Металлы

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I
III
II
VIII
IV
V
VI
VII
II
I
III
VII
VI
V
IV
2
1
3
4
5
6
7
10
F
фтор
9
18.9984
Br
Бром
35
79.904
I
Иод
53
126.904
Cl
Хлор
17
35,453
At
Астат
85
210
9
8
Щелочные металлы

Происхождение названий
щелочных металлов
Li (1817) лат. " литос" - камень
Na (1807) араб. "натрум" -сода
К (1807) араб. "алкали" - щелочь
Rb (1861) лат. "рубидус" - темно-красный
Cs (1860) лат. "цезиус" - небесно-голубой
Fr (1939) от названия страны Франция.

Группы элементов
I
III
II
VIII
IV
V
VI
VII
II
I
III
VII
VI
V
IV
2
1
3
4
5
6
7
10
9
8
Щелочные металлы
Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
В главной подгруппе:
Число электронов на внешнем слое
не изменяется
Радиус атома увеличивается
Электроотрицательность уменьшается
Восстановительные свойства усиливаются
Металлические свойства усиливаются

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ЭЛЕМЕНТОВ I ГРУППЫ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
7
23
39
85
133
[223]
2s1
3s1
4s1
5s1
6s1
7s1
))
)))
))))
)))))
))))))
)))))))
усиливаются
усиливаются
Элемент
Аr
Валентные
электроны
Число энергетических уровней
Металлические свойства
Восстановительные свойства
увеличивается
R
атома

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
Вещества серебристо-белого цвета
Электропроводны и теплопроводны
Легкоплавкие. пластичные
t пл = 98
t пл = 181
t пл = 64
t пл = 28
t пл = 39

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I
III
II
VIII
IV
V
VI
VII
II
I
III
VII
VI
V
IV
2
1
3
4
5
6
7
9
8
Li
7
3
0
10

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I
III
II
VIII
IV
V
VI
VII
II
I
III
VII
VI
V
IV
2
1
3
4
5
6
7
9
8
Na
23
11
0
10

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I
III
II
VIII
IV
V
VI
VII
II
I
III
VII
VI
V
IV
2
1
3
4
5
6
7
9
8
K
39
19
0
10

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I
III
II
VIII
IV
V
VI
VII
II
I
III
VII
VI
V
IV
2
1
3
4
5
6
7
9
8
Rb
85
37
0
10

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I
III
II
VIII
IV
V
VI
VII
II
I
III
VII
VI
V
IV
2
1
3
4
5
6
7
9
8
Cs
133
55
0
10

Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I
III
II
VIII
IV
V
VI
VII
II
I
III
VII
VI
V
IV
2
1
3
4
5
6
7
9
8
Fr
223
87
0
10

Сподуменн

Галит

Природные соединения калия
Сильвин

Природные соединения калия
Карналит

Химические свойства

Химические свойства
2Na + Cl2 = 2NaCl (в атмосфере F2 и Cl2 щелочные Me самовоспламеняются)
4Li + O2 = 2Li2O 2Na + O2 = Na2O2 2K + 2O2 = K2O4
оксид Li пероксид Na надпероксид K
2Na + Na2O2 = 2Na2O 6K + K2O4 = 4K2O
3) 2Na + Н2 = 2NaН (при нагревании 200-400oC)
4) 6Li + N2 = 2Li3N (Li - при комнатной T, остальные щелочные Me -при нагревании)
5) 2Na + 2Н2О = 2NaОН + Н2
(Li - спокойно, Na - энергично,
остальные – со взрывом –
воспламеняется выделяющийся Н2
Rb и Cs реагируют не только
с жидкой Н2О, но и со льдом.

Качественное определение щелочных металлов
Li+ Na+ K+
Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной проволоки.
Li+ - карминово-красный K+ - фиолетовый Cs+ - фиолетово-синий
Na+ - желтый Rb + - красный

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ И ПРИМЕНЕНИЕ
СОЕДИНЕНИЙ КАЛИЯ И НАТРИЯ
ответ
ответ
ответ
NaCl
Кристалли-ческая сода
Na2CO3*10H2O
Питьевая сода
NaHCO3
поташ
K2CO3
Калийная селитра
KNO3
Глауберова соль
Na2SO4*10H2O

1) Электролиз расплавов соединений щелочных металлов:
2МеCl = 2Ме + Cl2
4МеOH = 4Ме + 2Н2О + О2
2) Восстановление оксидов и гидроксидов щелочных металлов:
2Li2O + Si = 4Li + SiO2
KOH + Na = NаOH + K
Получение щелочных металлов
Ванна состоит из стального кожуха с шамотной футеровкой, графитовым анодом А и кольцевым железный катодом К, между которыми расположена сетчатая диафрагма. Электролитом служит более легкоплавкая смесь его с 25% NaF и 12% КСl (что позволяет проводить процесс при 610–650°С). Металлический натрий собирается в верхней части кольцевого катодного пространства, откуда и переходит в сборник. По мере хода электролиза в ванну добавляют NaCl.
Схема электролизера для получения натрия
Получение щелочных металлов

Соединения щелочных металлов
Гидроксиды:
NaOH – едкий натр, каустическая сода, каустик
КОН – едкое кали
2. Соли:
Na2CO3 • 10 Н2О – кристаллическая сода
NaHCO3 – пищевая сода
К2СО3 – поташ
Na2SO4 • 10 H2O – глауберова соль

Физические свойства щелочных металлов
Щелочные металлы - серебристо–белые вещества, за исключением цезия - серебристо-желтого цвета, с металлическим блеском. Все щелочные металлы характеризуются малой плотностью, малой твердостью, низкими температурами плавления и кипения и хорошей электропроводностью. Благодаря малой плотности Li, Na и К всплывают на воде (Li–даже на керосине). Щелочные металлы легко режутся ножом. Несветящееся пламя газовой горелки щелочные металлы и их летучие соединения окрашивают в характерные цвета: Li – в карминово–красный, Na – в желтый, К – фиолетовый , Rb - красный и Cs – в фиолетово-синий.
Заполни пропуски

1. В ряду от лития к францию атомный радиус:
уменьшается не изменяется увеличивается
2. Степень окисления щелочных металлов равна:
+1 -1 +2
3. Цвет пламени, в который его окрашивают ионы натрия
фиолетовый красный желтый
4. Соединение NaOH называется.
каустическая сода поташ кристаллическая сода
Тест «Щелочные металлы»

+
NаО2
Nа2O2
NаОН
NaCl
Na2N
Na3N
NаО2
Cl2
NaN
Na2O
H2
H2
Тренажер «Химические свойства»

Проверь себя:
☺ Вычеркните неверное суждение о щелочных металлах:
1. Число электронов на внешнем энергетическом уровне щелочных металлов равно 1.
2. В реакциях щелочные металлы являются окислителями и восстановителями.
3. При взаимодействии натрия с кислородом образуется пероксид натрия
4. Щелочные металлы – это металлы IA группы Периодической системы химических элементов.
5. Щелочные металлы получают электролизом расплавов их солей.
6. Щелочные металлы не взаимодействуют с водой.
7. Качественной реакцией на ионы щелочных металлов является их взаимодействие с кислородом.
8. При переходе от лития к калию уменьшается радиус атома