щелочные металлы
Download as PPTX, PDF0 likes1,395 views
Документ описывает характеристики и свойства щелочных металлов, включая литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций. Приводятся данные о внешнем виде, плотности, температурах плавления и кипения, а также о степени окисления и химических реакциях этих элементов. Также рассматриваются способы получения и применения соединений щелочных металлов.
![Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I II III IV V VI VII VIII
I
II
III
IV
V
VI
VII
1
2
3
4
5
6
7
8
10
Li
Литий
3
6,939
Na
Натрий
22,9898
K
Калий
11
19
39.102
Rb
Рубидий
37
85.47
Cs
Цезий
55
132.905
Fr
Франций
87
[223]
9
Щелочные металлы
В главной подгруппе:
1. Число электронов на внешнем
слое не изменяется
2. Радиус атома увеличивается
3. Электроотрицательность
уменьшается
4. Восстановительные свойства
усиливаются
5. Металлические свойства
усиливаются](https://image.slidesharecdn.com/random-141024183418-conversion-gate02/85/-3-320.jpg)
![Ли́
тий / Lithium (Li)
Внешний вид
простого вещества
Мягкий металл
серебристо-белого
цвета.
Электронная
коефигуранция
[He] 2s1
Происхождение
названия
Греч. «Земля»
Степень окисления 1
Плотность 0,534 г/см³
Температура
плавления
453,69 K
Температура
кипения
1613 K
Li](https://image.slidesharecdn.com/random-141024183418-conversion-gate02/85/-4-320.jpg)
![Натрий/Natrium (Na)
Внешний вид
простого
вещества
серебристо-белый
мягкий металл
Электронная
коефигуранция
[Ne] 3s1
Происхождение
названия
Араб. «сода»
Степень
окисления
1
Плотность 0,971 г/см ³
Температура
плавления
370,96 К
Температура
кипения
1156,1 К](https://image.slidesharecdn.com/random-141024183418-conversion-gate02/85/-5-320.jpg)
![Калий / Kalium (K)
Внешний вид
простого вещества
Серебристо-белый
мягкий металл
Электронная
конфигуранция
[Ar] 3d10 4s1
Происхождение
названия
Араб. «щелочь»
Степень окисления 1
Плотность 0,856 г/см³
Температура
336,8 К
плавления
Температура
кипения
1047 К](https://image.slidesharecdn.com/random-141024183418-conversion-gate02/85/-6-320.jpg)
![Руби́
дий / Rubidium (Rb)
Внешний вид
простого
вещества
Серебристо-
белый мягкий
металл
Электронная
конфигуранция
[Kr] 5s1
Происхождение
названия
Лат. «Темно-
красный»
Степень
окисления
1
Плотность 1,532 г/см³
Температура
плавления
312,2 К
Температура
кипения
961 К](https://image.slidesharecdn.com/random-141024183418-conversion-gate02/85/-7-320.jpg)
![Цезий / Caesium (Cs)
Внешний вид
простого
вещества
очень мягкий
вязкий
серебристо-жёлтый
похожий на золото
металл
Электронная
конфигуранция
[Xe] 6s1
Происхождение
названия
Лат. «небесно-
голубой»
Степень
окисления
1
Плотность 1,873 г/см
Температура
плавления
301,6 К
Температура
кипения
951,6 К](https://image.slidesharecdn.com/random-141024183418-conversion-gate02/85/-8-320.jpg)
![Франций / Francium (Fr)
Внешний вид
простого вещества
радиоактивный
щелочной металл
Электронная
конфигуранция
[Rn] 7s1
Происхождение
названия
От названия страны
Степень окисления 1
Плотность 1,87 г/см
Температура
плавления
300 К
Температура
кипения
950 К](https://image.slidesharecdn.com/random-141024183418-conversion-gate02/85/-9-320.jpg)
щелочные металлы
- 3. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева Группы элементов I II III IV V VI VII VIII I II III IV V VI VII 1 2 3 4 5 6 7 8 10 Li Литий 3 6,939 Na Натрий 22,9898 K Калий 11 19 39.102 Rb Рубидий 37 85.47 Cs Цезий 55 132.905 Fr Франций 87 [223] 9 Щелочные металлы В главной подгруппе: 1. Число электронов на внешнем слое не изменяется 2. Радиус атома увеличивается 3. Электроотрицательность уменьшается 4. Восстановительные свойства усиливаются 5. Металлические свойства усиливаются
