1 слайд
Тема: Соединения щелочных металлов Тест по теме: Щелочные металлы. Ответы: 1- г 2 - в 3 - б 4 - в 5 - а 6 - г 7 - б 8 - а 9 - б 10 - в. Шкала оценивания: нет ошибок – «5», 1,2 ошибки – «4», 3,4 ошибки – «3», более – «2» Д/з § 11, упр. 1 (б) стр.48. К щелочным металлам не относится: а) рубидий; в) калий; б) цезий; г) медь. Электронная формула 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 соответствует элементу: а) литию; в) калию; б) натрию; г) меди. Радиус атома у элементов I группы главной подгруппы с увеличением заряда ядра: а) изменяется периодически; в) не изменяется; б) увеличивается; г) уменьшается. Щелочные металлы проявляют очень сильные: а) окислительные свойства; в) восстановительные свойства; б) амфотерные свойства; г) нейтральные свойства. Во всех своих соединениях щелочные металлы проявляют степень окисления: а) +1; в) +2; б) +3; г) +4. 6. К физическим свойствам щелочных металлов не относится: а) серебристо-белые; в) хорошие электропроводники; б) мягкие и легкие; г) тугоплавкие. 7. При взаимодействии элементов I группы главной подгруппы с водой образуется: а) кислота; в) оксид и выделяется водород; б) щелочь и выделяется водород; г) соль. 8. При взаимодействии кислорода со щелочными металлами оксид образуется только с: а) литием; в) калием; б) натрием; г) рубидием. 9. Щелочные металлы не взаимодействуют с: а) неметаллами; в) водой; б) растворами кислот; г) концентрированными кислотами. 10. Натрий и калий хранят в керосине или в минеральном масле, потому что они: а) имеют резкий запах; в) легко окисляются на воздухе; б) очень легкие; г) сильные окислители.
2 слайд
3 слайд
2. Гидроксиды щелочных металлов а) физические свойства: б) химические свойства: Инструкция Налейте в чистую пробирку гидроксид натрия, добавьте несколько капель фенолфталеина. Что наблюдаете? Добавьте в эту же пробирку раствор соляной кислоты. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции. Налейте в чистую пробирку гидроксид натрия и добавьте раствор сульфата меди. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции. В пробирку с гидроксидом цинка осторожно добавьте гидроксид натрия. Что наблюдаете? Запишите уравнение реакции. Сделайте вывод о химических свойствах гидроксидов щелочных металлов.
4 слайд
2. Гидроксиды щелочных металлов в) применение: Гидроксид натрия – NaOH – едкий натр, каустическая сода, каустик. Гидроксид калия – КОН – едкое кали. NaOH и КОН – едкие щелочи, разъедают ткани и бумагу
5 слайд
3. Соли щелочных металлов пищевая сода поташ поваренная соль глауберова соль кристаллическая сода Формула соли название применение
6 слайд
4. Значение соединений щелочных металлов в жизнедеятельности организмов Ионы натрия и калия играют большую биологическую роль: Na+ - главный внеклеточный ион, содержится в крови и лимфе, а К+ - основной внутриклеточный ион. Соотношение концентрации этих ионов регулирует давление крови в живом организме и обеспечивает перемещение растворов солей из корней в листья растений. Ионы калия - поддерживают работу сердечной мышцы, помогают при ревматизме, улучшают работу кишечника. Соединения калия – устраняют отеки.
7 слайд
Взрослый человек должен в сутки потреблять с пищей 3,5г ионов калия. Задача. В 100г кураги содержится 2,034г калия. Сколько граммов кураги нужно съесть, чтобы получить суточную норму калия? Итог урока: Какие физические и химические свойства характерны для оксидов, гидроксидов щелочных металлов. Где применяются гидроксиды и соли щелочных металлов Спасибо за работу.
У атомов металлов на внешнем уровне 1-3 электрона.
Металлы являются восстановителями и окислителями.
Для металлов характерна металлическая кристаллическая решетка.
Металлы обладают электропроводностью и теплопроводностью.
При взаимодействии с кислородом металлы принимают электроны.
Слайд используется для актуализации знаний по теме металлы
Все металлы активно взаимодействуют с кислотами.
Металлы С u, Au, Ag не взаимодействуют с водой даже при нагревании.
М g, Be относятся к щелочноземельным металлам.
Дать общую характеристику щелочным металлам.
Рассмотреть их электронное строение, сравнить физические и химические свойства.
Узнать о важнейших соединениях металлов и их тривиальных названиях.
