристаллических решеток кубическая гранецентрированная, гексагональная и кубича кая объемно центрированная (рис. 27). Они являются плотноупакованными структурами. В кубической плотноупаковашюй структуре атомные слои чередуются таким образом, что лишь четвертый по счету слой повторяет первый слой, т. е. характерно чередование по 1ипу AB AB ,. .., где А, В, С — условные обозначения С]юев. Многие металлы кристаллизуются в одной из двух кубических структур.

Так, кристаллы щелочных металлов имеют кубическую объемно центрированную структуру, а металлы восьмой группы — кубическую гранецентрированную. [c.257]

    Напишнте урзвнения реакций получения гидрида лития из полуокиси лития и вззимодействия гидрвда с водой. Как отличаются гидриды щелочных металлов от водородных соединений неметаллов по хзрактеру химической связи и физическим свойствам  [c.227]

    Получение и свойства. Строение кристаллических решеток. Получают эти металлы обычно электролизом расплавленных хлоридов, магний — также восстановлением оксида MgO углем в электрических печах и другими способами. Барий чаще всего получают алюминотермическим способом.

Бериллий, магний и при высокой температуре кальций образуют кристаллы с гексагональной плотной упаковкой, а стронций и при низкой температуре кальций имеют кубическую гранецентрированную решетку. Для бария характерна объемноцентриро-ванная упаковка.

Это различие решеток играет некоторую роль в нарушении закономерности различий плотности, температур плавления и других физических свойств. Атомы их, кроме бериллия, теряют два электрона, превращаясь в ионыЭ .

Но их восстановительная способность слабее, чем у щелочных металлов. [c.275]

Щелочные металлы

Элементы первой группы периодической системы характеризуются прежде всего одинаковым строением внешнего электронного слоя атомов, в котором у всех членов группы содержится только один электрон. Но второй снаружи электронный слой у отдельных элементов группы построен различно.

Это обстоятельство оказывает большое влияние на свойства соответствующих элементов и вызывает деление группы на две подгруппы — главную и побочную. Главную подгруппу образуют типические элементы — литий и натрий исходные с ними по строению атомов элементы четных рядов больших периодов — калий, рубидий и цезий, содержащие в предпоследнем слое восемь электронов.

К побочной подгруппе относятся элементы нечетных рядов больших периодов — медь, серебро и золото, с восемнадцатью электронами в предпоследнем слое.

Название «щелочные «металлы» присвоено элементам главной подгруппы первой группы ввиду того, что гидроокиси двух главных представителей этой группы — лития, натрия и калия — издавна были известны под названием «щелочей».

Из этих щелочей, подвергая их в расплавленном состоянии электролизу, Дэви в 1807 г. впервые получил свободные калий и натрий.

Имея в наружном слое только один электрон, удаленный от ядра на значительное расстояние, атомы щелочных металлов чрезвычайно легко отдают его, превращаясь в положительные однозарядные ионы с устойчивой оболочкой соответствующего инертного газа.

Поэтому щелочные металлы являются наиболее типичными представителями металлов. Все металлические свойства выражены у них особенно резко.

Щелочные металлы совершенно не способны присоединять электроны.

Одинаковое строение не только наружного, но и предпоследнего электронного слоя обусловливает большое сходство щелочных металлов друг с другом.

Но в то же время увеличение заряда ядра и общего числа электронов в атоме при переходе от лития к цезию создает некоторые качественные различия между отдельными членами группы.

Как и в других группах, эти различия проявляются главным образом в более легкой отдаче валентных электронов и усилении металлических свойств с возрастанием порядкового номера.

В Периодической системе они следуют сразу за инертными газами, поэтому особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1.

Очевидно, что валентные электроны щелочных металлов могут быть легко удалены, потому что атому энергетически выгодно отдать электрон и приобрести конфигурацию инертного газа. Поэтому для всех щелочных металлов характерны восстановительные свойства.

Это подтверждают низкие значения их потенциалов ионизации (потенциал ионизации атома цезия — один из самых низких) и электроотрицательности (ЭО).

