Щелочные металлы представляют собой группу неорганических веществ, которая состоит из 6 элементов – литий, натрий, калий, цезий, рубидий, которые встречаются в природе, и франций, искусственно синтезированный. А вот своим названием описываемые металлы обязаны щелочи, которая образуется вследствие реакции с водой.
Из щелочных металлов, встречающихся в природе, самыми распространенными являются калий и натрий. Рубидий, литий и цезий встречаются очень редко и их относят к редкоземельным химическим элементам. Вместе с тем, все щелочные металлы проявляют повышенную химическую активность, вследствие чего в природе их можно встретить только в составе соединений. Одним из самых распространенных соединений на планете является соединение натрия – каменная соль.
Щелочные металлы обладают общими металлическими свойствами – блеском, ковкостью, пластичностью, электро- и теплопроводимостью. Это мягкие (можно сгибать руками и резать ножом) и легкие (всплывают в воде) металлы, характеризуются отличной проводимостью, при горении окрашивают пламя характерными оттенками. Кроме того, щелочные металлы относятся к легкоплавким металлам, к примеру, цезий тает даже в руках.
Химия 9 класс (Урок№23 — Щелочные металлы. Физические и химические свойства. Оксиды и гидроксиды.)
Все щелочные металлы, за исключением лития, взрываются при взаимодействии с водой. Также бурную реакцию вызывают кислород и различные кислоты, в следствие чего выделяется не менее взрывоопасный водород.
Следует отметить, что натрий и калий играют важнейшую роль в функционировании организма человека – для нормального функционирования энзимов и циркуляции крови эти металлы поддерживают кислотно-щелочной и водно-солевой баланс. А вот рубидий, который также обнаружили во внутренних органах человека, оказывает положительное воздействие на состав крови – вызывает противоаллергическое и противовоспалительное действие, повышает иммунитет.
Применение щелочных металлов очень разнообразно. Их используют в фотоэлементах, источниках тока и аккумуляторах, космической отрасли и военно-промышленном комплексе, различных оптических устройствах, пищевой, атомной промышленности и медицине, при производстве лекарств.
При работе с щелочными металлами следует соблюдать осторожность. Многие элементы при контакте с воздухом или водой способны взрываться, а щелочные растворы при попадании на кожу или слизистую вызывают ожоги. В чистом виде щелочные металлы хранят в герметичных емкостях с керосином, а утилизируют после полной нейтрализации элементов.
Сообщение 2
Щелочные металлы — это химические элементы, которые расположены в 1А группе таблицы Менделеева. К данным металлам относятся: калий, рубидий, натрий, цезий, а также франций, литий.
Все элементы данной группы имеют лишь один электорн на своем внешнем энергетическом уровне. Следовательно, степень окисления у них будет +1. Все щелочные металлы очень похожи, так как для каждого из них характерна способность к:
- усилению восстановительных и металлических свойств
- уменьшению электропроницаемости
- увеличению радиуса атомов
Растворенные в воде (H2O) щелочные металлы образуют так называемые растворимые гидроксиды, которые называют щелочами.
Щелочные металлы в природе
Самыми распространенными элементами группы 1А являются калий и натрий. Однако, эти щелочные металлы обладают довольно высокой химической активностью, отчего встретить их в природе возможно исключительно в виде соединений. Наиболее богатыми источниками Na и K является каменная (NaCL) и некоторые другие соли. Соединения прочих металлов из данной группы встречаются крайне редко.
Калий — щелочной металл серебристого цвета. Этот элемент с легкостью вступает в реакцию с водой, в результате чего образуется щелочь. Это довольно легкий, быстроплавящийся металл. Известно, что люди с глубокой древности использовали соединения калия. Для этого они собирали золу и смачивали водой. Затем получившийся раствор фильтровали и выпаривали.
В результате получался поташ — уникальное для своего времени моющее средство, содержащее калий.
