Щелочные металлы

Щелочные 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

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

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

Щелочные металлы
Литий
Натрий
Калий
Рубидий
Цезий
Фрайций
История открытия

Литий был открыт в 1817 г. А. Арфведсоном в минерале петалите. Берцелиус предложил назвать ее литионом (Lithion), поскольку эта щелочь впервые была найдена в "царстве минералов" (камней); название это произведено от греч.- камень. Металлический Литий впервые получен в 1818 г. Г. Дэви путем злектролиза щелочи.
В 1855 г. Бунзен и Маттессен разработали промышленный способ получения металлического лития злектролизом хлорида лития.
Арфведсон Юхан Август
(12 .01.1792 г. – 28 .10.1841 г.)
История открытия лития

Натрий (Natrium, от англ. и франц. Sodium, нем. Natrium от древнеевр. neter — бурлящее вещество. В 1807 г. Г.Дэви путем электролиза слегка увлажненных твердых щелочей получил свободный металл - натрий, назвав его содий (Sodium).
В следующем году Гильберт предложил именовать новый металл натронием (Natronium); Берцелиус сократил последнее название до "натрий" (Natrium).
Гемфри Дэви (17.12.1778 г – 29.05.1829 г)
История открытия натрия

Калий (англ. Potassium, франц. Potassium, нем. Kalium) открыл в 1807 г. Г.Дэви, производивший электролиз твердого, слегка увлажненного едкого кали. Дэви именовал новый металл потассием (Potassium), но это название не прижилось. Крестным отцом металла оказался Гильберт, известный издатель журнала "Annalen deг Physik", предложивший название "калий"; оно было принято в Германии и России.
История открытия калия
Гемфри Дэви (17.12.1778 г – 29.05.1829 г)

При спектроскопическом анализе минерала лепидолит (фторсиликат лития и алюминия) и обнаружились две новые красные линии в красной части спектра. Эти линии Р. Бунзен и Г.Кирхгофф правильно отнесли к новому металлу, который назвали рубидием (лат. rubidus - красный) из-за цвета его спектральных линий. Получить рубидий в виде металла Бунзену удалось в 1863 году.
История открытия рубидия
Роберт Вильгельм Бунзен
(31.03.1811 - 16.08.1899)
Густав Роберт Кирхгоф
(12.03.1824 – 17.10.1887)

Цезий (англ. Cesium, франц. Cesium, нем. Caesium) - первый элемент, открытый с помощью спектрального анализа. Р.Бунзен и Г.Кирхгофф обнаружили спектральные линии нового элемента: одну слабо-голубую и другую ярко-голубую в области фиолетовой части спектра.
Р.Бунзен назвал вновь открытый металл цезием (Casium) от лат. caesius -- голубой, светло-серый; в древности этим словом обозначали голубизну ясного неба. Чистый металлический цезий получен электролитическим путем в 1882 г.
История открытия цезия
Роберт Вильгельм Бунзен
(31.03.1811 - 16.08.1899)
Густав Роберт Кирхгоф
(12.03.1824 – 17.10.1887)

Этот элемент был предсказан Д.И.Менделеевым (как Эка-цезий), и был открыт (по его радиоактивности) в 1939 г. Маргаритой Пере, сотрудницей Института радия в Париже с порядковым номером Z = 87 и периодом полураспада 21 мин. Она же дала ему в 1964 г. название в честь своей родины – франций. . Микроскопические количества франция-223 и франция-224 могут быть химически выделены из минералов урана и тория. Другие изотопы франция получают искусственным путём с помощью ядерных реакций.
ПЕРЕ (Perey) Маргарита (19.10.1909 - 13.05.1975)
История открытия франция

Природные соединения лития
Сподуменн

Природные соединения натрия
Галит

Природные соединения калия
Сильвин

Природные соединения калия
Карналит

Химические свойства
Проверь себя

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
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. .
6) 2Na+ Н2SО4 = Na2SО4 + Н2
(протекают очень бурно)
7) 2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + Н2 Щелочные металлы с водой

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

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

Применение щелочных металлов
Литий
Для получения трития
Получение сплавов для подшипников
Восстановитель в органическом синтезе
Химические источники
тока
Пиротехника

Применение щелочных металлов

Применение щелочных металлов
Калий
В гальванотехнике
Калийные удобрения
Для получения перекиси калия
Катализатор
Термическое получение металлов
Теплоноситель в ядерных реакторах

Применение щелочных металлов

Применение щелочных металлов

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. Предложил назвать калий от арабского «алкали» - щелочь
И. Арфведсон Г.Деви Й. Берцеллиус
2. В ряду от лития к францию атомный радиус:
уменьшается не изменяется увеличивается
Степень окисления щелочных металлов равна:
+1 -1 +2
4. Цвет пламени, в который его окрашивают ионы натрия
фиолетовый красный желтый
5. Соединение NaOH называется.
каустическая сода поташ кристаллическая сода
проверить
Тест «Щелочные металлы»

+
+
+
NаО2
Nа2O2
NаОН
NaCl
Na2N
Na3N
NаО2
Cl2
NaN
NaH
Na2O
H2
H2
H2
CH3ONa
Тренажер «Химические свойства»

Габриелян О.С. Химия. 9 класс: Учеб. для общеобразоват.учебн. заведений.-М.: Дрофа,
Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001
Лидин Р. А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Справочник по неорганической химии. — М.: Химия, 1987.
Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М.: Химия, 1974.
Неорганическая химия. Весь школьный курс в таблицах,сост. МанкувичН.В., М. 2008г
“Видеоопыты из диска "Splint. Химия для всех - XXI: Самоучитель решению химических задач"
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82
http://www.catalogmineralov.ru/
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/5263.html
http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/
Литература и интернет-ресурсы