Определить области применения этих соединений.
ОТКРЫТИЕ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
- Литий был открыт шведским химиком Й. Арведсоном в 1817 г. по предложению Й.Берцелиуса назван литием (от греч. литос – камень)
- Натрий и калий были впервые получены английским химиком и физиком Г. Дэви в 1807 г. при электролизе едких щелочей
- Й. Берцелиус предложил назвать один новый элемент натрием (от араб. натрун – сода), а второй элемент по предложению Гильберта назван калием (от араб. алкали – щелочь )
Гемфри Дэви
(1778 – 1829)
Йенс-Якоб Берцелиус (1779–1848)
- В 1860 – 1861г.г. в Германии Р.Бунзен и Г.Кирхгоф открыли рубидий «темно-красный» и цезий «небесно-голубой».
- В 1939г. во Франции М. Пере открыл радиоактивный элемент франций, который назвал в честь своей страны – Франции.
Восстано-вительные свойства
соединения
Метал-лические свойства
элемент
А r
Валентные
электроны
Атомный радиус
Li 2 O, LiOH
основные свойства
2s 1
Na 2 O, NaOH
основные свойства
3s 1
K 2 O, KOH
основные свойства
4s 1
Rb 2 O, RbOH
основные свойства
Изучение нового материала. Все сведения не появляются сразу, а имеется возможность входе беседы с учащимися проверить их мнение и вместе дать общую характеристику щелочных металлов по их положению в таблице.
5s 1
Cs 2 O, CsOH
основные свойства
6s 1
Радиоактивный
элемент
7s 1
Щелочные металлы
Физические свойства
Щелочные металлы легкоплавки и мягки, серебристы, как снежки…
Литий - мягкий и пластичный, твёрже натрия, но мягче свинца
Натрий – мягкий металл, его можно резать ножом
Металлический рубидий в ампуле
Металлический цезий в ампуле
Твердые вещества серебристо-белого цвета
Электропроводны и теплопроводны
Легкоплавкие. пластичные
РЯД АКТИВНОСТИ МЕТАЛЛОВ / ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЯД НАПРЯЖЕНИЙ
Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb (H) Bi Cu Hg Ag Pt Au
NaCl – поваренная (каменная) соль
Na 2 SO 4 * 10H 2 O – глауберова соль
NaCl*KCl – сильвинит
KCl * MgCl 2 *6H 2 O – карналлит
Na +
Cl -
Na +
Cl -
Cl -
Na +
Na +
Cl -
2NaCl → 2Na + Cl 2
NaCl → Na + + Cl -
каменная
сильвинит
Глауберова
карналлит
Нахождение в природе
Ортоклаз
Хлорид натрия
Формула К(А lSi 3 О 8)
Формула NaCl
Формула Na
Карналлит
Сильвинит
Формула NaCl KCl
Формула KCl·MgCl 2 ·6H 2 O
Формула К Cl
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.
1. Ме + вода = гидроксид металла + водород
Все щелочные металлы активно реагируют с водой, образуя щелочи и восстанавливая воду до водорода:
2Ме 0 + 2Н 2 О = 2Ме +1 ОН + Н 2
2Na + 2Н 2 О = 2NaOH + H 2
Скорость взаимодействия щелочного металла с водой увеличивается от лития к цезию
2. Взаимодействие с кислородом
- Только литий сгорает на воздухе с образованием оксида стехиометрического состава:
При горении натрия в основном образуется пероксид Na 2 O 2 с небольшой примесью надпероксида NaO 2:
- В продуктах горения калия , рубидия и цезия содержатся в основном надпероксиды:
3 . Взаимодействие с другими веществами
Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов, с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом и кремнием с образованием, соответственно, галогенидов , сульфидов , нитридов , фосфидов, карбидов и силицидов :
Оксиды щелочных металлов обладают всеми свойствами, присущими основным оксидам: они реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами:
Основные оксиды
Пищевая промышленность
Производство мыла
Гидроксид натрия
Соляная кислота
Na + - внутриклеточный ион, содержится в крови и лимфе, создает в клетках осмотическое давление.
K + - внеклеточный ион, поддерживает работу сердца и мышц.
Сколько воды и хлорида натрия нужно взять для приготовления физиологического раствора
массой 0,5 кг?
4,5г соли
495,5 г воды
Смесь хлорида и гидрокарбоната натрия массой 15 г обработали уксусной кислотой, при этом выделилось 2,8 л (н.у.) газа. Определите массовые доли в процентах компонентов смеси.
