4. Общая характеристика элементов I группы главной подгруппы периодической системы д.И. Менделеева. Характеристика натрия и калия.

Физические свойства.

Калий и натрий – серебристо-белые металлы, с плотностью

K = 0,86 г/см3, Na = 0,97г/см3,

Эти металлы очень мягкие, режутся ножом.

Обладают всеми свойствами, присущими веществам с металлической связью, а именно: металлический блеск, пластичность, мягкость, хорошая электрическая проводимость и теплопроводность.

Это обусловлено тем, что в атомах щелочных металлов один внешний электрон приходится на 4 и более свободные орбитали, а энергия ионизации атомов низкая, в следствии чего между атомами металлов возникает металлическая связь.

В природе натрий состоит из одного изотопа

калий – из двух стабильных изотопов

Химические свойства.

При химическом взаимодействии, атомы калия и натрия легко отдают валентные электроны, переходя в положительно заряженные ионы: K+ и Na+. Оба металла являются сильными восстановителями.

Быстро окисляются на открытом воздухе, поэтому необходимо хранить калий и натрий под слоем керосина.

Реакция с водой - бурная. Эти металлы легко взаимодействуют со многими неметаллами –серой, фосфором, галогенами и др.

Образуют гидриды NaH, KH, взаимодействуя с водородом, при нагревании. Эти гидриды легко разлагаются водой с образованием

соответствующей щелочи и водорода:

NaH + H2O = NaOH + H2

При сгорании натрия в избытке кислорода образуется пероксид натрия Na2O2, который в свою очередь взаимодействует с влажным углекислым газом воздуха, выделяя кислород:

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2

На этой реакции основано применение пероксида натрия для получения кислорода на

подводных лодках и для регенерации воздуха в закрытых помещениях.

5. Электронное строение атомов элементов.

В результате экспериментов, посвященных изучению строения атома, было установлено, что атом состоит из положительно заряженного ядра и электронной оболочки.

Ядро образовано протонами и нейтронами.

Протон — это частица, имеющая положительный заряд (+1).

Нейтрон — это нейтральная частица, заряд ее равен 0.

Из определений следует, что величина заряда ядра атома равна числу протонов и имеет положительное значение.

Электронная оболочка образована электронами, заряд у которых отрицательный. Число электронов равно числу протонов, поэтому заряд атома в целом равен 0 (т. е. атом электронейтральная частица).

Число протонов, а следовательно, заряд ядра и число электронов численно равны порядковому номеру химического элемента.

Далее следует отметить, что практически вся масса атома сосредоточена в ядре. Это связано с тем, что масса электрона настолько меньше массы протона или нейтрона, что ею пренебрегают (не учитывают).

Электроны двигаются вокруг ядра атома, не беспорядочно, а в зависимости от энергии, которой они обладают, образуя так называемый электронный слой.

На каждом электронном слое может располагаться определенное число электронов: на первом — не больше двух, на втором — не больше восьми, на третьем — не больше восемнадцати.

Число электронных слоев определяется по номеру периода, в котором расположен химический элемент.

Число электронов на последнем (внешнем) слое определяется по номеру группы рассматриваемого элемента.