Химические свойства щелочных металлов

Общая, неорганическая и физическая химия.

Щелочные металлы – способы получения, химические свойства, применение. Гидриды – получение, химические свойства, применение.

Щелочны́е мета́ллы — элементы главной подгруппы I группы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева: литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs и франций Fr. Эти металлы получили название щелочных, потому что большинство их соединений растворимо в воде. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щёлочами.

Особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на новом энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1. Для всех щелочных металлов характерны восстановительные свойства.

Все металлы этой подгруппы имеют серебристо-белый цвет (кроме серебристо-жёлтого цезия), они очень мягкие, их можно резать скальпелем. Литий, натрий и калий легче воды и плавают на её поверхности, реагируя с ней.

Для получения щелочных металлов используют в основном электролиз расплавов их галогенидов, чащевсего — хлоридов, образующих природные минералы

Химические свойства щелочных металлов.

Из-за высокой химической активности щелочных металлов по отношению к воде, кислороду, азоту их хранят под слоем керосина. Чтобы провести реакцию со щелочным металлом, кусочек нужного размера аккуратно отрезают скальпелем под слоем керосина, в атмосфере аргона тщательно очищают поверхность металла от продуктов его взаимодействия с воздухом и только потом помещают образец в реакционный сосуд.

Оксиды щелочных металлов обладают всеми свойствами, присущими основным оксидам: они реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами.

Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов.

Щелочные металлы растворяются в жидком аммиаке и его производных.

Литий служит сырьем в атомной энергетике, используется в ракетной технике. В металлургии применяется для удаления остатков водорода, азота, кислорода, серы. Натрий необходим для атомной энергетики, металлургии, органического синтеза. Цезий и рубидий используются при изготовлении фотоэлементов.

Гидриды — соединения водорода с металлами и с имеющими меньшую электроотрицательность, чем водород, неметаллами.

Гидриды металлов – обладают только сильными восстановительными свойствами.

Химические свойства:

· Взаимодействие ионных гидридов с водой:

· Взаимодействие с оксидами металлов:

· Термическое разложение:

· Взаимодействие с азотом:

Ионные гидриды получают взаимодействием простых веществ:

2Na + H2 → 2NaH

Гидриды широко применяются для проведения различных синтезов, для получения водорода и в химическом анализе. Гидрид кальция используется в качестве осушителя для удаления следов влаги.

Гидрид натрия применяют для очистки железа от магнетита.