Хлорид калия - очень ценное минеральное удобрение. Рассчитайте массовую долю калия (%) в этом веществе.
70% NaHCO 3
30% NaCl
Тривиальные названия солей:
Поваренная соль
Раствор хлорида натрия (0,9%) применяется в медицине. Такой раствор называется физиологическим
Питьевая сода применяется в кулинарии, для выпечки кондитерских изделий.
Хлорид натрия - как добавка к пище
Калийные удобрения играю важную роль в жизни растений.
Для работы слайда необходимо кликнуть мышью на любой синий прямоугольник. Для 1-3 ячейки таблицы это задача. Для 4 ячейки - проверка знаний тривиальных названий веществ.
Кристалли-ческая сода
Na 2 CO 3 *10H 2 O
Калийная селитра
Na 2 SO 4 *10H 2 O
Глауберова соль
Питьевая сода
Задание №1.
Определите «лишний» элемент в ряду.
А) Fr, K, Cu, Na ;
Б) P, Li, O, Cl ;
В) Al, Ag, Ra, Cs .
Объясните свой выбор.
Задание № 2.
Горение какого металла вы наблюдаете на рисунке, если пламя окрашено в соответствующий цвет
Окраска пламени ионами щелочных металлов
Li +
Na +
K +
Cs +
Задание № 3.
Шведский химик Юхан Арфведсон в 1817 г. Изучал свойства оксида нового химического элемента с формулой Э2О. Этот оксид был белого цвета, энергично взаимодействовал с водой с образованием сильного основания ЭОН, а с кислотами давал соли. Со щелочами Э2О не реагировал, а в атмосфере СО2 превращался в карбонат Э2СО3, а при сплавлении с оксидом фосфора (V) давал ортофосфат Э3РО4. И карбонат и ортофосфат плохо растворялись в воде. Когда порошок Э2О вносили в пламя, оно окрашивалось в карминово – красный цвет. Какой оксид изучал Арфведсон? Напишите все упомянутые реакции.
1)Li 2 O + H 2 O→2LiOH
2) Li 2 O + 2HNO 3 → 2LiNO 3 + H 2 O
3) Li 2 O + CO 2 → Li 2 CO 3
4) 3Li 2 O + P 2 O 5 → 2Li 3 PO 4
Электроотрицательность
От лития к францию у атомов щелочных металлов увеличивается
число валентных электронов
окислительные свойства
восстановительные свойства
Более сильным восстановителем,
чем К будет
Активнее всех
с водой будет взаимодействовать
Na может реагировать
со всеми веществами группы
CO 2 , H 2 , C
С a, H 2 O, Cl 2
При выполнении этого задания необходимо выбрать правильный ответ и щелкнут по нему левой кнопкой мыши.
N 2 , H 2 , H 2 O
NaOH, O 2 , S
Щелочные металлы находятся в природе в виде…
оксидов
солей
в свободном виде
сульфидов
Закрепление
С помощью уравнений реакций осуществите превращения:
1) Na → Na 2 O 2 → Na 2 O
NaOH → Na 2 CO 3
- Li → Li 2 O → LiOH → LiCl
1.Какой металл при взаимодействии с водой образует щелочь?
2. Определите электронные формулу щелочных металлов.
Подведение итогов
- Сегодня я узнал (а) …
- Я удивился (лась)…
- Я хотел (а) бы…
Домашнее задание: § 11 с. 44-45, зад- к Кузнецовой Н.Е., Лёвкина № 8-43, 8-53
1 из 16
Презентация на тему: Щелочные металлы 9 класс
№ слайда 1
Описание слайда:
№ слайда 2
Описание слайда:
ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ Щелочные металлы - 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. По-славянски «выщелачивать» означает «растворять», это и определило название данной группы металлов. При растворении щелочных металлов в воде образуются растворимые гидроксиды, называемые щёлочами.
№ слайда 3
Описание слайда:
Общая характеристика щелочных металлов В Периодической системе они следуют сразу за инертными газами, поэтому особенность строения атомов щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1. Очевидно, что валентные электроны щелочных металлов могут быть легко удалены, потому что атому энергетически выгодно отдать электрон и приобрести конфигурацию инертного газа. Поэтому для всех щелочных металлов характерны восстановительные свойства. Это подтверждают низкие значения их потенциалов ионизации (потенциал ионизации атома цезия - один из самых низких) и электроотрицательности (ЭО).
№ слайда 4
Описание слайда:
№ слайда 5
Описание слайда:
Химические свойства щелочных металлов Из-за высокой химической активности щелочных металлов по отношению к воде, кислороду, и иногда даже и азоту (Li, Cs) 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. 1. Взаимодействие с водой. Важное свойство щелочных металлов - их высокая активность по отношению к воде. Наиболее спокойно (без взрыва) реагирует с водой литий При проведении аналогичной реакции натрий горит жёлтым пламенем и происходит небольшой взрыв. Калий ещё более активен: в этом случае взрыв гораздо сильнее, а пламя окрашено в фиолетовый цвет.
№ слайда 6
Описание слайда:
2. Взаимодействие с кислородом. Продукты горения щелочных металлов на воздухе имеют разный состав в зависимости от активности металла. Только литий сгорает на воздухе с образованием оксида стехиометрического состава:При горении натрия в основном образуется пероксид Na2O2 с небольшой примесью надпероксида NaO2: В продуктах горения калия, рубидия и цезия содержатся в основном надпероксиды:
№ слайда 7
Описание слайда:
Для получения оксидов натрия и калия нагревают смеси гидроксида, пероксида или надпероксида с избытком металла в отсутствие кислорода: Для кислородных соединений щелочных металлов характерна следующая закономерность: по мере увеличения радиуса катиона щелочного металла возрастает устойчивость кислородных соединений, содержащих пероксид-ион О22−и надпероксид-ион O2−.Для тяжёлых щелочных металлов характерно образование довольно устойчивых озонидов состава ЭО3. Все кислородные соединения имеют различную окраску, интенсивность которой углубляется в ряду от Li до Cs:
№ слайда 8
Описание слайда:
Оксиды щелочных металлов обладают всеми свойствами, присущими основным оксидам: они реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами: Пероксиды и надпероксиды проявляют свойства сильных окислителей: Пероксиды и надпероксиды интенсивно взаимодействуют с водой, образуя гидроксиды:
№ слайда 9
Описание слайда:
3. Взаимодействие с другими веществами. Щелочные металлы реагируют со многими неметаллами. При нагревании они соединяются с водородом с образованием гидридов, с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом и кремнием с образованием, соответственно, галогенидов, сульфидов, нитридов, фосфидов, карбидов и силицидов: При нагревании щелочные металлы способны реагировать с другими металлами, образуя интерметаллиды. Активно (со взрывом) реагируют щелочные металлы с кислотами.Щелочные металлы растворяются в жидком аммиаке и его производных - аминах и амидах: При растворении в жидком аммиаке щелочной металл теряет электрон, который сольватируется молекулами аммиака и придаёт раствору голубой цвет. Образующиеся амиды легко разлагаются водой с образованием щёлочи и аммиака:
№ слайда 10
Описание слайда:
№ слайда 11
Описание слайда:
Литий Самый легкий металл, имеет два стабильных изотопа с атомной массой 6 и 7; более распространен тяжелый изотоп, его содержание составляет 92,6% от всех атомов лития. Литий был открыт А.Арфведсоном в 1817 и выделен Р.Бунзеном и А.Матисеном в 1855. Он используется в производстве термоядерного оружия (водородная бомба), для увеличения твердости сплавов и в фармацевтике. Соли лития применяют для увеличения твердости и химической стойкости стекла, в технологии щелочных аккумуляторных батарей, для связывания кислорода при сварке.
Описание слайда:Калий Известен с древности, выделил его также Х.Дэви в 1807. Соли калия хорошо известны: калиевая селитра (нитрат калия KNO3), поташ (карбонат калия K2CO3), едкое кали (гидроксид калия KOH) и др. Металлический калий также находит различное применение в технологии теплообменных сплавов.
№ слайда 14
Описание слайда:
Рубидий Рубидий был открыт методом спектроскопии Р.Бунзеном в 1861; содержит 27,85% радиоактивного рубидия Rb-87. Рубидий, как и другие металлы подгруппы IA, химически высокоактивен и должен храниться под слоем нефти или керосина во избежание окисления кислородом воздуха. Рубидий находит разнообразное применение, в том числе в технологии фотоэлементов, радиовакуумных приборов и в фармацевтике.