- 4. Ли́ тий / Lithium (Li) Внешний вид простого вещества Мягкий металл серебристо-белого цвета. Электронная коефигуранция [He] 2s1 Происхождение названия Греч. «Земля» Степень окисления 1 Плотность 0,534 г/см³ Температура плавления 453,69 K Температура кипения 1613 K Li
- 5. Натрий/Natrium (Na) Внешний вид простого вещества серебристо-белый мягкий металл Электронная коефигуранция [Ne] 3s1 Происхождение названия Араб. «сода» Степень окисления 1 Плотность 0,971 г/см ³ Температура плавления 370,96 К Температура кипения 1156,1 К
- 6. Калий / Kalium (K) Внешний вид простого вещества Серебристо-белый мягкий металл Электронная конфигуранция [Ar] 3d10 4s1 Происхождение названия Араб. «щелочь» Степень окисления 1 Плотность 0,856 г/см³ Температура 336,8 К плавления Температура кипения 1047 К
- 7. Руби́ дий / Rubidium (Rb) Внешний вид простого вещества Серебристо- белый мягкий металл Электронная конфигуранция [Kr] 5s1 Происхождение названия Лат. «Темно- красный» Степень окисления 1 Плотность 1,532 г/см³ Температура плавления 312,2 К Температура кипения 961 К
- 8. Цезий / Caesium (Cs) Внешний вид простого вещества очень мягкий вязкий серебристо-жёлтый похожий на золото металл Электронная конфигуранция [Xe] 6s1 Происхождение названия Лат. «небесно- голубой» Степень окисления 1 Плотность 1,873 г/см Температура плавления 301,6 К Температура кипения 951,6 К
- 9. Франций / Francium (Fr) Внешний вид простого вещества радиоактивный щелочной металл Электронная конфигуранция [Rn] 7s1 Происхождение названия От названия страны Степень окисления 1 Плотность 1,87 г/см Температура плавления 300 К Температура кипения 950 К
- 11. Na – в природе 2,64% K – 2,5% Li, Rb, Cs – значительно меньше. Природные соединения и минералы: NaCl – поваренная соль (галит) Na2SO4 * 10 H2O – глауберова соль NaNO3 – чилийская селитра Na3AlF6 – криолит Na2B2O7 * 10 H2O – бура KCl – сильвин KCl * NaCl - сильвинит
- 12. Li2O • Al2O3 • 4SiO2 – сподумен NaCl – поваренная соль (каменная соль), галит Na2SO4 • 10H2O – глауберова соль (мирабилит)
- 13. NaNO3 – чилийская селитра Na3AlF6 - криолит Na2B4O7· 10H2O - бура
- 14. KCl • NaCl – сильвинит KCl • MgCl2 • 6H2O – карналлит K2O • Al2O3 • 6SiO2 – полевой шпат (ортоклаз)
- 16. Металлический цезий в ампуле 16 Физические свойства Металлический рубидий в ампуле Литий - мягкий и пластичный, твёрже натрия, но мягче свинца Натрий – мягкий металл, его можно резать ножом Серебристо-белые мягкие вещества (режутся ножом), с характерным блеском на свежесрезанной поверхности. Все они легкие и легкоплавкие, причем, как правило, плотность их возрастает от Li к Сs, а температура плавления, наоборот, уменьшается.
- 18. Все щелочные металлы чрезвычайно активны, во всех химических реакциях проявляют восстановительные свойства, отдают свой единственный валентный электрон, превращаясь в положительно заряженный катион.
- 20. Щелочные металлы с НеМе +Г2 MeГ +O2 Li2O, Na2O2, К2О4 +H2 МеH + N2 Me3N со сложными веществами +H2O (бурно) МеOH +H2 + к-ты (р-ры) МеОН+H2
- 21. 1) 2Na + Cl2 = 2NaCl (в атмосфере F2 и Cl2 щелочные Me самовоспламеняются) 2) 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 6) 2Na + NН3 = 2NaNH2 + H2 амид Na (Li - спокойно, Na - энергично, остальные – со взрывом – воспламеняется выделяющийся Н2 Rb и Cs реагируют не только с жидкой Н2О, но и со льдом.