Натрий — элемент, по своим химическим свойствам очень похожий на калий. Этот элемент шестой по распространенности в земной коре. В Древнем мире люди использовали соединения натрия. К примеру египтяне добывали соду(Na2CO3) в озерах Египта. С её помощью они бальзамировали трупы, готовили пищу, изготавливали краски и т. д.
Литий, рубидий, цезий — чрезвычайно редкие и рассеянные щелочные металлы серебристого цвета. Каждый из этих металлов очень легко плавится.
Франций — один из самых редких металлов на земле(реже встречается лишь астат). В земной коре содержится лишь 300-350 грамм этого радиогенного элемента.
При работе с щелочными металлами необходимо соблюдать технику безопасности, так как при взаимодействии с водой происходят реакция образования едких щелочей, что может вызвать огненную вспышку либо даже взрыв. Поэтому, важно надеть латексные перчатки и очки.
Сообщение по теме Щелочные металлы
Щелочные металлы — это элементы периодической таблицы, которые имеют один электрон в своей внешней оболочке. Они очень реактивны и легко образуют ионы с положительным зарядом. В этом докладе мы рассмотрим химические, физические и экологические аспекты щелочных металлов.
Химические свойства щелочных металлов
Щелочные металлы включают следующие элементы: литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Эти элементы имеют очень низкую электроотрицательность и очень высокую реактивность. Они реагируют с большинством не металлических элементов и химических соединений, образуя сильно основные растворы. Например, если поместить кусочек натрия в воду, он быстро реагирует, выделяя водород и образуя щелочную соль NaOH.
Физические свойства щелочных металлов
Щелочные металлы являются мягкими и легкими металлами с низкой плотностью. Они имеют низкие температуры плавления и кипения, а также низкие значения теплоемкости и теплопроводности. Эти свойства делают щелочные металлы полезными в различных областях науки и технологии.
Экологические аспекты щелочных металлов
Щелочные металлы очень важны для жизни на Земле. Например, натрий является необходимым элементом для регулирования водного баланса организма человека. Калий играет важную роль в функционировании сердца, мышц и нервной системы. Также щелочные металлы используются в различных промышленных процессах, таких как производство стекла, мыла, удобрений и батареек.
В заключение, щелочные металлы — это группа элементов периодической таблицы, которые обладают высокой реактивностью и служат незаменимым катализатором в различных химических реакциях. Несмотря на их важность для жизни на Земле, щелочные металлы также могут иметь отрицательное влияние на окружающую среду, если они не используются в соответствии с экологическими нормами и правилами.
Картинка к сообщению Щелочные металлы
Популярные сегодня темы
- Слон Слон — это животное, которое является ключевой фигурой для животного мира. По большей части они распространены на территории Африки и вообще являются типично африканскими животными
- Шиншилла Шиншилла — небольшой зверёк из семейства грызунов. Его отличительной особенностью является мягкая теплая шкурка, которая защищает животное от низких температур.
- Лжедмитрий 1 Лжедмитрий это уникальная личность. Он обладает способностью убеждать. Он был самозванцем, но это не помешало ему толкнуть народ на бунт и захватить престол.
- Сердце человека Человеческое сердце – мышца, которая выполняет непрестанную работу и перекачивает по организму кровь. Этот орган связан с кругами кровообращения всех кровеносной, а также дыхательной системой
- Этикет В современном обществе нравственность человека играет важную роль в его коммуникации с окружающим миром. На фоне актуальности приличия и воспитанности было создано понятие этикет.
