Щелочные металлы
🧪 Химия · 9 класс
Щелочные металлы
Щелочные металлы — это элементы главной подгруппы первой группы: литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций. На внешнем уровне их атомов находится всего один электрон, который очень легко отдаётся. Поэтому в соединениях щелочные металлы всегда проявляют степень окисления +1 и являются самыми сильными восстановителями среди всех металлов. Название группы связано с тем, что при взаимодействии с водой эти металлы образуют щёлочи — растворимые основания.
Физические свойства
Щелочные металлы мягкие — их можно резать ножом, лёгкие, с низкими температурами плавления и серебристо-белые на свежем срезе. Они настолько активны, что мгновенно реагируют с кислородом и влагой воздуха, поэтому их хранят под слоем керосина или другой жидкости без воды.
Химические свойства
Сверху вниз по подгруппе радиус атома растёт, внешний электрон отдаётся всё легче, и активность металлов увеличивается. Щелочные металлы бурно реагируют с водой с выделением водорода и образованием щёлочи:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Они легко окисляются кислородом воздуха и активно реагируют с неметаллами — галогенами, серой, водородом:
4Li + O2 = 2Li2O
С хлором натрий даёт хорошо знакомую поваренную соль:
2Na + Cl2 = 2NaCl
| Металл | Окраска пламени | Активность |
|---|---|---|
| Литий | карминово-красная | наименьшая в группе |
| Натрий | жёлтая | средняя |
| Калий | фиолетовая | выше, чем у натрия |
Окраску пламени используют для распознавания соединений щелочных металлов: каждый металл даёт свой характерный цвет.
Соединения и применение
Оксиды щелочных металлов — основные оксиды; при растворении в воде они дают щёлочи, например гидроксид натрия NaOH и гидроксид калия KOH. Это сильные, хорошо растворимые основания, разъедающие кожу и ткани, поэтому работать с ними нужно осторожно. Соли щелочных металлов широко распространены и имеют огромное значение: поваренная соль NaCl необходима в питании и служит сырьём для получения многих веществ, сода Na2CO3 применяется в быту, в стекловарении и в производстве моющих средств, а соединения калия служат ценными калийными удобрениями. Сами металлы получают электролизом расплавов их соединений, так как восстановить такие активные металлы углём невозможно. Из-за высокой активности щелочные металлы в природе встречаются только в виде соединений.
Частая ошибка: думать, что натрий можно держать на открытом воздухе. На самом деле щелочные металлы хранят под слоем керосина, иначе они окислятся и могут воспламениться.
Кратко о главном
- Щелочные металлы — элементы первой группы с одним внешним электроном.
- Степень окисления в соединениях всегда
+1. - Это самые активные металлы; активность растёт сверху вниз.
- Реагируют с водой, образуя щёлочь и водород.
- Хранят под слоем керосина, распознают по окраске пламени.