- щелочные металлы (элементы подгруппы Ia, кроме водорода),
- щелочно-земельные металлы (Ca, Sr, Ba, Ra — элементы подгруппы IIa),
- алюминий — элемент подгруппы IIIa.
Щелочные и щелочно-земельные металлы получили свое название благодаря тому, что их гидроксиды растворяются в воде, то есть являются щелочами.
Электронное строение активных металлов характеризуется наличием на внешней электронной оболочке одного, двух или трех электронов, относительно слабо связанных с ядром. В результате химических реакций металлы легко отдают эти электроны, проявляя свои постоянные степени окисления и валентности:
степень окисления +1
валентность I
степень окисления +2
валентность II
степень окисления +3
валентность III
Благодаря своей активности щелочные и щелочно-земельные металлы, равно как и алюминий, встречаются в природе не в чистом виде, а в составе многочисленных химических соединений — минералов. Минералы представляют собой кристаллические вещества, как правило оксиды или соли. У многих из них в кристаллической решетке содержатся молекулы воды: такие соединения называются кристаллогидратами. Например в глаубе́ровой соли на один фрагмент сульфата натрия приходится десять молекул воды; он имеет формулу и название декагидрат сульфата натрия (по-гречески дека — десять).
5.07. Щелочные металлы — самые активные
Самородный кристалл галита (NaCl)
Original by Rob Lavinsky , iRocks.com
- CaCO3 — кальцит, основной компонент мела и мрамора (рис. 2),
- CaSO4·2H2O — гипс,
- CaF2 — флюорит,
- BaSO4 — барит.
Различные модификации кальцита (CaCO3)
Original by Rob Lavinsky , iRocks.com
Основные запасы алюминия сконцентрированы в глинозёмах и полевых шпатах — соединениях кремния, кислорода, алюминия и других металлов, — а также в некоторых минералах: корунде (Al2O3), бокситах (Al2O3·H2O) и др. Алюминий — самый распространенный металл в земной коре.
Получение активных металлов
Промышленное производство алюминия основано на электролизе глинозёмов в расплаве криолита (Na3AlF6).
Химические свойства активных металлов
а калий, рубидий и цезий — надпероксиды, или супероксиды:
Щелочно-земельные металлы и алюминий также образуют оксиды; при комнатной температуре их поверхность покрывается оксидной пленкой, при нагревании происходит интенсивное самовозгорание:
Так, посуда, провода, детали машин и механизмов и прочие изделия из алюминия покрыты тонкой пленкой Al2O3. Эта пленка не пропускает ни воздух, ни влагу, предотвращая тем самым дальнейшее окисление металла, иначе срок службы алюминиевых изделий не превышал бы нескольких минут. Однако, если потравить (т. е. обработать химически агрессивной средой) поверхность такого изделия, то несколько мгновений можно будет наблюдать характерный блеск чистого алюминия (рис. 3).
Поверхность алюминиевого бруска после травления
Original by Alchemist-hp
Исключением является реакция алюминия с водородом, которая не идет даже при нагревании.
Видеоролик поочередно демонстрирует взаимодействие лития, натрия, калия, рубидия и цезия с водой. Можно заметить, что в этом ряду активность металлов возрастает
На английском языке
Однако, следует иметь в виду, что если щелочной или щелочно-земельный металл попадет в разбавленный раствор кислоты, то начинают протекать две конкурирующие реакции — с кислотой и водой:
Образующаяся в результате второй реакции щелочь впоследствии также вступает во взаимодействие с кислотой; в итоге все равно образуется нейтральное соединение — соль:
Такие металлургические процессы, сопровождающиеся обычно выделением большого количества тепла, объединяют под общим названием металлотермия.
Воспламенение термитной смеси (смеси порошков алюминия и оксида железа)
Original by Schuyler S.
Применение активных металлов и их соединений
Упомянутая выше металлотермия — основная область применения всех активных металлов, которые являются отличными восстановителями.
Щелочные металлы имеют высокую теплопроводность, но в то же время достаточно низкую температуру плавления (натрий — +98 °С, калий — +64 °С). Эти свойства обуславливают применение щелочных металлов и их сплавов в качестве эффективных теплоносителей, например в атомных реакторах.
Небольшие добавки щелочных и щелочно-земельных металлов в сплавы алюминия, меди, свинца придают им пластичность и стойкость к коррозии.
Газоразрядные лампы, заполненные пара́ми натрия, дают яркий желто-оранжевый свет и широко применяются в уличном освещении (рис. 5).
