Щелочные и щелочноземельные металлы. Химические свойства

Пероксиды, гидриды.

Элементы IA(Li, Na, Rb, Cs, Fr) и IIA (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) групп периодической системы содержат на внешней электронной оболочке один или два S-электрона, а на предвнешней – 8 электронов (у лития и берилия – два).

Они являются очень активными металлами, легко теряют внешние электроны, проявляют

положительную степень окисления +1 (щелочные металлы) и +2 (Be, mg и щелочно-земельные металл). В направлении от Li к Cs и от Dt к Ra радиусы атомов увеличиваются, потенциалы ионизации и электроотрицательность уменьшаются, усиливаются металлические свойства и химическая активность.

Металлы IA и IIA групп – вещества серебристо-белого цвета. Щелочные металлы – очень мягкие и пластичные, легко режутся ножом, характеризуются малыми плотностями, низкими температурами плавления, хорошей электропроводимостью.

Металлы и их соединения окрашивают пламя горелки в характерные цвета (Li – красный, Na –желтый, K- фиолетовый, Rb – синевато-красный, Cs – синий, Ba – зеленый, Са – кирпично-красный), что позволяет легко качественно определить присутствие этих элементов.Вследствие высокой реакционной способности в природе в свободном виде эти элементы не встречаются, а находятся в виде соединений. Получают S-элементы преимущественно путем электролиза расплавов галогенидов и гидроксидов, реже металлотермическим или термическим разложением соединений.

Химические свойства

1)Взаимодействие с водой:

2Na +2H 2 O = 2NaOH + H 2↑

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2↑

2)Взаимодействие с щелочами:

Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 [Be(OH) 4 ] + H 2↑

3)Взаимодействие с кислородом:

3Na + 2О 2 = Nа 2 О 2 + NаО 2

4)Взаимодействие с жидким аммиаком:

2Nа + 2NН 3 = 2NаNН 2 + Н 2 ↑

Гидриды.Гидриды щелочных и щелочно–земельных металлов являются сильнейшими восстановителями.

Они разлагаются водой с образованием водорода и гидроксида:

NaH +H 2 O = NaOH +H 2↑

CaH 2 + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + 2H 2↑

Пероксиды

Пи горении в кислороде только литий образует Li2O, натрий образует Na2O2, остальные образуют надпероксиды KO2, RbO2, CsO2. Пероксид натрия подвергается гидролизу:

Na 2 O 2 + 2H 2 O = H 2 O 2 + 2NaOH

и взаимодейстует с СО2 с выделением кислорода:

2Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2

Пероксид натрия проявляет окислительные и восстановительные свойства:

Na 2 O 2 + 2KI + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + I 2 + 2H 2 O

5Na 2 O 2 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5O 2 + 5Na 2 SO 4 + 8H 2 O

С водой надпероксиды реагируют по схеме: 2MeO 2 + 2H 2 O = 2MeOH + H 2 O 2 + O 2

Пероксиды и надпероксиды применяют для регенерции воздуха в закрытых помещениях и

изолирующих противогазах:4KO 2 + CO 2 = 2K 2 CO3 + 3O 2.

Как получить: Fe(OH) 3, Co(OH) 3, Ni(OH) 3 из Э(OH) 2?

1)4Fe(OH) 2 ↓ + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3 ↓

Зеленый бурый