КАТЕГОРИЯ:


Характерни елементи на главната подгрупа на група I




Главна група I на периодичната система групата включва литиево Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, Cs Cs и Франций Фр

Таблица 17 - Характерни елементи 1А п / Група

атомен номер име Електронна конфигурация  г / см 3 tpl. C tkip. C EO PI ЕГ Атомното радиуса, нм Степента на окисление
Ли Ли [Той] 2s 1 0.531 180,5 0.97 5.39 0.157 +1
Натриев Na [Ne] 3s 1 0.97 97.9 882,9 1.01 5138 0.191 +1
Калиев K [Ar] 4s 1 0.859 63.65 0.91 4339 0.236 +1
Рубидий Rb [Kr] 5s 1 1.53 38.4 0.89 4176 0.253 +1
цезий Cs [Xe] 6s 1 1.88 28.4 0.86 3893 0274 +1
Франсис Fr [Rn] 7s 1 - - - - - - +1

Атомите на тези елементи са по външната енергийно ниво един S-електрона: НЧ 1. Въвеждане в химични реакции, атомите лесно даряват електрони до нивото на външната енергия, показваща връзки в постоянно състояние на окисление на един.

Елементи от тази подгрупа са метали. Общата им име - алкалните метали.

В природата, най-често натрий и калий. Масова част на натрий в земната кора 2.64%, калий - 2,60%. Алкални метали в свободно състояние в природата не се срещат естествено. Основните природни съединения са Na Халите минерали или каменна сол, натриев хлорид, както и солите, или глауберова сол (Na 2 SO 4 · 10H 2 O). Най-важните калиеви съединения включват Карналит, силвинит (KCl), carnallite (KCl · MgCl 2 · 6H 2 O), sylvinite

(NaCl · KCl).

Франция - радиоактивен елемент. Следите от този елемент, намерени в продуктите от разпад на природен уран. Поради краткия живот Fr изотоп на това е трудно да се получи в големи количества, така че свойствата на метала и неговите съединения Франция изследвани достатъчно все още.

Имоти: Алкални метали сребристо-бял вещество с ниска плътност. Li от тях - най-лесният. Тази мека метали за мекота Na, K, Rb, Cs като восък. Алкални метали топим. цезиев температура на топене 28,5 ° С, най-високата температура на топене на литий (180,5 ° С). Те имат добра електропроводимост.

Алкални метали са силно реактивни, дейността им се увеличава в серията Li-Na-K-RB-Cs-Fr. Реакциите са силни редуктори.

1. Взаимодействие с прости вещества.

Алкални метали реагират с кислород. Всички те са лесно се окислява от атмосферен кислород, рубидий и цезий и дори запалват спонтанно.



4Li + O 2 = 2Li (литиев оксид)

2Na + O 2 = Na 2 (натриев пероксид)

К + O 2 = КО 2 (калиев супероксид)

Алкални метали се самозапалват при флуор, хлор, бром пара, за да се образува халогениди:

2Na + Br 2 = 2NaBr (халид)

При загряване взаимодейства с много неметали:

2Na + S = Na 2 S (сулфид)

6Li + N 2 = 2Li 3 N (нитриди)

2Li + 2С = 2Li 2 C 2 (карбиди)

2. Взаимодействие с вода. Всички алкалните метали реагират с вода, че възстановяването на водород. Активно взаимодействие на метали с вода се увеличава от литиево до цезий.

2Na + 2Н = 2NaOH + Н 2

2Li + 2Н = 2LiOH + Н 2

3. взаимодействат с киселини. Алкални метали взаимодействат с разредена солна и сярна киселина до отделянето на водород:

2Na + 2HCl = 2NaCl + Н 2

Концентрирана сярна киселина се редуцира до сероводород предимно:

8Na + 5H 2 SO 4 = 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O

Възможно е да се възстанови паралелно хода на реакцията със сярна киселина до серен оксид (IV) и елементарна сяра.

Когато реакцията на алкален метал с разредена азотна киселина, получена предимно амониев нитрат или амоняк и се концентрира до - азот или азот оксид (I):

8Na + 10HNO 3 (разр.) = 8NaNO 3+ на NH 4 NO 3 + 3 H 2 O

8K + 10HNO 3 (конц.) = 8KNO 3 + NO 2 + 5H 2 O

Въпреки това, като правило, едновременно образуват няколко продукта.

4. Взаимодействие с метални оксиди и соли. Алкални метали поради висока реактивност може да се възстанови много метали от техните оксиди и соли:

ВеО + 2Na = Бъдете + Na 2 O

СаСЬ 2 + 2Na = Са + 2NaCl

Начин на приготвяне:

Метален натрий се получава чрез електролиза в промишлен натриев хлорид стопи с инертни електроди. В стопилката на натриев хлорид дисоциира в йони:

NaCl↔ Na + + Cl -

По време на електролизата на катода се възстановява катиони Na +, се окислява при анод анион Cl на -:

катод: 2 Na + + 2e → 2Na

Анода: 2 Cl - → Cl 2

2Na + + 2Cl - = 2Na + Cl 2 ili 2NaCl = 2Na + Cl 2

Така образуваната в електролиза на натрий и хлор. Понякога натриев произведени чрез електролиза на разтопен натриев хидроксид.

Друг начин е да се възстанови производството на натриев въглищна пепел при високи температури:

Na 2СО 3 + 2С = 2Na + 3CO

Калиев заместване получената стопилка си натриев или калиев хидроксид, калиев хлорид:

KCl + Na = K + NaCl

Калиев може да се получи също чрез електролиза на топи неговите съединения (KCl КОН).

Метален литий чрез електролиза на разтопен литиев хлорид или литиев намаляване оксид от алуминий.

Рубидий и цезий, получен чрез възстановяване на техните метални халогениди във вакуум:

2RbCl + Ca = 2Rb + калциев двухлорид 2; 2CsCl + Mg = 2CS + CaCl2,

Алкални метални оксиди (R 2 O):

Оксиди на литий и натрий - бялото вещество, калиев оксид има светложълт цвят, рубидий - жълто, цезий - оранжев. Всички оксиди - реактивни съединения притежават ясно изразени основни свойства и основни свойства са подобрени в редица литиев оксид на цезий.

окисляване на метала се получава само литиев оксид:

4Li + O 2 = 2Li 2 O

Останалите оксиди се получава косвено. Така, натриев оксид се получава чрез редукция с метален натрий съединения натриев:

Na 2 O 2 + 2Na = 2Na

2NaOH + 2Na = 2Na + Н 2

Алкални метални оксиди лесно реагират с вода за образуване на хидроксиди, например:

Li + Н = 2LiOH

С киселинни оксиди и киселини, те реагират за образуване на соли:

Na 2 O + SO 3 = Na 2 SO 4

К + 2HNO 3 = 2KNO 3 + Н

Хидроксиди на алкални метали (ROH):

То е бяло кристално вещество. Всички хидроксиди на алкални метали са силни основи, водоразтворими. Общо наименование - алкални.

Хидроксиди образувани чрез взаимодействие на алкални метали или окиси с вода:

2Li + 2Н = 2LiOH + Н 2

Li + Н = 2LiOH

натриеви и калиеви хидроксиди на голяма практическа стойност в промишлеността се получава чрез електролиза на хлориди:

2NaCl + 2Н = 2NaOH + Н + 2 Cl 2

катод: 2H + + 2e = H 2 0

Анода: 2Cl - - 2е = Cl 0 2

Алкални хидроксиди проявяват всички свойства, типични причини: те си взаимодействат с киселини и амфотерни оксиди, амфотерни хидроксиди, киселини, соли. В водни алкални разтвори разтварят някои метали, които са амфотерни хидроксиди, например:

Zn + 2NaOH + 2Н = Na 2 [Zn (OH) 4] + Н2