Характерный свет фонарей с натриевыми газоразрядными лампами. Сеул, Республика Корея
Original by d’n’c on flickr.com
Среди соединений щелочных и щелочно-земельных металлов наибольшее применение находят непосредственно щелочи, а также оксиды, фториды, хлориды, карбонаты и некоторые другие. Гидроксиды лития, натрия и калия используются для приготовления электролитов щелочных батарей, а оксид лития — один из основных компонентов литий-ионных аккумуляторов, которыми снабжаются большинство современных сотовых телефонов, ноутбуков, цифровых фотоаппаратов и других мобильных устройств.
Фториды кальция и бария применяются в изготовлении оптических приборов — объективов, линз и призм.
Неорганические соединения калия и кальция (K2CO3, KNO3, Ca(OH)2 и др.) широко используются в качестве минеральных удобрений.
Алюминий и его сплавы — легкие, прочные и коррозионно-устойчивые, — применяются для изготовления корпусов всевозможных механизмов (рис. 6), деталей электронных устройств, проводов, посуды и пр.
Сплавы алюминия — основной материал для изготовления корпусов воздушных судов
Original by Caribb on flickr.com
Непосредственно алюминий и некоторые его соединения, в том числе органические, используются в качестве высокоэффективного ракетного топлива.
2. Закончите уравнения реакций:
| Al + CuO → . Na + ZnCl2 → . Ca + S → . |
Li + H2O → . Al + H2SO3→ . Cs O2 + Cs → . |
 |
| 4Al + 6CuO → 6Cu + 2Al2O3 2Na + ZnCl2 → Zn + 2NaCl Ca + S → CaS |
2Li + 2H2O → 2LiOH + H2 2Al + 3H2SO3→ Al2(SO3)3 + 3H2 Cs O2 + 3Cs → 2Cs2O |
Источник: nscience.ru
Очень прошу помогите. Это срочно!! почему щелочные металлы самые активные среди
Очень прошу помогите. Это срочно!! почему щелочные металлы самые активные посреди металлов? Заблаговременно спасибо! Буду очень благодарна!
Антон Пшенов 2019-09-02 06:07:30
ЩМ являются самыми активными из металлов, т. к. они имеют самый большой атомный радиус из всех элементов ( сообразно повторяющемуся закону, атомный радиус в таблице вырастает справа влево). Великой атомный радиус способствует лёгкому отщеплению электронов от ядра, потому ЩМ легче иных металлов вступают в реакции.
Милена Вакушина 2019-09-02 06:16:46
спасибо большое.
, оставишь ответ?
Похожие вопросы
Вопросы ответы
У вас классный сайт! Продаёте? Добрый день, меня зовут Николай — я владелец нескольких интернет — проектов. Ищу новые
Николай Александрович Карфополитский
«Статистика приведена за 2005 год» В 2005 году не было стольких возможностей для получения работы не требующей вышки(да
Источник: obrazovalka.com
Как реагируют щелочные металлы?
Другие щелочные металлы не образуют стабильные карбиды , хотя они реагируют с графитовой формой углерода с получением интеркалирующих соединений (вещества, в которых атомы металла вставляются между слоями атомов углерода в графитовая структура).
Каковы три свойства щелочных металлов?
Физические свойства. Щелочные металлы имеют высокую тепловую и электрическую проводимость, блеск, пластичность и гибкость , которые характерны для металлов. Каждый атом из щелочного металла имеет один электрон во внешней оболочке.
Почему они называются щелочными металлами?
Группа 1 – щелочные металлы
Все элементы группы 1 очень реактивные . Они должны храниться под маслом, чтобы удерживать воздух и воду вдали от них. Когда они реагируют с водой, элементы группы 1 образуют металлические гидроксиды, которые являются щелочными (с pH выше 7). Вот почему их называют щелочными металлами.
Являются ли щелочные металлы мягкими или твердыми?
щелочные металлы представляют собой твердые вещества при комнатной температуре (за исключением водорода), но имеют довольно низкие точки плавления: литий расплавится при 181 ° C, натрия при 98 ° C, калий при 63 ° C, Rubidium при 39 ° C и к цезие при 28 ° C. Они также являются относительно мягкими металлами : натрий и калий можно разрезать ножом для масла.
Какой самый активный металл?
Самый реактивный металл на периодическом столе – Франциум. Франциум, однако, является лабораторным элементом, и было сделано только минутные величины, поэтому для всех практических целей наиболее реактивным металлом является cesium .
Какой щелочный металл является самым сильным восстановительным агентом?
Среди всех щелочных металлов литий (li) является самым сильным восстановительным агентом в водном растворе.
Как щелочные металлы используются в повседневной жизни?
