5 Узагальнення за темою «p-Елементи VIII групи»

• Інертні гази ксенон, криптон та радон за певних умов здатні до вступу в хімічні реакції. Ця здатність до хімічної взаємодії посилюється зверху донизу по підгрупі.

• Для елементів підгрупи характерне утворення сполук з флуором (флуоридів). Флуориди мають схильність до реакцій диспропорціювання.

• Встановлене існування оксидів, кислот та солей, які містять Ксенон.

• Мають місце сполуки Ксенону, які містять одночасно Оксиген та Флуорид.

• Хімічні сполуки та властивості сполук Криптону та Радону менш поширені та менш досліджені, але відомо, що за властивостями їх можна вважати схожими на сполуки Ксенону

Тема. S - елементи періодичної системи

1 Загальна характеристика s - елементів І групи.

2 Одержання та властивості лужних металів.

3 Загальна характеристика s - елементів II групи.

4 Берилій, Магній, їх сполуки, одержання, властивості.

5 Підгрупа кальцію. Твердість води і методи її усунення.

6 Питання для самоконтролю.

7 Узагальнення за темою.

Список рекомендованої літератури [1,2,3,5,6,8,1,15].

1Загальна характеристика s - елементів і групи

Атоми s - елементів І групи мають на зовнішньому рівні один електрон. При хімічній взаємодії вони здатні віддавати його, проявляючи постійний ступінь окиснення +1, утворюючи з іншими елементами здебільшого іонний тип зв'язку. Метали головної підгрупи І групи називають лужними металами.

Лужні метали є активними у хімічному відношенні елементами, що зумовлено низькими значеннями енергії іонізації їх атомів. У групі згори донизу енергія іонізації зменшується, відновні властивості та хімічна активність збільшуються.

2 Одержання та властивості лужних металів

Найважливішими сполуками є натрію хлорид NaCl (галеніт), глауберова сіль Na₂ SO₄10Н₂О, сильвініт NaClКС1 та карналіт КС1 MgCl₂6H₂O).

Натрій та калій - м'які сріблясті метали, мають високі значення електро- та теплопровідності. Натрій та його сполуки забарвлюють полум'я в жовтий колір, а калій - у фіолетовий. Ця особливість використовується в аналітичній хімії для розпізнавання натрію, калію та їх сполук.

Сполук Літію, Рубідію та Цезію в природі дуже мало, а Францій утворюється лише при радіоактивному розкладі актинію.

У промисловості натрій одержують електролізом розплавів його солей, наприклад натрій хлориду (NaCl). Під час пропускання постійного електричного струму через розплав на катоді виділяється натрій, а на аноді - хлор:

2NaCl 2Na + Cl₂,

2Na⁺¹ +2e → 2Na°,

2Сl^- -2е → Сl₂.

У хімічному відношенні лужні метали є сильними відновниками. Літій, натрій, калій на повітрі окиснюються, а рубідій і цезій – спалахують. Лужні метали реагують майже з усіма неметалами - галогенами, азотом, сіркою, воднем, утворюючи хлориди, нітриди, сульфіди та гідриди відповідних металів.

З Оксигеном тільки Літій утворює нормальний оксид Li₂О, інші лужні метали утворюють пероксиди та супероксиди:

2Na + O₂ = Na₂O₂.

Пероксиди металів гідролізують з утворенням гідроген пероксиду:

Na₂О₂ + 2H₂O = 2NaOH + H₂O₂.

Пероксид зв'язує вуглекислий газ, виділяючи при цьому кисень.

2Na₂O₂ +2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂

Натрій та калій бурхливо реагують з водою, утворюючи гідроксиди та водень. Реакція екзотермічна, і водень, без зовнішнього доступу полум'я, самозаймається:

2Na + 2Н₂O = 2NaOH + Н₂ + О₂.

Реакції лужних металів з кислотами - окисниками супроводжуються вибухом:

8Na + 10НNО_3розв = 8NaNO₃ + NH₄NO₃ + ЗН₂О,

8К + 5Н₂SO_{4 конц} = 4K₂SO₄ + H₂S + 4H₂O.

NaOH – натрій гідроксид - являє собою білі тверді, дуже гігроскопічні кристали, які плавляться при температурі 322 °С. Натрій гідроксид називають їдким натром, а в техніці - каустичною содою. У промисловості його одержують електролізом водних розчинів натрій хлориду:

2NaCl + 2Н₂О 2NaOH + Н₂ + Сl₂.

Гідроксиди лужних металів реагують з кислотами, кислотними та амфотерними оксидами, солями, металами, галогенами:

2KOH + SO₃ = К₂SО₄ +Н₂О,

2NaOH + ZnO = Na₂ZnO₂ +H₂O,

ЗКОН + СrСl₃ = Сr(ОН)₃ + 3КСl,

6КОН + CrCl_{3 (надл)} = К₃ [Сr(ОН)₆] + 3КСl,

2NaOH + Zn + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂.

При дії хлору на холодний розчин калій гідроксиду утворюється „жавелева вода" - суміш двох солей - калій хлориду та калій гіпохлориду:

С1₂ + 2КОН = КС1 + КСlO + Н₂О.

При дії хлору на гарячий розчин калій гідроксиду утворюється бертолетова сіль - калій хлорат КСlO₃:

6КОН + 3С1₂ = КСlO₃ + 5КСl + 3Н₂O.