Лужні метали – хімія

Будова і властивості атомів. Лужні метали – це елементи головної підгрупи I групи (IA групи) Періодичної системи Д. І. Менделєєва: літій Li, натрій Na, калій К, рубідій Rb, цезій Cs і францій Fr. Францій – рідкісний радіоактивний елемент.

Лужні метали – прості речовини.
На зовнішньому енергетичному рівні атоми цих елементів містять по одному електрону, що знаходиться на порівняно великій відстані від ядра. Вони легко віддають цей електрон, тому є дуже сильними відновниками. У всіх своїх сполуках лужні метали проявляють ступінь окислення +1. Відновні властивості їх посилюються при переході від Li до Cs, що пов’язано зі збільшенням радіусів їх атомів.

Це найбільш типові представники металів: металеві властивості виражені у них особливо яскраво.

Лужні метали – прості речовини. Сріблясто-білі м’які речовини (ріжуться ножем), з характерним блиском на свежесрезанной поверхні (рис. 48). Всі вони легкі і легкоплавкі, причому, як правило, щільність їх зростає від літію до цезію, а температура плавлення, навпаки, зменшується (рис. 49).

Лужні метали активно взаємодіють майже з усіма неметалами. Використовуючи загальне позначення для металів М, запишемо в загальному вигляді рівняння реакцій лужних металів з неметалами – воднем, хлором і сіркою.

Швидкість взаємодії лужного металу з водою буде збільшуватися від літію до цезію (чому?).

З’єднання лужних металів. У вільному вигляді в природі лужні метали не зустрічаються через свою виключно високої хімічної активності. Деякі їх природні сполуки, зокрема солі натрію і калію, досить широко поширені, вони містяться в багатьох мінералах, рослинах, природних водах.

Розглянемо основні сполуки лужних металів на прикладі сполук натрію і калію – найбільш важливих представників цієї групи елементів.

Оксиди М2O – тверді речовини. Мають яскраво виражені основні властивості: взаємодіють з водою, кислотами і кислотними оксидами (запишіть рівняння відповідних реакцій)

Гідроксиди МОН – тверді білі речовини. Дуже гігроскопічні. Добре розчиняються у воді з виділенням великої кількості теплоти. Їх відносять до лугів, вони виявляють яскраво виражені властивості сильних розчинних підстав: взаємодіють з кислотами, кислотними оксидами, солями, амфотерними оксидами і гідроксидами (запишіть рівняння відповідних реакцій в молекулярній і іонної формах). Гідроксиди лужних металів утворюються при взаємодії лужних металів або їх оксидів з водою (запишіть рівняння відповідних реакцій).

Гідроксид натрію NaOH в техніці відомий під назвами їдкий натр, каустична сода, каустик. Технічна назва гідроксиду калію КОН – їдке калі.

Обидва гідроксиду – NaOH і КОН – роз’їдають тканини і папір, тому їх називають також їдкими лугами.

Їдкий натр застосовують у великих кількостях для очищення нафтопродуктів, у паперовій та текстильній промисловості, для виробництва мила і волокон. Їдке калі дорожче і застосовується рідше. Основна область його застосування – виробництво рідкого мила.

Солі лужних металів – тверді кристалічні речовини іонного будови. Майже всі солі натрію і калію розчинні у воді. Найбільш важливі їх солі – карбонати, сульфати і хлориди.

Na2CO3 – карбонат натрію, утворює кристалогідрат Na2CO3 • 10Н2O, відомий під назвою кристалічна сода, яку застосовують у виробництві скла, паперу, мила. Це середня сіль.

Вам в побуті більш відома кисла сіль – гідрокарбонат натрію NaHCO3 (харчова сода), яку застосовують у харчовій промисловості, в медицині.

К2СO3 – карбонат калію, технічна назва – поташ, використовують у виробництві рідкого мила і для приготування тугоплавкого скла, а також в якості добрива.

Na2SO4 • 10H2O – крісталлогідратат сульфату натрію, технічна назва – глауберової сіль, застосовують для виробництва соди і скла і як проносний засіб.

NaCl – хлорид натрію, або кухонна сіль, добре відомий вам з курсу 9 класу. Хлорид натрію є найважливішим сировиною в хімічній промисловості, широко застосовується в побуті (рис. 52).

Іони натрію і калію дуже важливі для живих організмів: Na + – головний позаклітинний іон, міститься в крові і лімфі, а К + – основний внутрішньоклітинний іон. Вони виконують різні функції в організмі, але воліють «працювати» разом. Співвідношення концентрацій цих іонів регулює тиск крові в живому організмі; забезпечує переміщення розчинів солей з коренів в листя рослин.

Калій підтримує роботу серцевого м’яза, тому нестача калію в організмі негативно позначається на здоров’ї людини. Калій необхідний рослинам, при його недоліку знижується інтенсивність фотосинтезу.

Посилання на основну публікацію