Таблица 1. Некоторые свойства щелочных металлов

Атомный номер Название, символ Металлический радиус, нм Ионный радиус, нм Потенциал ионизации, эВ ЭО p, г/смі tпл, °C tкип, °C
3 Литий Li 0,152 0,078 5,32 0,98 0,53 181 1347
11 Натрий Na 0, 190 0,098 5,14 0,93 0,97 98 883
19 Калий K 0,227 0,133 4,34 0,82 0,86 64 774
37 Рубидий Rb 0,248 0,149 4,18 0,82 1,53 39 688
55 Цезий Cs 0,265 0,165 3,89 0,79 1,87 28 678

Все металлы этой подгруппы имеют серебристо-белый цвет (кроме серебристо-жёлтого цезия), они очень мягкие, их можно резать скальпелем. Литий, натрий и калий легче воды и плавают на её поверхности, реагируя с ней.

Щелочные металлы встречаются в природе в форме соединений, содержащих однозарядные катионы. Многие минералы содержат в своём составе металлы главной подгруппы I группы.

Например, ортоклаз, или полевой шпат, состоит из алюмюсиликата калия K2 [Al2Si6O16], аналогичный минерал, содержащий натрий — альбит — имеет состав Na2 [Al2Si6O16].

В морской воде содержится хлорид натрия NaCl, а в почве — соли калия — сильвин KCl, сильвинит NaCl KCl, карналлит KCl MgCl26H2O, полигалит K2SO4 MgSO4 CaSO4 2H2O.

Щелочные металлы в природе и их применение

Вследствие очень легкой окисляемости щелочные металлы встречаются в природе исключительно в виде соединений. Натрий и калий принадлежат к наиболее распространенным на земле элементам: содержание натрия в земной коре составляет 2,40, а калия 2,35 вес. %. Оба металла входят в состав различных минералов и горных пород силикатного типа.

Хлористый натрий находится в морской воде, а также образует мощные отложения каменной соли во многих местах земного шара. В верхних слоях этих отложений иногда содержатся довольно значительные количества калия, преимущественно в виде хлористого калия и в виде двойных солей с натрием и магнием.

Читайте также:  Чем очистить автогерметик с металла

Однако большие скопления калиевых солей, имеющие промышленное значение, встречаются редко.

Залежи натриевой селитры находятся в Чили. Сода содержится в воде многих озер. Наконец, огромные количества сульфата натрия находятся в заливе Кара-Богаз-Гол Каспийского моря, где эта соль в зимние месяцы толстым слоем осаждается на дно залива.

Значительно меньше, чем натрий и калий, распространены остальные три щелочных металла: литий, рубидий и цезий.

Чаще других встречается литий, но содержащие его минералы редко образуют большие скопления. Следы лития можно обнаружить в воде многих минеральных источников, в почве, а также в золе некоторых растений, как, например, свеклы, табака, хмеля. Рубидий и цезий содержатся в малых количествах в некоторых литиевых минералах.

Щелочные металлы всегда находятся в соединениях в виде положительно заряженных ионов. Так как атомы щелочных металлов очень легко окисляются, отдавая свои электроны, то ионы их, наоборот, трудно восстанавливаются.

Химические и физические свойства

Из-за высокой химической активности щелочных металлов по отношению к воде, кислороду, и иногда даже и азоту (Li, Cs) их хранят под слоем керосина.

Чтобы провести реакцию со щелочным металлом, кусочек нужного размера аккуратно отрезают скальпелем под слоем керосина, в атмосфере аргона тщательно очищают поверхность металла от продуктов его взаимодействия с воздухом и только потом помещают образец в реакционный сосуд.

1. Взаимодействие с водой. Важное свойство щелочных металлов — их высокая активность по отношению к воде. Наиболее спокойно (без взрыва) реагирует с водой литий:

При проведении аналогичной реакции натрий горит жёлтым пламенем и происходит небольшой взрыв. Калий ещё более активен: в этом случае взрыв гораздо сильнее, а пламя окрашено в фиолетовый цвет.

2. Взаимодействие с кислородом. Продукты горения щелочных металлов на воздухе имеют разный состав в зависимости от активности металла.

Для кислородных соединений щелочных металлов характерна следующая закономерность: по мере увеличения радиуса катиона щелочного металла возрастает устойчивость кислородных соединений, содержащих пероксид-ион О22?и надпероксид-ион O2?.