Описание слайда:
Выполнил Шляховой Владимир Франций Последний член семейства щелочных металлов франций настолько радиоактивен, что его нет в земной коре в более чем следовых количествах. Сведения о франции и его соединениях основаны на исследовании ничтожного его количества, искусственно полученного (на высокоэнергетическом ускорителе) при a-распаде актиния-227. Наиболее долгоживущий изотоп 22387Fr распадается за 21 мин на 22388Ra и b-частицы. Согласно приблизительной оценке, металлический радиус франция составляет 2,7 . Франций обладает большинством свойств, характерных для других щелочных металлов, и отличается высокой электронодонорной активностью. Он образует растворимые соли и гидроксид. Во всех соединениях франций проявляет степень окисления I.
Литий (лат.- lithium), Li-химический элемент первой группы, А-подгруппы периодической системы Д. И. Менделеева, относится к щелочным металлам, порядковый номер 3, атомная масса равна 6,939; при нормальных условиях серебристо-белый, легкий металл.
Природный литий состоит из двух изотопов с массовыми числами 6 и 7. Интересная деталь: стоимость изотопов лития совсем не пропорциональна их распространенности. В начале этого десятилетия в США относительно чистый литий-7 стоил почти в 10 раз дороже лития-6 очень высокой чистоты.
Искусственным путем получены еще два изотопа лития. Время их жизни крайне невелико: у лития-8 период полураспада равен 0,841 секунды, а у лития-9 0,168 секунды.
Литий - типичный элемент земной коры, сравнительно редкий элемент.(содержание 3,2×10-3% по массе), он накапливается в наиболее поздних продуктах дифференциации магмы - пегматитах. В мантии мало лития - в ультраосновных породах всего 5×10-3% (в основных 1,5×10-3%, средних - 2×10-3%, кислых 4×10-3%). Близость ионных радиусов Li+, Fe2+ и Mg2+ позволяет литию входить в решётки магнезиально-железистых силикатов - пироксенов и амфиболов. В гранитоидах он содержится в виде изоморфной примеси в слюдах. Только в пегматитах и в биосфере известно 28 самостоятельных минералов лития (силикаты, фосфаты и др.). Все они редкие. В биосфере литий мигрирует сравнительно слабо, роль его в живом веществе меньше, чем остальных щелочных металлов. Из вод он легко извлекается глинами, его относительно мало в Мировом океане (1,5×10-5%).
В человеческом организме (массой 70 кг) - 0,67 мг. лития.
Калий (Kalium)
Калий химический элемент I группы периодической системы Менделеева; атомный номер 19, атомная масса 39,098; серебристо-белый, очень лёгкий, мягкий и легкоплавкий металл. Элемент состоит из двух стабильных изотопов - 39K (93,08%), 41K (6,91%) и одного слабо радиоактивного 40K (0,01%) с периодом полураспада 1,32×109 лет.
Нахождение в природе
В природе – девятый по химической распространенности элемент (шестой среди металлов), находится только в виде соединений. Входит в состав многих минералов, горных пород, соляных пластов. Третий по содержанию металл в природных водах: 1 л морской воды содержит 0,38 г ионов K+. Катионы калия хорошо адсорбируются почвой и с трудом вымываются природными водами.
Жизненно важный элемент для всех организмов. Ионы K+ всегда находятся внутри клеток (в отличие от ионов Na+). В организме человека содержится около 175 г калия, суточная потребность составляет около 4 г. Недостаток калия в почве восполняется внесением калийных удобрений – хлорида калия KCl, сульфата калия K2SO4 и золы растений.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ЦИАНИСТЫЙ КАЛИЙ?
Нахождение в природе
Помимо 223Fr, сейчас известно несколько изотопов элемента №87. Но только 223Fr имеется в природе в сколько-нибудь заметных количествах. Пользуясь законом радиоактивного распада, можно подсчитать, что в грамме природного урана содержится 4·10–18 г 223Fr. А это значит, что в радиоактивном равновесии со всей массой земного урана находится около 500 г франция-223. В исчезающе малых количествах на Земле есть еще два изотопа элемента №87 – 224Fr (член радиоактивного семейства тория) и 221Fr. Естественно, что найти на Земле элемент, мировые запасы которого не достигают килограмма, практически невозможно. Поэтому все исследования франция и его немногих соединений были выполнены на искусственных продуктах.
Натрий на подводной лодке
Рубидий - радиоактивный элемент, он медленно испускает поток электронов, превращаясь в стронций.
Наиболее замечательным свойством рубидия является его своеобразная чувствительность к свету. Под влиянием лучей света рубидий становится источником электрического тока. С прекращением светового облучения исчезает и ток.
С водой Р. реагирует со взрывом, причём выделяется водород и образуется раствор гидроокиси Р., RbOH.
