
- •2. Щелочные металлы
- •2.1. Историческая справка
- •2.2. Место щелочных металлов в Периодической системе химических элементов
- •2.3. Распространенность в природе
- •2.4. Физические свойства щелочных металлов
- •2.5. Химические свойства щелочных металлов
- •Взаимодействие с неметаллами
- •Взаимодействие с водой
- •Взаимодействие с кислотами
- •Взаимодействие с аммиаком
- •Взаимодействие с органическими веществами
- •Восстановление металлов из оксидов и солей
- •2.7. Оксиды щелочных металлов
- •Получение
- •2.8. Гидроксиды щелочных металлов Физические свойства
- •Химические свойства
- •Получение
- •Примеры решения задач
- •3. Бериллий, магний и щелочно-земельные металлы
- •3.1. Историческая справка
- •3.2. Место бериллия, магния и щелочно-земельных металлов в Периодической системе химических элементов
- •3.3. Распространенность в природе
- •.4. Физические свойства бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
- •3.5. Химические свойства бериллия, магния и щелочно-земельных металлов
- •Взаимодействие с простыми веществами
- •3.7. Особенности химии бериллия
- •3.8. Оксид и гидроксид магния
- •3.9. Оксид и гидроксид кальция
- •3.10. Жесткость воды
- •3.11. Обнаружение щелочно-земельных металлов
- •3.12. Применение бериллия, магния и щелочно-земельных металлов и их соединений
- •Примеры решения задач
- •4. Алюминий
- •4.1. Историческая справка
- •4.2. Место алюминия в Периодической системе химических элементов д.И. Менделеева
- •4.3. Распространенность в природе
- •4.4. Физические свойства алюминия
- •4.5. Химические свойства алюминия
- •Взаимодействие с неметаллами
- •Взаимодействие с водой
- •Взаимодействие с кислотами
- •Взаимодействие со щелочами
- •Восстановление металлов из оксидов и солей
- •4.6. Оксид алюминия Физические свойства
- •Химические свойства
- •Получение
- •4.7. Гидроксид алюминия Физические свойства
- •Химические свойства
- •Получение
- •4.8. Применение алюминия и его соединений
- •5. Элементы триады железа – железо, кобальт, никель
- •5.1. Историческая справка
- •5.2. Место элементов в Периодической системе химических элементов д.И. Менделеева
- •5.3. Распространенность в природе
- •5.4. Физические свойства элементов триады железа
- •5.5. Химические свойства железа, кобальта и никеля
- •Взаимодействие с неметаллами
- •Взаимодействие с водой
- •Взаимодействие с кислотами
- •Взаимодействие со щелочами
- •Восстановительные свойства
- •Образование карбонилов
- •5.6. Соединения железа (II)
- •5.7. Соединения железа (III)
- •5.8. Соединения железа (VI)
- •5.9. Применение железа, кобальта и никеля и их соединений
- •Примеры решения задач
Взаимодействие с органическими веществами
Щелочные металлы реагируют со спиртами и фенолами, которые проявляют в данном случае кислотные свойства:
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2;
2K + 2C6H5OH = 2C6H5OK + H2;
также они могут вступать в реакции с галогеналканами, галогенпроизводными аренов и другими органическими веществами.
Восстановление металлов из оксидов и солей
Менее активные металлы могут быть получены восстановлением щелочными металлами:
3Na + AlCl3 = Al + 3NaCl.
2.7. Оксиды щелочных металлов
Общая формула оксидов щелочных металлов – M2O.
Оксиды лития и натрия имеют белый цвет, калия и рубидия – желтый, цезия – оранжевый, все они – кристаллические вещества, имеют ионную кристаллическую решетку.
Химические свойства
Хорошо растворяются в воде, реагируя с ней:
M2O + H2O = 2MOH.
Реагируют с кислородом, водородом, серой и хлором:
2Na2O + O2 = 2Na2O2;
Na2O + H2 = NaH + NaOH;
4Na2O + 4S = 3Na2S + Na2SO4;
2Na2O + Cl2 = 2NaCl + Na2O2.
Проявляют свойства основных оксидов, реагируют с кислотными оксидами и кислотами:
Li2O + SO3 = Li2SO4;
Li2O + 2HCl = 2LiCl + H2.
Получение
Прямым синтезом из элементов может быть получен только оксид лития, оксиды других щелочных металлов получают при взаимодействии их расплавленных гидроксидов с металлом, например:
2NaOH + 2Na = 2Na2O + H2;
при термическом разложении пероксидов:
2Na2O2 = 2Na2O + O2;
при взаимодействии металла и его пероксида:
2K + K2O2 = 2K2O;
при взаимодействии металла и его нитрита:
6K + 2KNO2 = 4K2O + N2.
2.8. Гидроксиды щелочных металлов Физические свойства
Общая формула гидроксидов щелочных металлов – MOН.
Все гидроксиды щелочных металлов – бесцветные гигроскопичные вещества, легко расплывающиеся на воздухе, очень хорошо растворимы в воде и этаноле, при переходе от LiOH к CsOH растворимость увеличивается.
Химические свойства
Гидроксиды всех щелочных металлов плавятся без разложения, гидроксид лития при нагревании до температуры 600°С разлагается:
2LiOH = Li2O + H2O.
Все гидроксиды проявляют свойства сильных оснований. В воде практически нацело диссоциируют:
NaOH = Na+ + OH-.
Реагируют с оксидами неметаллов:
KOH + CO2 = KHCO3;
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O;
2KOH + 2NO2 = KNO3 + KNO2 + H2O.
Взаимодействуют с кислотами, вступают в реакцию нейтрализации:
NaOH + HCl = NaCl + H2O;
KOH + HNO3 = KNO3 + H2O.
Вступают в обменные реакции с солями:
2NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 + 2NaCl.
Реагируют с галогенами:
2KOH + Cl2 = KClO + KCl + H2O (на холоде) ;
6KOH + 3Cl2 = KClO3 + 5KCl + 3Н2О (при нагревании).
В расплавленном состоянии взаимодействуют с амфотерными металлами и их оксидами:
2KOH + Zn = K2ZnO2 + H2;
2KOH + ZnO = K2ZnO2 + H2O.
Водные растворы гидроксидов при взаимодействии с амфотерными металлами, их оксидами и гидроксидами образуют гидроксокомплексы:
2NaOH + Be + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2;
2NaOH + BeO + H2O = Na2[Be(OH)4];
2NaOH + Be(OH)2 = Na2[Be(OH)4].
Водные растворы и расплавы гидроксидов реагируют с бором и кремнием, их оксидами и кислотами:
4NaOH + 4B + 3O2 = 4NaBO2 + 2H2O (расплав);
2NaOH + Si + H2O = Na2SiO3 + 2H2 (раствор).