Контрольные вопросы и задания

1. Как изменяется химическая активность металлов в IВ и IIB подгруппах? Ответ обоснуйте.

2. Приведите уравнения реакций растворения золота.

3. Предложите несколько методов разрушения комплексного иона [Ag(NH₃)₂]⁺.

4. Как взаимодействует ртуть с избытком и недостатком азотной кислоты? Напишите уравнения соответствующих реакций.

5. Как проявляется амфотерность металлов? Приведите примеры реакций для цинка, алюминия.

6. Как изменяется химическая активность металлов IIIA подгруппы?

7. Как взаимодействует бор с концентрированной азотной кислотой? Напишите уравнения реакции.

8. Как происходит гидролиз буры? Напишите уравнение реакции.

9. Для каких солей металлов имеет место полный гидролиз?

10. Приведите примеры роданидных комплексов кобальта и железа.

11. Приведите пример реакции окисления сульфида железа (II).

12. Приведите примеры окрашенных сульфидов металлов.

8. Элементы iа подгруппы

Литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr находятся в IA подгруппе периодической системы Д.И. Менделеева и относятся к щелочным металлам.

Эти элементы принадлежат к s- электронному семейству, их атомы имеют на внешнем уровне один электрон (ns¹), который они легко отдают, приобретая степень окисления +1.

Все эти металлы - мягкие, серебристо белые, только цезий золотисто желтый. Литий самый легкий металл (ρ = 0,53г/см³), литий, натрий, калий легче воды. Все они высоко активны. Активность возрастает сверху вниз по подгруппе. Литий, натрий, калий на воздухе тотчас окисляются, Rb и Cs – самовоспламеняются.

Литий с кислородом и азотом взаимодействует в нормальных условиях, поэтому на воздухе окисляется образуя темно-серый налет продуктов взаимодействия (Li₂O, Li₃N). Характерно, что только литий при сгорании образует нормальный оксид Li₂O, остальные щелочные металлы образуют при этом пероксидные соединения: Na₂O₂, KO₂, RbO₂, CsO₂.

При растворении в воде пероксиды металлов образуют пероксид водорода, обладающий, как и все пероксиды, окислительно-восстановительной двойственностью.

Na₂O₂ + 2Н₂О = Н₂О₂ + 2NaOH

В атмосфере фтора и хлора эти металлы самовоспламеняются, при нагревании взаимодействуют с серой, водородом и другими неметаллами.

Восстановительная способность щелочных металлов настолько велика, что они восстанавливают даже атомы водорода, превращая их в отрицательно заряженные ионы Н^–: 2Na +H₂ = 2NaH

Гидриды металлов имеют ионное строение – в их составе металл является катионом, а водород – анионом.

Все щелочные металлы энергично разлагают воду, восстанавливая из нее водород. Взаимодействие калия с водой сопровождается самовоспламенением выделяющегося водорода, а взаимодействие Rb и Cs – даже взрывом.

2K + 2HOH = 2KOH + H₂↑+ Q

Поэтому их хранят под слоем вазелина или парафина в запаянных сосудах.

Гидроксиды ЭOH – бесцветные гигроскопические вещества, хорошо растворимы в воде, являются самыми сильными основаниями.

Также они энергично растворяются в кислотах, образуя соответствующие соли. Большинство солей этих металлов хорошо растворимы в воде. Соли, образованные щелочными металлами и слабыми кислотами, имеют щелочную реакцию среды в результате гидролиза. Например:

Na₂S + HOH ⇄ NaHS + NaOH

Труднорастворимых солей немного, к ним относятся: LiF, Li₂CO₃, Li₃PO₄, перхлораты KClO₄, RbClO₄, CsClO₄, гексахлороплатинаты(VI) K₂[PtCl₆], Rb₂[PtCl₆], гексанитритокобальтат(III) натрия Na₃[Co(NO₂)₆].

Наиболее чувствительным методом определения присутствия этих металлов является фотометрия. При внесении в пламя горелки соли щелочного металла она разлагается, и пары освободившегося металла окрашивают пламя в характерный для каждого металла цвет: литий – в карминово-красный, натрий – в желтый, калий – в фиолетовый.