Не обошел рубидий своим вниманием и многих представителей растительного мира: следы его встречаются в морских водорослях и табаке, в листьях чая и зернах кофе, в сахарном тростнике и свекле, в винограде и некоторых видах цитрусовых.
Почему его назвали рубидием? Rubidus – по-латыни «красный». Казалось бы, это имя скорее подходит меди, чем очень обыкновенному по окраске рубидию. Но не будем спешить с выводами.
Это название было дано элементу №37 его первооткрывателями Кирхгофом и Бунзеном. Сто с лишним лет назад, изучая с помощью спектроскопа различные минералы, они заметили, что один из образцов лепидолита, присланный из Розены (Саксония), дает особые линии в темно-красной области спектра. Эти линии не встречались в спектрах ни одного известного вещества. Вскоре аналогичные темно-красные линии были обнаружены в спектре осадка, полученного после испарения целебных вод из минеральных источников Шварцвальда. Естественно было предположить, что эти линии принадлежат какому-то новому, до того неизвестному элементу. Так в 1861 г. был открыт рубидий
Щелочны́е мета́ллы элементы главной подгруппы первой группы Периодической Системы. Название связано с тем, что при взаимодействии щелочных металлов с водой образуется едкая щёлочь. К щелочным металлам относятся (в порядке увеличения атомного номера) литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Щелочны́е мета́ллы элементы главной подгруппы первой группы Периодической Системы. Название связано с тем, что при взаимодействии щелочных металлов с водой образуется едкая щёлочь. К щелочным металлам относятся (в порядке увеличения атомного номера) литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr).
Получение щелочных металлов Щелочные металлы всегда находятся в соединениях в виде положительно заряженных ионов. Так как атомы щелочных металлов очень легко окисляются, отдавая свои электроны, то ионы их наоборот, трудно восстанавливаются.. Поэтому для восстановления ионов щелочных металлов обычно прибегают к наиболее мощному восстановительному средству - электрическому току. Натрий и калий получают в технике электролизом расплавленных гидроокисей или расплавленных хлористых солей; литий получается электролизом расплавленного хлористого лития. Рубидий и цезий в промышленном масштабе не вырабатываются. У франция не существует стабильных изотопов. Щелочные металлы всегда находятся в соединениях в виде положительно заряженных ионов. Так как атомы щелочных металлов очень легко окисляются, отдавая свои электроны, то ионы их наоборот, трудно восстанавливаются.. Поэтому для восстановления ионов щелочных металлов обычно прибегают к наиболее мощному восстановительному средству - электрическому току. Натрий и калий получают в технике электролизом расплавленных гидроокисей или расплавленных хлористых солей; литий получается электролизом расплавленного хлористого лития. Рубидий и цезий в промышленном масштабе не вырабатываются. У франция не существует стабильных изотопов.
Физические свойства Щелочные металлы – серебристо-белые вещества, кроме Щелочные металлы – серебристо-белые вещества, кроме цезия, который имеет золотистый цвет. Мягкие, с низкими температурами плавления и плотностью. Сверху вниз по группе уменьшаются температуры плавления и кипения, увеличивается плотность металлов. Все эти металлы кристаллизуются в объемноцентрированные кубические ячейки. Параметры ячеек увеличиваются, а следовательно, силы связи уменьшаются сверху вниз. Отсюда и уменьшение температуры плавления. Но масса ядер растет, несмотря на увеличение объема. У калия происходит резкое увеличение радиуса атома по сравнению с натрием, и влияние объема оказывается преобладающим над массой, что приводит к резкому снижению плотности. Получение сплава натрия и калия. Оба металла свободно нарезаются ножом
Физические свойства щелочных металлов в таблице металл t плавления, °С t кипения, °C d, г/см 3. Твёрдость по Моосу ρ10 6, омсм Li Li Na Na K Rb Rb Cs Cs Fr Fr179,097,863,538,728,620,5390,9730,8931,5341,9042,4400,60,40,50,3 0,2 8,554,346,1011,619,0
Реагирование с водой Характерная черта щелочных металлов – очень активная, до горения и взрыва, реакция с водой: Характерная черта щелочных металлов – очень активная, до горения и взрыва, реакция с водой: 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 2K + 2H 2 O = 2KOH + H 2 Образуется гидроксид и водород Взаимодействие с водой
Презентацию подготовили Бернштейн Антон – главный научный редактор Пирожков Виктор – технический редактор Материал собрали: Материал собрали: Маслацов Николай – история открытия; Бердников Александр – оксиды и гидроксиды; Применко Алена – получение; Арсланова Ксения – физические свойства; Бернштейн и Пирожков – химические свойства; Иллюстрации: Пирожков Виктор, Арсланова Ксения Иллюстрации: Пирожков Виктор, Арсланова Ксения Рассказывал Бернштейн Антон, Маслацов Николай Рассказывал Бернштейн Антон, Маслацов Николай
Литий Литий был открыт в 1817 шведским химиком А. Арфведсоном в минерале петалите; название от греч. lithos камень. Металлический Литий впервые получен в 1818 английским химиком Г. Дэви. Литий был открыт в 1817 шведским химиком А. Арфведсоном в минерале петалите; название от греч. lithos камень. Металлический Литий впервые получен в 1818 английским химиком Г. Дэви. Мягкий щелочной металл серебристо- белого цвета. Мягкий щелочной металл серебристо- белого цвета.
Натрий Природные соединения Натрия поваренная соль NaCl, сода Na 2 CO 3 известны с глубокой древности. Название «натрий», происходящее от араб. натрун, греч. nitron, первоначально относилось к природной соде. Уже в 18 в. химики знали много др. соединений натрия. Однако сам металл был получен лишь в 1807 Г. Дэви электролизом едкого натра NaOH. В Великобритании, США, Франции элемент называется sodium (от исп. слова soda сода), в Италии sodio. Природные соединения Натрия поваренная соль NaCl, сода Na 2 CO 3 известны с глубокой древности. Название «натрий», происходящее от араб. натрун, греч. nitron, первоначально относилось к природной соде. Уже в 18 в. химики знали много др. соединений натрия. Однако сам металл был получен лишь в 1807 Г. Дэви электролизом едкого натра NaOH. В Великобритании, США, Франции элемент называется sodium (от исп. слова soda сода), в Италии sodio. Натрий - мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета Натрий - мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета Натрий – мягкий металл, его можно резать ножом. Натрий – мягкий металл, его можно резать ножом.
Рубидий Рубидий открыли в 1861 Р. Бунзен и Г. Кирхгоф при спектральном исследовании солей, выделенных из минеральных вод. Название элементу дано по цвету наиболее характерных красных линий спектра (от лат. rubidus красный, тёмно-красный). Металлический Р. получил впервые в 1863 Бунзен. Рубидий открыли в 1861 Р. Бунзен и Г. Кирхгоф при спектральном исследовании солей, выделенных из минеральных вод. Название элементу дано по цвету наиболее характерных красных линий спектра (от лат. rubidus красный, тёмно-красный). Металлический Р. получил впервые в 1863 Бунзен. Мягкий, серебристо-белый, очень химически активный металл Мягкий, серебристо-белый, очень химически активный металл
Калий Некоторые соединения Калия (например, поташ, добывавшийся из древесной золы) были известны уже в древности; однако их не отличали от соединений натрия. Только в 18 в. было показано различие между «растительной щёлочью» (поташем K 2 CO 3) и «минеральной щёлочью» (содой Na 2 CO 3). В 1807 Г. Дэви электролизом слегка увлажнённых твёрдых едких кали и натра (koh и naoh) выделил К. и натрий и назвал их потассием и содием. В 1809 Л. В. Гильберт предложил название «калий» (от араб. аль-кали поташ) и «натроний» (от араб. натрун природная сода); последнее И. Я. Берцелиус в 1811 изменил на «натрий». Название «потассий» и «содий» сохранились в Великобритании, США, Франции и некоторых др. странах. В России эти названия в 1840-х гг. были заменены на «калий» и «натрий», принятые в Германии, Австрии и Скандинавских странах. Некоторые соединения Калия (например, поташ, добывавшийся из древесной золы) были известны уже в древности; однако их не отличали от соединений натрия. Только в 18 в. было показано различие между «растительной щёлочью» (поташем K 2 CO 3) и «минеральной щёлочью» (содой Na 2 CO 3). В 1807 Г. Дэви электролизом слегка увлажнённых твёрдых едких кали и натра (koh и naoh) выделил К. и натрий и назвал их потассием и содием. В 1809 Л. В. Гильберт предложил название «калий» (от араб. аль-кали поташ) и «натроний» (от араб. натрун природная сода); последнее И. Я. Берцелиус в 1811 изменил на «натрий». Название «потассий» и «содий» сохранились в Великобритании, США, Франции и некоторых др. странах. В России эти названия в 1840-х гг. были заменены на «калий» и «натрий», принятые в Германии, Австрии и Скандинавских странах. Калий Калий мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета. мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Цезий Цезий открыт в 1860 Р. В. Бунзеном и Г. Р. Кирхгофом в водах Дюркхеймского минерального источника (Германия) методом спектрального анализа. Назван Цезий (от лат. caesius небесно-голубой) по двум ярким линиям в синей части спектра. Металлический Цезий впервые выделил шведский химик К. Сеттерберг в 1882 при электролизе расплавленной смеси cscn и ba. Цезий открыт в 1860 Р. В. Бунзеном и Г. Р. Кирхгофом в водах Дюркхеймского минерального источника (Германия) методом спектрального анализа. Назван Цезий (от лат. caesius небесно-голубой) по двум ярким линиям в синей части спектра. Металлический Цезий впервые выделил шведский химик К. Сеттерберг в 1882 при электролизе расплавленной смеси cscn и ba. Цезий 99,99999% в ампуле Цезий 99,99999% в ампуле Мягкий щелочной металл золотисто-белого цвета Мягкий щелочной металл золотисто-белого цвета
Франций Существование и главные свойства самого тяжёлого аналога щелочных металлов были предсказаны Д. И. Менделеевым в 1870, однако долгое время попытки обнаружить этот элемент в природе оканчивались неудачами. Только в 1939 французской исследовательнице М. Перей удалось доказать, что ядра 227 Ac в 12 случаях из 1000 испускают a(альфа) -частицы и при этом переходят в ядра элемента 87 с массовым числом 223, который и выделила Перей. Новый элемент исследовательница назвала в честь своей родины. Существование и главные свойства самого тяжёлого аналога щелочных металлов были предсказаны Д. И. Менделеевым в 1870, однако долгое время попытки обнаружить этот элемент в природе оканчивались неудачами. Только в 1939 французской исследовательнице М. Перей удалось доказать, что ядра 227 Ac в 12 случаях из 1000 испускают a(альфа) -частицы и при этом переходят в ядра элемента 87 с массовым числом 223, который и выделила Перей. Новый элемент исследовательница назвала в честь своей родины. Франций - щелочной металл, обладающий как радиоактивностью, так и высокой химической активностью. Не имеет стабильных изотопов Франций - щелочной металл, обладающий как радиоактивностью, так и высокой химической активностью. Не имеет стабильных изотопов Франций-223 (самый долгоживущий из изотопов франция, период полураспада 22,3 минуты) содержится в одной из побочных ветвей радиоактивного ряда урана-235 и может быть выделен из природных урановых минералов Уран(235), Уран(235), из которого поучают франций
Оксиды Оксиды щелочных металлов – соединения их с О вида Ме 2 О: Оксиды щелочных металлов – соединения их с О вида Ме 2 О: О 2- О 2- О 2- О 2- Na + Na + Li + Li + Оксиды основные, так как им соответсвуют гидроксиды NaOH; LiOH. Оксиды основные, так как им соответсвуют гидроксиды NaOH; LiOH.
Образование оксидов Оксид лития образуется при реакции лития с кислородом: Оксид лития образуется при реакции лития с кислородом: 4Li + O 2 =2Li 2 O (t) Образование остальных оксидов рассмотрим на примере натрия: I 2Na + O 2 = Na 2 O 2 (пероксид Na–O–О–Na) II 2Na + Na 2 O 2 = 2Na 2 O (t) I – активная стадия II – прокаливание Также образуются разложением солей (карбонатов и сульфитов) кислородосодержащих кислот с соответствующими металлами: Также образуются разложением солей (карбонатов и сульфитов) кислородосодержащих кислот с соответствующими металлами: K 2 CO 3 K 2 O + CO 2 Li 2 SO 3 Li 2 O + SO 2 (t)
Гидроксиды Гидроксиды щелочных металлов, кроме Li, термостойки и не разрушаются от температуры. Гидроксиды щелочных металлов, кроме Li, термостойки и не разрушаются от температуры. Гидроксиды реагируют с Гидроксиды реагируют с Кислотами КислотнымиКислотными оксидами Кислотными СолямиСолями (если образуется нерастворимое основание). Солями
Образование гидроксидов Обратная реакция: оксид+вода=гидроксид Обратная реакция: оксид+вода=гидроксид K 2 O + H 2 O= 2KOH Гидроксиды щелочных металлов – соединения их с группой ОН. Общая формула их: МеОН; растворимы Na – O – H Li – O – H Na – O – H Li – O – H Горение калия(фиолетовым цветом)