1.1.Распространение в природе и получение

Самыми распространённым элементам в земной коре среди щелочных металлов является Na (2,5масс.%), среди щелочноземельных - Ca (2,96 масс.%), наимение - соответственно Cs (3,7 * 10^-4 масс.%) и Ве (6 *10^-4 масс.%).

Франций не имеет устойчивых изотопов, период полураспада наиболее долгоживущего изотопа Франция всего 22 минуты, поэтому в практике с ним сталкивается лишь очень узкий круг специалистов. Радий не имеет стабильных изотопов. Его долгоживущий изотоп ²²⁶Ra с периодом полураспада 1620 лет образуется в результате цепочки радиоактивных превращений, сопровождающих распад ядер урана. Радий претерпевает  - распад с образованием радиоактивного инертного газа радона с периодом полураспада около 4 дней:

²²⁶Ra  ²²²Rn + ⁴He

S - металлы находятся в природе в виде соединений: силикатов (Na₂O·Al₂O₃·6SiO₂), простых (карбонатов, хлоридов и т.д.) и двойных (KCl·MgCl₂·6H₂O, MgCO₃·CaCO₃) солей.

Основные минералы элементов IА - группы, имеющие промышленное значение – галит NaCl, сильвин KCl, сильвинит KCl*NaCl, карналлит KCl*MgCl₂*6H₂O, мирабилит Na₂SO₄*10H₂O.

Рубидий принадлежит к рассеянным элементам, своих минералов он не образует. Источником для получения Rb и Cs могут быть природные минерализованные воды.

Элементы А-группы образуют в природе большие скопления таких минералов, как флюорит CaF₂, кальций CaCO₃, магнезит MgCO₃, доломит MgCO₃*CaCO₃, гипс CaSO₄*2H₂O, барит BaSO₄, целестин SrSO₄.

В морской воде и воде различных соляных озер растворены значительные количества NaCl, MgCl₂, MgSO₄, CaSO₄, Na₂SO₄, Ca(HCO₃)₂, и Mg(HCO₃)₂.

S – металлы получают электролизом расплава хлоридов (Li, Na, Be, Mg, Ca) или гидроксидов (K, Na), а также восстановлением в вакууме кальцием из хлоридов (Rb, Cs) или алюминием из оксидов (Sr, Ba).

При электролизе расплавов на катоде выделяется металл

(Ме⁺¹ + е^- = Ме, Ме⁺² + 2е = Меº), а на аноде – хлор (2Clˉ - 2e = Cl₂^) или кислород (4OHˉ - 4e = O₂ + 2H₂O). Металлотермическое восстановление протекает по уравнениям:

2RbCl + Ca = 2Rb + CaCl₂

3SrO + 2Al = 3Sr + Al₂O₃

BeF₂ + Mg = Be + MgF₂

Франций и радий получают путем ядерных реакций, например:

В связи с высокой химической активностью S-металлов, их хранят в герметичной таре, под слоем керосина или масла(за исключением Be,Mg).

1.2 Физические свойства

S- металлы серебристо-белого цвета, за исключением Cs, имеющего золотисто-жёлтую окраску. Щелочные металлы характеризуются низкими температурами плавления, которые равномерно уменьшаются от 181 (Li) до 29 ºС (Cs); малой плотностью, которая увеличивается от 0,53 (Li) до 1,87г/см³ (Cs) и высокой удельной электропроводностью (в 2,5-12 раз выше, чем у Сa).В кубической гранецентрированной решётке этих металлов наиболее прочная металлическая связь проявляется у атомов Li, что обусловливает его более высокую температуру плавления и низкую электропроводность по сравнению с другими щелочными металлами.

Бериллий, магний и щелочноземельные металлы имеют большие температуры плавления и плотность по сравнению с щелочными металлами. Это объясняется наиболее прочной металлической связью в их кристаллических решётках. Так как, рассматриваемые металлы кристаллизуются в различных типах кристаллических решёток (Ве,Mg - в гексагональной, Ca, Sr - в гранецентрированной, Ва - в объемно-центрированной кубической), то температуры их плавления и плотности изменяются немонотонно. Так, наиболее легкоплавкий металл Mg (650С), наименее Ве (1285С), самый лёгкий металл Са (1,54 гсм³), наиболее тяжёлый – Ва (3,76 гсм³). Их твёрдость значительно выше, чем щелочных металлов (например, бериллий имеет твёрдость стали, но хрупок).

Таблица 1.1

Физические свойства элементов ІА– группы

Металл	R иона Э+., нм	Плотность, г/см3	Первый J ион., эВ	Стандартный электродный потенциал процесса: Э+ + е = Э, В	t пл.., 0C	Относительная электропроводность (Нg -1)	Содержание в земной коре, %	Относительная электроотрицательность по Полингу
Li	0,076	0,53	5,4	-3,05	452	10,2	3,2 10-3	0,97
Na	0,102	0,97	5,1	-2,71	371	20,1	2,5	1,01
K	0,138	0,86	4,3	-2,92	337	13,2	2,5	0,91
Rb	0,152	1,53	4,2	-2,53	312	8,5	1,5 10-2	0,89
Cs	0,167	1,9	3,9	-2,92	302	4,6	3,7 10-4	0,86
Fr	0,175	2,2	4,0	- 2,92	293	2,1	радиакт.	0,86

Таблица 1.2

Физические свойства элементов ІІА –группы

Металл	R иона Э+, нм	Плотность, г/см3	Первый J ион., эВ	Стандартный электродный потенциал процесса: Э+ + е = Э, В	t пл.., 0C	Относительная электропроводность (Нg -1)	Содержание в земной коре, %	Относительная электроотрицательность по Полингу
Be	0,045	1,85	9,3	-1,85	1285	14,3	6 10-4	1,47
Mg	0,072	1,74	7,6	-2,36	650	20,6	2,40	1,23
Ca	0,100	1,54	6,1	-2,87	839	25,4	2,96	1,04
Sr	0,118	2,63	5,7	-2,89	769	0,05	4 10-2	0,99
Ba	0,135	3,76	5,2	-2,91	729	1,61	5 10-2	0,97
Ra	0,144	6,00	5,3	-2,92	700	-	1 10-10	0,97