Контрольні запитання:

1. Що називається корозією металів?

2. Які види корозії ви знаєте?

3. У чому полягає хімічна корозія металів?

4. У чому полягає електрохімічна корозія металів?

5. Охарактеризуйте види електрохімічної корозії.

6. Способи захисту від корозії.

Література:

1. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 12, §§ 99-100, с. 112-114.

Тема 2.3. Лужні метали

План

1. Загальна характеристика елементів 1-А групи періодичної системи.

2. Поширення лужних металів в природі.

3. Хімічні властивості лужних металів. **

4. Добування лужних металів. *

5. Застосування лужних металів.

6. Гідроксиди лужних металів.*

1. Елементи І-А групи періодичної системи називаються лужними металами.

Загальна характеристика лужних металів:

Елемент Ознака порівняння Li Na K Rb Cs Fr Протонне число 3 11 19 37 55 87 Електронна конфігурація [He]2s1 [Ne]3s1 [Ar]4s1 [Kr]5s1 [Xe]6s1 [Rn]7s1 Відносна атомна маса 7 23 39 85 133 [223] Ступінь окиснення в сполуках +1 Формула і хімічний характер вищого оксиду Me2O основний Формула і хімічний характер гідроксиду МеОН, луг Проста речовина Li Na K b Cs Fr Колір С Забарвлення полум’я іблясто-білий Карміново- червоне Жовте Фіолетове Синювато- червоне Зеленувато - блакитне - Густина, г/см3 0,53 0,96 0,86 1,6 1,9 [2,1-2,4] Температура плавлення, оС 179 98 63 38 8 [15-23]

2. Серед лужних металів найважливіше практичне значення мають Натрій і Калій. Лужні метали в природі у вільному стані не трапляються, тільки у вигляді сполук.

Природні сполуки Натрію: кам’яна сіль (галіт) – NaCl

глауберова сіль (мірабіліт) – Na₂SO₄∙10H₂O

бура – Na₂B₄O₇∙10H₂O

кріоліт – Na₃AlF₆

сильвініт – NaCl∙KCl

Природні сполуки Калію: сильвін – NaCl

сильвініт – NaCl∙KCl

карналіт – KCl∙MgCl₂∙6H₂O

3. Лужні метали дуже активні, на повітрі миттєво окиснюються, тому їх зберігають під шаром органічних речовин (петролей – нафтопродуктів).

Хімічні властивості:

1) взаємодіють з киснем:

4Li + O₂ = 2Li₂O

Решта лужних металів утворюють пероксиди:

2Na + O₂ → Na₂O₂ натрій пероксид

2) взаємодіють з воднем з утворенням гідридів: 2Na + Н₂ → 2NaН

3) взаємодіють з іншими неметалами з утворенням солей – твердих кристалічних йонних сполук: 2Na + Cl₂ → 2NaCl

4) взаємодіють з водою з утворенням лугів: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

4. У промисловості натрій одержують електролізом розплаву його солей, наприклад NaCl. У розплаві натрій хлорид дисоціює на йони:

NaCl = Na⁺ + Cl^-

Під час пропускання постійного електричного струму через розплав на катоді виділяється натрій, а на аноді хлор:

Для добування калію в промисловості через труднощі у створенні безпечних умов перебігу процесу замість електролізу розплаву калій хлориду KCl використовують обмінні реакції в розплавах за високої температури:

5. Застосування лужних металів

Метал Застосування Li Розкисник у кольоровій металургії, газовбирач для створення глибокого вакууму, сировина для добування тритію в термоядерних процесах, широко – в органічному синтезі. Na Теплоносій у ядерних реакторах, відновник у металотермії, каталізатор, наповнювач натрієвих газорозрядних ламп, широко – в неорганічному та органічному синтезах. K Охолоджувач у ядерних реакторах, відновник Rb, Cs металотермії, матеріал для електродів у хімічних джерелах струму, фотоелементах, широко – в органічному синтезі. Газовбирач для створення глибокого вакууму, матеріал для виготовлення фотоелементів та джерел інфрачервоного випромінювання, фотоелектронних помножувачів, приладів нічного бачення і прицілів снайперських гвинтівок.

6. Гідроксиди лужних металів – NaOH, KOH – кристалічні речовини йонної будови, білого кольору, легко поглинають вологу, особливо натрій гідроксид NaOH, добре розчиняються у воді з виділенням великої кількості теплоти.

Гідроксиди натрію та калію роз’їдають тканини, шкіру, органічні речовини, тому їх називають їдкими лугами.

Способи добування гідроксидів лужних металів:

1) взаємодія лужних металів з водою: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

2) взаємодія оксидів з водою: Na₂O + H₂O → 2NaOH

3) взаємодія пероксидів з водою: Na₂O₂ + 2H₂O → 2NaOH + H₂O₂

4) електроліз водного розчину натрій хлориду

Застосування лугів: застосовують у виробництві фарб, мила, штучного волокна, паперу, текстилю, очищення нафтопродуктів.