- 22. Качественное определение щелочных металлов 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 Рубидий Калий Li+ Na+ K+
- 24. Получение щелочных металлов 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 Схема электролизера для получения натрия
- 26. Оксиды щелочных металлов – R2O Получение Окислением металла получается только оксид лития 4Li + O2 2Li2O (в остальных случаях получаются пероксиды или надпероксиды). Все оксиды (кроме Li2O) получают при нагревании смеси пероксида (или надпероксида) с избытком металла: Na2O2 + 2Na 2Na2O KO2 + 3K 2K2O
- 27. Химические свойства Типичные основные оксиды. Реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами: Li2O + H2O 2LiOH Na2O + SO3 Na2SO4 K2O + 2HNO3 2KNO3 + H2O
- 29. Пероксид натрия Na2O2 Получение 2Na + O2 Na2O2 Химические свойства 1. Сильный окислитель: 2NaI + Na2O2 + 2H2SO4 I2 + 2Na2SO4 + 2H2O 2Na2O2 + 2CO2 2Na2CO3 + O2 2. Разлагается водой: Na2O2 + 2H2O 2NaOH + H2O2
- 30. Надпероксид калия KO2 Получение K + O2 KO2 Химические свойства 1. Сильный окислитель: 4KO2 + 2CO2 2K2CO3 + 3O2 2. Разлагается водой: 2KO2 + 2H2O 2KOH + H2O2 + O2
- 32. Белые, кристаллические вещества, гигроскопичны; хорошо растворимы в воде (с выделением тепла). В водных растворах нацело диссоциированы. Получение 1. Электролиз растворов хлоридов: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2 2. Обменные реакции между солью и основанием: K2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2KOH 3. Взаимодействие металлов или их основных оксидов (или пероксидов и надпероксидов) с водой: 2Li + 2H2O 2LiOH + H2 Li2O + H2O 2LiOH Na2O2 + 2H2O 2NaOH + H2O2
- 33. Химические свойства R–OH – сильные основания (щелочи) (основность увеличивается в ряду LiOH – NaOH – KOH – RbOH –CsOH); 1. Реагируют с кислотными оксидами и кислотами: 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O LiOH + HCl LiCl + H2O 2. При сплавлении NaOH с ацетатом натрия образуется метан: NaOH + CH3COONa Na2CO3 + CH4
- 34. Типичные реакции для щелочей (на примере гидроксида натрия)
- 36. Большинство солей щелочных металлов хорошо растворимы в воде; исключение составляют лишь соединения лития, а также соли некоторых кислот, например хлорной КСlО4. Интересно, что многие соли лития выделяются из растворов в виде кристаллогидратов, тогда как для солей тяжёлых щелочных металлов (например, цезия или даже калия) кристаллогидраты оказываются неустойчивыми. В ряду Li-Na-K – происходит уменьшение гигроскопичности солей (способности поглощать воду)
- 37. В пламени горелки соли соответствующих металлов окрашивают пламя в присущие им цвета: Na – K – фиолетовый Li – красный Сs – красный Rb – фиолетово-синий Это свойство используется для идентификации солей и при изготовлении фейерверков.
- 38. Среди соединений натрия важная роль принадлежит карбонату, или соде. Безводный средний карбонат натрия Na2CO3 называют кальцинированной содой, десятиводный кристаллогидрат Na2CO3•10H2O— стиральной содой, а гидрокарбонат NaHCO3— питьевой (или пищевой) содой. В организме человека содержится в среднем около 140 г калия и около 100 г натрия. С пищей мы ежедневно потребляем от 1,5 до 7 г ионов калия и от 2 до 15 г ионов натрия. Потребность в ионах Na+ настолько велика, что их необходимо специально добавлять в пищу (в виде поваренной соли).
- 39. Домашнее задание: Название соединения Формула Применение Едкий натр, едкое кали, кристаллическая сода, питьевая сода, поташ, глауберова соль, поваренная соль, натриевая селитра, калиевая селитра.