- Репродуктивное здоровье человека Не стоит думать, что репродуктивное здоровье касается только девушек, это зависит и от здоровья мужчины, поэтому и те, и другие должны следить за своим репродуктивным здоровьем
Источник: doklad-i-referat.ru
Какими свойствами обладают щелочные металлы
ХИМИЯ – это область чудес, в ней скрыто счастье человечества,
величайшие завоевания разума будут сделаны
именно в этой области.(М. ГОРЬКИЙ)
Таблица
Менделеева
Периодическая система химических элементов
Универсальная таблица растворимости
кислот, солей и оснований в воде
Коллекция таблиц к урокам по химии
Информационные и справочноинструктивные
- Главная
- для Ученика
- ЕГЭ: теория
- Для Ученика
- Теория для подготовки к ЕГЭ
Характерные химические свойства щелочных металлов
Щелочными металлами (ЩМ) называют все элементы IA группы таблицы Менделеева, т.е. литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr.
У атомов ЩМ на внешнем электронном уровне находится только один электрон на s-подуровне, легко отрывающийся при протекании химических реакций. При этом из нейтрального атома ЩМ образуется положительно заряженная частица – катион с зарядом +1:
Семейство ЩМ является наиболее активным среди прочих групп металлов в связи с чем в природе обнаружить их в свободной форме, т.е. в виде простых веществ невозможно.
Простые вещества щелочные металлы являются крайне сильными восстановителями.
Взаимодействие щелочных металлов с неметаллами
с кислородом
Щелочные металлы реагируют с кислородом уже при комнатной температуре, в связи с чем их требуется хранить под слоем какого-либо углеводородного растворителя, такого как, например, керосина.
Взаимодействие ЩМ с кислородом приводит к разным продуктам. С образованием оксида, с киcлородом реагирует только литий:
Натрий в аналогичной ситуации образует с кислородом пероксид натрия Na2O2:
а калий, рубидий и цезий – преимущественно надпероксиды (супероксиды), общей формулы MeO2:
с галогенами
Щелочные металлы активно реагируют с галогенами, образуя галогениды щелочных металлов, имеющих ионное строение:
2Li + Br2 = 2LiBr бромид лития
2Na + I2 = 2NaI иодид натрия
2K + Cl2 = 2KCl хлорид калия
с азотом
Литий реагирует с азотом уже при обычной температуре, с остальными же ЩМ азот реагирует при нагревании. Во всех случаях образуются нитриды щелочных металлов:
с фосфором
Щелочные металлы реагируют с фосфором при нагревании, образуя фосфиды:
3Na + P = Na3Р фосфид натрия
3K + P = K3Р фосфид калия
с водородом
Нагревание щелочных металлов в атмосфере водорода приводит к образованию гидридов щелочных металлов, содержащих водород в редкой степени окисления – минус 1:
Н2 + 2K = 2KН -1 гидрид калия
Н2 + 2Rb = 2RbН гидрид рубидия
с серой
Взаимодействие ЩМ с серой протекает при нагревании с образованием сульфидов:
S + 2Na = Na2S сульфид натрия
Взаимодействие щелочных металлов со сложными веществами
с водой
Все ЩМ активно реагируют с водой с образованием газообразного водорода и щелочи, из-за чего данные металлы и получили соответствующее название:
2HOH + 2Na = 2NaOH + H2↑
2K + 2HOH = 2KOH + H2↑
Литий реагирует с водой довольно спокойно, натрий и калий самовоспламеняются в процессе реакции, а рубидий, цезий и франций реагируют с водой с мощным взрывом.
с галогенпроизводными углеводородов (реакция Вюрца):
со спиртами и фенолами
ЩМ реагируют со спиртами и фенолами, замещая водород в гидроксильной группе органического вещества:
Источник: kardaeva.ru
Щелочные металлы: свойства, применение
Современная наука и техника многим обязана металлам, которые обеспечивают не только электропроводность и магнитные свойства, но используются в роли катализаторов, восстановителей и прочих-прочих сферах. И особенно большой интерес вызывает группа так называемых щелочных металлов.
В обзоре будут рассмотрены основные свойства щелочных металлов.
Интересно, что щелочные металлы не встречаются в природе в чистом виде. Они всегда представлены соединениями, что обусловлено их крайней чувствительностью не только к воздуху и влаге, но и свету.