Для тяжёлых щелочных металлов характерно образование довольно устойчивых озонидов состава ЭО3. Все кислородные соединения имеют различную окраску, интенсивность которой углубляется в ряду от Li до Cs:

Цвет формул кислородного соединения

Формула кислородного соединения Цвет
Li2O Белый
Na2O Белый
K2O Желтоватый
Rb2O Жёлтый
Cs2O Оранжевый
Na2O2 Светло- жёлтый
KO2 Оранжевый
RbO2 Тёмно- коричневый
CsO2 Жёлтый

3. Взаимодействие с другими веществами. Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов, с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом и кремнием с образованием, соответственно, галогенидов, сульфидов, нитридов, фосфидов, карбидов и силицидов.

При нагревании щелочные металлы способны реагировать с другими металлами, образуя интерметаллиды. Активно (со взрывом) реагируют щелочные металлы с кислотами. Щелочные металлы растворяются в жидком аммиаке и его производных — аминах и амидах.

При растворении в жидком аммиаке щелочной металл теряет электрон, который сольватируется молекулами аммиака и придаёт раствору голубой цвет. Образующиеся амиды легко разлагаются водой с образованием щёлочи и аммиака.

Щелочные металлы взаимодействуют с органическими веществами спиртами (с образованием алкоголятов) и карбоновыми кислотами (с образованием солей).

4. Качественное определение щелочных металлов. Поскольку потенциалы ионизации щелочных металлов невелики, то при нагревании металла или его соединений в пламени атом ионизируется, окрашивая пламя в определённый цвет:

Окраска пламени щелочными металлами и их соединениями

Щелочной металл Цвет пламени
Li Карминно-красный
Na Жёлтый
K Фиолетовый
Rb Бурокрасный
Cs Фиолетово-красный

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.
  • Некоторые физические свойства щелочных металлов приведены в таблице.
  • Некоторые физические свойства щелочных металлов
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

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.

Щелочные металлы

  • III. Взаимодействие с водой
  • 1)Активные (щелочные и щелочноземельные металлы) образуют растворимое основание и
  • водород:
  • 2Na0 + 2H2O → 2Na+1OH + H20↑
  • (2Na0 + 2H2O → 2Na1+ + 2OH1- + H20↑)
  • Ca0 + 2H2O → Ca+2(OH)2 + H20↑
  • (Ca0 + 2H2O → Ca2+ + 2OH1- + H20↑)
  • 2) Металлы средней активности окисляются водой при нагревании до оксида:
  • Zn0 + H2O –t°→ Zn+2O + H02↑
  • 3)Неактивные (Au, Ag, Pt) — не реагируют.
  • 4)Вытеснение более активными металлами менее активных металлов из растворов их солей:
  • Cu0 + Hg+2Cl2 → Hg0 + Cu+2Cl2
  • (Cu0 + Hg2+ → Cu2+ + Hg0)
  • Fe0 + Cu+2SO4 → Cu0 + Fe+2SO4
  • (Fe0 + Cu2+ → Cu0 + Fe2+)
  • МЕТАЛЛЫ

Общая характеристика

Свойства щелочных металлов

Атомный Название Электронная ρ t°пл. t°кип. ЭО ПИ Атомный Степень
номер конфигурация г/см3 °C °C эВ радиус, окисления
нм
3 Литий Li [He] 2s1 0,531 180,5 1347 0,97 5,39 0,157 +1
11 Натрий Na [Ne]3s1 0,97 97,9 882,9 1,01 5,138 0,191 +1
19 Калий K [Ar] 4s1 0,859 63,65 774 0,91 4,339 0,236 +1
27 Рубидий Rb [Kr] 5s1 1.53 38,4 688 0,89 4,176 0,253 +1
55 Цезий Cs [Xe] 6s1 1,88 28.4 678 0,86 3,893 0,274 +1
87 Франций Fr [Rn] 7s1 +1

Физические свойства

Низкие температуры плавления, малые значения плотностей, мягкие, режутся ножом. Низкий потенциал ионизации, который уменьшается с увеличением атомного номера.

Химические свойства

Типичные металлы, очень сильные восстановители. В соединениях проявляют единственную

степень окисления +1. Восстановительная способность увеличивается с ростом атомной массы. Все соединения имеют ионный характер, почти все растворимы в воде. Гидроксиды R–OH – щёлочи, сила их возрастает с увеличением атомной массы металла.

Воспламеняются на воздухе при умеренном нагревании. С водородом образуют солеобразные гидриды. Продукты сгорания чаще всего пероксиды.

Нахождение в природе

Li

Li2O • Al2O3 • 4SiO2 – сподумен

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector