Химические свойства щелочных металлов

1. Взаимодействие с водой. Важное свойство щелочных металлов — их высокая активность по отношению к воде.

2. Взаимодействие с кислородом.

3. Взаимодействие с другими веществами. Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов

Общая формула оксидов щелочных металлов – M₂O.

-Хорошо растворяются в воде, реагируя с ней: M₂O + H₂O = 2MOH.

- Реагируют с кислородом, водородом, серой и хлором: 2Na₂O + O₂ = 2Na₂O₂;

-Проявляют свойства основных оксидов, реагируют с кислотными оксидами и кислотами: Li₂O + 2HCl = 2LiCl + H₂.

Общая формула гидроксидов щелочных металлов – MOН.

Все гидроксиды проявляют свойства сильных оснований. В воде практически нацело диссоциируют: NaOH = Na⁺ + OH^-.

Реагируют с оксидами неметаллов: KOH + CO₂ = KHCO₃;

Взаимодействуют с кислотами, вступают в реакцию нейтрализации:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O;

Вступают в обменные реакции с солями:

2NaOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂ + 2NaCl.

Реагируют с галогенами: 2KOH + Cl₂ = KClO + KCl + H₂O (на холоде);

В расплавленном состоянии взаимодействуют с амфотерными металлами и их оксидами:

2KOH + Zn = K₂ZnO₂ + H₂;

2KOH + ZnO = K₂ZnO₂ + H₂O.

Водные растворы гидроксидов при взаимодействии с амфотерными металлами, их оксидами и гидроксидами образуют гидроксокомплексы:

2NaOH + Be + 2H₂O = Na₂[Be(OH)₄] + H₂;

 

34_) р-элементы IVA группы. Их химические свойства и соединения на примере углерода.

p-Элементы имеют общую электронную конфигурацию ns2np1–6 и образуют подгруппы IIIА,IVА, VА, VIА, VIIА и VIIIА периодической системы.

В подгруппе IIIА рассматривают отдельно B, Al и подгруппу галлия (Ga, In, Tl), в IVА – C, Si и подгруппу германия (Ge, Sn, Pb), в VА – N, P и подгруппу мышьяка (As, Sb, Bi), в VIА – O и подгруппу халькогенов (S, Se, Te, Po), в VIIА – галогены (F, Cl, Br, I, At), в VIIIА – Ne, Ar и подгруппу криптона (Kr, Xe, Rn).

В отличие от s-элементов, p-элементы поливалентны. Высшие положительные степени окисления равны номеру группы, отрицательные – числу неспаренных электронов для элементов IVА–VIIА подгрупп. Для элементов подгруппы Kr возможны только формально положительные четные степени окисления.

При переходе сверху вниз в подгруппах возрастает разница энергий s- и p-подуровней, поэтому легким элементам свойственны высшие степени окисления, тяжелым – низшие. Так, в подгруппе IVА стабильность соединений Э²⁺ возрастает в ряду Ge²⁺< Sn²⁺< Pb²⁺. В той же последовательности уменьшается устойчивость соединений Э⁴⁺. Подтверждением этому служит изменение термической устойчивости водородных соединений ЭH₄.

Восстановительные свойства p -элементов в группе сверху вниз усиливаются, а окислительные ослабевают.

IIIA: B, Al, In, Tl, Ga(степень окисления +3, кроме Tl- +1);

Реагируют с:галогенами,серой, азотом, кроме Тl, с углеродом Al: Al₄C₃-карбид алюминия.

Al, Ga, In образуют оксиды при нагревании, а на воздухе покрываются оксидной пленкой.

Самый распространенный металл на Земле – Al. Высокопрочный, легкий, не коррозийный.

Сплавы Al:

Дюралюминий(Al – 94%, Cu – 4%, Mg, Fe, Si, Mn по 0,5%)

Силумин(Al – 85-90%, Si – 10-14%, Na – 0.1%)

Применяются как конструкционные изделия в авиа-, авто-, судо-, космостроении. Используется как легирование для повышения жаростойкости.

Al₂O₃ – хороший абсорбент, входит в состав драгоценных камней таких как рубин, сапфир.

IVA: C, Si, Ge, Sn, Pb, Fl

Валентность 2 либо 4

Sn встречается в виде оловянного камня – SnО₂

Pb в виде галенита PbS

Si в виде песка, кварца – SiО₂

Легко переходіт в состояніе кварцевого стекла. Монокристаллический кремний – материал для лазерных зеркал(газовые лазеры).

Силикаты:

75% земной коры – сілікаты. Стекло получают при сплавлении силикатов и других соединений:

Na₂CO₃+CaCO₃+SiO₂=Na₂O*CaO*6SiO₂+CO₂