Какими свойствами обладают щелочные элементы
- Щелочные металлы: свойства и химические реакции
- Физические свойства щелочных металлов
- Получение щелочных металлов
- Химические свойства щелочных металлов
Щелочные металлы: свойства и химические реакции
Литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций – металлы главной подгруппы I группы в таблице элементов Д.И. Менделеева. Их называют щелочными, поскольку при взаимодействии с водой они образуют растворимые основания – щелочи. Щелочные металлы – s-элементы. На внешнем электронном слое каждый из них имеет один электрон (ns1). Радиусы атомов сверху вниз в подгруппе увеличиваются, энергия ионизации уменьшается, восстановительная активность, как и способность отдавать валентные электроны с внешнего слоя, увеличивается.
Физические свойства щелочных металлов
Все щелочные металлы при обычных условиях представляют собой серебристо-белые кристаллические вещества, обладающие высокой тепло- и электропроводностью. Они имеют объемно-центрированную кубическую упаковку (ОЦКУ). Плотности, температуры кипения и плавления у металлов I группы относительно низкие. Сверху вниз в подгруппе плотности увеличиваются, а температуры плавления уменьшаются.
Получение щелочных металлов
Щелочные металлы получают обычно электролизом расплавленных солей (чаще хлоридов) или щелочей. При электролизе расплава NaCl, к примеру, на катоде выделяется чистый натрий, а на аноде – газообразный хлор: 2NaCl(расплав)=2Na+Cl2↑.
Химические свойства щелочных металлов
По химическим свойствам литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций – это наиболее активные металлы и одни из самых сильных восстановителей. В реакциях они легко отдают электроны с внешнего слоя, превращаясь в положительно заряженные ионы. В образуемых щелочными металлами соединениях преобладает ионная связь.
При взаимодействии щелочных металлов с кислородом в качестве основного продукта образуются пероксиды, и в качестве побочного – оксиды: 2Na+O2=Na2O2 (пероксид натрия), 4Na+O2=2Na2O (оксид натрия).
С галогенами они дают галогениды, с серой – сульфиды, с водородом – гидриды: 2Na+Cl2=2NaCl (хлорид натрия), 2Na+S=Na2S (сульфид натрия), 2Na+H2=2NaH (гидрид натрия).
Гидрид натрия – неустойчивое соединение. Он разлагается водой, давая щелочь и свободный водород: NaH+H2O=NaOH+H2↑. Свободный водород и щелочь образуются также при взаимодействии с водой самих щелочных металлов: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑.
Эти металлы также взаимодействуют с разбавленными кислотами, вытесняя из них водород: 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑.
С органическими галогенидами щелочные металлы взаимодействуют по реакции Вюрца: 2Na+2CH3Cl=C2H6+2NaCl.
