Особенности соединений бериллия по сравнению с соединениями щелочно-земельных металлов.
Общая характеристика и химические свойства щелочных металлов.
Особенности соединений лития по сравнению с соединениями других щелочных металлов.
Гидриды, оксиды, пероксиды, гидроксиды щелочных металлов : химическая связь в соединениях, получение и свойства.
Получение натрия, гидроксида натрия и карбоната натрия в промышленности.
Взаимодействие с растворами щелочей: а)амфотерных металлов; б)неметаллов; в)кислотных оксидов; г)амфотерных оксидов.
Металлы подгруппы IA периодической системы элементов I. И. Менделеева Li, Na, К, Rb, Cs и Fr называются щелочными.
Щелочные, щелочноземельные металлы, Be и Mg относятся к наиболее электроположительным, элементам. В соединениях с другими элементами для металлов подгруппы IA типична степень окисления + 1, а для металлов подгруппы ПА +2. С ростом числа электронных слоев и увеличением радиусов энергия ионизации атомов уменьшается. Вследствие этого химическая активность элементов в подгруппах увеличивается с ростом их порядкового номера. С малой энергией ионизации связан характерный для них фотоэффект, а также окрашивание их солями пламени" газовой горелки. Благодаря легкой отдаче наружных электронов щелочные и щелочноземельные металлы образуют соединения преимущественно с ионной связью.
Щелочные и щелочноземельные металлы проявляют высокую
химическую активность. При нагревании в водороде они образуют
|
|
гидриды — солеподобные соединения, в которых водород находится
а виде отрицательно заряженного иона. На воздухе щелочные
металлы быстро окисляются, образуя в зависимости от их активности
оксиды, пероксиды, надпероксиды или озониды.
При этом Ci, Na и К 'загораются на воздухе или в атмосфере сухого кислорода только
при нагревании, a, Rb и Cs самовоспламеняются без нагревания.
Образование при горении оксида состава М2О характерно только
для лития. Натрий образует пероксид состава М2O2, калий, рубидий
и цезий — надпероксиды состава МО2.
Щелочные металлы энергично взаимодействуют с водой, вытес-из нее водород и образуя соответствующие гидроксиды. Активность взаимодействия этих металлов с водой возрастает по мере увеличения порядкового номера элемента. Так,- литий реагирует с водой без плавления, натрий — плавится, калий — самовозгорает-ся , взаимодействие рубидия и цезия протекает еще более энергично. Щелочные металлы энергично взаимодействуют с галогенами, а при нагревании — с серой.
Гидроксиды щелочных металлов — соединения с преимуществен-
но ионной связью. В водных растворах они нацело диссоциируют
ным характером связи объясняется и их высокая термическая
|
|
устойчнвость:они не, отщепляют воду дажепри нагревании до температуры кипения (выше 1300 °С) Исключение составляет, гидроксид лития, который при нагревании разлагается с отщепле-нием ,воды. Поведение лития отличается и в других отношениях от поведения остальных щелочных металлов. Это объясняется его неполной электронной аналогией с остальными элементами группы.
Из щелочных металлов только литий при сравнительно небольшом нагревании взаимодействует с азотом, углеродом и крем-нием, образуя соответственно нитрид Li3N, карбид Li2С2 и силицид Li6Si2. В присутствии влаги образование нитрида идёт уже при комнатной температуре.
В отличие от щелочных металлов, почти все соли которых хорошо растворимы в воде, литий образует малорастворимый фторид LiF карбонат Li2CO3 и фосфат Li3PO4.
Кальций, стронций и барий по отношению к кислороду и воде ведут себя подобно щелочным металлам. Они разлагают воду с выделением водорода и образованием гидроксидов М(ОН)2. Взаимодействуя с кислородом, образуют оксиды (СаО) и пероксиды (SrO2, ВаО2), которые реагируют с водой подобно аналогичным соединениям щелочных металлов.
Магний также существенно отличается от щелочноземельных металлов. Например, из-за малой растворимости его гидроксида он не взаимодействует с холодной водой. При нагревании процесс облегчается.
|
|
В целом металлы подгруппы ПА химически активны: при нагревании они взаимодействуют с Галогенами и серой с .образованием соответствующих солей, соединяются с молекулярным азотом.
Соли щелочноземельных металлов, как и соли щелочных металлов, состоят из ионов. Соли этих металлов окрашивают пламя горелки в характерные цвета, для соединений Be и Mg этого не наблюдается.
В отличие от солей щелочных металлов многие соли металлов подгруппы ПА малорастворимы, в частности фториды (кроме BeF2). сульфаты (кроме BeSО4 и MgSO4), карбонаты. Из водных раствороэ Ве2+ осаждается в виде основных карбонатов перемен-.ного состава, Mg2+— в виде 4MgCO3-Mg(OH)2-5H2O, а Са2+, Sr2 + и Ва2+ осаждаются в виде средних карбонатов МСОз.
А) Be+2NaOH= Na2BeO2+H2
Al+NaOH+H2O=NaAlO2+H2
Б) Неметаллы, за исключением галогенов, не реагируют с растворами щелочей
Cl2+NaOH=NaClO3+NaCl+H2O
В) кислотные оксиды растворяются только в щелочах с образование соли и воды
SO3+2NaOH=Na2So4+H2o
Г) Амф ме реагируют с сильными щелочами, проявляя этим свои кислотные свойства, например:
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O Амфотерные оксиды могут реагировать с щелочами двояко: в растворе и в расплаве.
|
|
При реакции с щёлочью в расплаве образуется обычная средняя соль(как показано на примере выше).
При реакции с щёлочью в растворе образуется комплексная соль.
Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH)4] (В данном случае образуется тетрагидроксоаллюминат натрия)
Особенности соединений бериллия по сравнению с соединениями щелочно-земельных металлов.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 689; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!