Щелочные металлы – элементы периодической системы Менделеева из группы IA. Отличительной особенностью металлов данной группы является наличие всего 1-го единственного электрона в энергетической оболочке. При этом электрон удален на достаточно большое расстояние от ядра.
Простое атомарное устройство делает щелочные металлы необычайно активными химически и физически. Активность возрастает по мере увеличения плотности, от лития к цезию и францию.
Название «щелочные» образовано от славянского слова «выщелачивать», что означает «растворять». То есть металлы щелочной группы растворяются в воде, образуя щелочной раствор.
К группе щелочных металлов относятся следующие элементы:
Наиболее яркими щелочными металлическими свойствами обладает франций, но этот металл является радиоактивным, что сильно ограничивает сферу его применения. По большей части он не имеет практического использования.
Среди металлов щелочной группы есть как редкоземельные элементы (цезий, франций), так и среднедоступные (литий и рубидий), а также доступные компоненты (натрий и калий).
Теперь подробнее о применении щелочных металлов.
Литий
За литием закрепилась слава самого легкого металла. Литий весит в 5 раз меньше алюминия! Из-за низкой плотности литий не тонет ни в воде, ни даже керосине.
В природе литий встречается в качестве соединений, которые входят в состав либо каменной породы, либо соляных растворов озер и морей.
Литий был открыт в качестве элемента периодической системы Менделеева в 1817 году. Изначально следы лития обнаружены в минералах петилат, сподумен и лепидолит. Из помола каменной породы был выделен щелочной раствор «литион», что в переводе с греческого означает «каменный».
Металлический литий был синтезирован позже, в 1818 году.
Литий – мягкий металл серебристо-белого цвета. Данный элемент отличается нехарактерно высокой для других щелочных металлов температурой плавления, 180 С.
Литий является наиболее стойким и стабильным из щелочных металлов. Данное вещество допускает непродолжительное хранение в условиях влажного воздуха. Для длительного же хранения и транспортировки используется жидкая среда на основе минерального масла.
Что еще нужно знать о применении с свойствах щелочного металла в виде лития.
Применение лития
Область использования лития неимоверно обширна и разнообразна. Литий необходим для производства:
Литий является незаменимым материалом для металлургии. При помощи этого компонента производится раскисление и дегазация расплавов черных и цветных металлов.
Без лития не может обойтись и ядерная энергетика. Этот щелочной металл, в связке с натрием и цезием, применяется в роли теплоносителя.
Львиная доля лития, около 40% общемирового производства, уходит на нужды создания аккумуляторных батарей. Этот щелочной металл является идеальным материалом для создания анодов и электролита в химических источниках тока.
Нобелевская премия в области химии за 2019 год присвоена разработчикам литий-ионной батареи, Джону Гуденафу, Стэнли Уиттингему и Акире Йошино.
Из лития производят успокаивающие медицинские препараты. Данный щелочной металл все чаще и чаще используется при создании летательных аппаратов, как облегчающая добавка к основным конструкционным материалам.
Натрий
Второе место в группе щелочных металлов отведено натрию. Данный металл имеет более низкую температуру плавления, чем у лития, 98 С. Металлический натрий представлен веществом серебристого цвета, которое легко режется ножом.
Натрий менее стабилен, чем литий. На воздухе натрий сразу же превращается в оксид натрия. По этой причине натрий хранится в герметичной таре, наполненной керосином или минеральным маслом.
В природе натрий встречается в виде солей и минералов. Простая поваренная соль является ничем иным, как соединение натрия и хлора (NaCl). По отдельности данные компоненты являются вредными для человеческого организма, но их соединение образует незаменимое вещество, каменную (пищевую) соль.
Натрий впервые выделен в отдельный химический элемент в 1807 году. Название образовано от арабского слова «натрон», которое означает «сода».