Жидкий натрий используется в качестве охлаждающей жидкости в ядерных реакторах . Натриевая соль жирных кислот используется в мыле. Нак, сплав натрия и калия, является важным агентом теплопередачи. Соединения натрия используются в бумажной, текстильной, нефтяной и химической промышленности.
Почему щелочные металлы керосин?
Поскольку их высокой реакционной способности , щелочные металлы должны храниться в масле для предотвращения реакции с воздухом. … Все щелочные металлы реагируют с водой, а более тяжелые щелочные металлы реагируют более энергично, чем более легкие. Щелочная металлиция хранится в масле из -за его высокой реакционной способности.
Каковы два наиболее реактивных щелочных металлов?
Реакционная способность щелочных металлов увеличивается сверху до нижней части группы, поэтому литий (Li) является наиболее реактивным щелочным металлом, а francium (FR) является наиболее реактивным. Поскольку щелочные металлы настолько реактивны, они встречаются в природе только в сочетании с другими элементами.
Является ли алюминий щелочным металлом?
Алюминий-это серебристо-белый металл, 13 элемент в периодической таблице. … Это минералы, которые сочетают в себе две серные кислоты: одна из них, основанная на щелочном металле (литий, натрий, калий -рубидий или цезий), и один, основанный на металле из третьей группы периодической таблицы, в первую очередь алюминий.
Advertisements
Почему щелочные металлы легковоспламеняются?
щелочные металлы нерагируемы, но они горючими . … генерируемого тепла достаточна для расплава непрореагировавшего металла, зажигает освобожденный водород и зажигает сам металл. Материалы в этой группе реагируют, обычно энергично, с любым веществом, имеющим активные атомы водорода для освобождения газообразного водорода.
Черелка реагируют с водой?
щелочные металлы реагируют с водой с образованием тепла, водорода и соответствующим металлическим гидроксидом . Тепло, полученное этой реакцией, может зажечь водород или сам металл, что приводит к пожару или взрыву. Более тяжелые щелочные металлы будут более сильно реагировать с водой.
Какой самый мягкий металл на земле?
cesium -это редкий, серебряный белый, блестящий металл с блестящими синими спектральными линиями; Название элемента происходит от «Цезиуса», латинского слова, означающего «небо синий». Это самый мягкий металл, с консистенцией воска при комнатной температуре.
Как узнать, активен ли металл?
Говорят, что металл является активным металлом , когда он сильно и быстро реагирует с другими элементами из -за электронов в своей структуре и простоты обмена электронами с другими элементами . В химии периодическая таблица элементов изображает все известные элементы.
Какой самый активный металл, почему?
ПРИМЕЧАНИЕ- В периодической таблице наиболее реактивным элементом является Франциум. Но Франциум является лабораторным элементом, и было сделано только минутные суммы, поэтому наиболее реактивным металлом является cesium для всех практических целей. Цезий реагирует взрывчась с водой, в то время как Франциум, как ожидается, будет реагировать гораздо более энергично.
Какой самый мягкий щелочный металл?
калий является самым мягким.
Серебряный щелочный металл?
щелочные металлы составляют группу 1 периодической таблицы. Это семейство состоит из элементов лития, натрия, калия, рубида, цезиума и францима (Li, NA, K, RB, CS и FR, соответственно). … они все мягкие, серебряные металлы .
Является ли серебристый щелочный металл Земля?
Элементы в этой группе называются щелочными металлами Земли . Эти металлы имеют серебряный или серый цвет. Они относительно мягкие и низкие плотности, хотя и не такие мягкие и легкие, как щелочные металлы.
Почему щелочные металлы можно легко разрезать?
у них есть очень низкая энергия ионизации и очень легко отдают свой внешний S 1 электрон. Это очень мягкие металлы, которые можно разрезать ножом. … Чем ниже энергия ионизации, тем более реактивно эти металлы. Таким образом, литий является наименее реактивным, а цезий является наиболее реактивным.
Почему группа 2 называется щелочными металлами?
Название происходит от того факта, что оксиды этих металлов давали основные растворы при растворенных в воде , и они оставались твердыми веществами при температурах, доступных для древних алхимиков. Как и элементы группы 1А, щелочные металлы земли слишком реактивны, чтобы их можно было найти в природе в их элементарной форме.
Почему щелочные металлы можно так легко вырезать?
щелочные металлы имеют большой атомный размер только с одним валентным электроном. В то время как у них слабая металлическая связь между атомами. Из -за с наличием слабых металлических щелочных металлов мягкие и могут быть разрезаны ножом.
Источник: www.onsecrethunt.com