adsby.ru → Картини художників

Лужні та лужноземельні метали характеристика. Лужноземельні метали. Лабораторна робота з віртуальної лабораторії

Друга група періодичної системи Д. І. Менделєєва містить групу елементів, дуже схожих за своїми властивостями на лужні метали, проте поступаються їм активністю. До неї входять берилій та магній, а також кальцій, стронцій, барій та радій. Вони відомі під загальною назвою – лужноземельні елементи. У нашій статті ми ознайомимося з їх поширенням у природі та застосуванням у промисловості, а також вивчимо найважливіші Хімічні властивостілужноземельних металів.

Загальна характеристика

Усі атоми вищі перерахованих елементівмістять на зовнішньому енергетичному шарі по два електрони. Взаємодіючи коїться з іншими речовинами, вони віддають свої негативні частки, переходячи у стан катіонів із зарядом 2+. В окисно-відновних реакціях елементи поводяться як сильні відновники. Принаймні збільшення заряду ядра, хімічні властивості лужноземельних металів та його активність посилюються. На повітрі вони швидко окислюються, утворюючи на поверхні оксидну плівку. Загальна формулавсіх оксидів – RO. Їм відповідають гідроксиди з формулою R(OH) 2 . Їхні основні властивості та розчинність у воді також зростають зі збільшенням порядкового номера елемента.

Особливі властивості берилію та магнію

За деякими своїми властивостями перші два представники головної підгрупи другої групи дещо відрізняються від інших лужноземельних елементів. Це виявляються, зокрема, під час їхньої взаємодії з водою. Наприклад, хімічні властивості берилію такі, що він взагалі не вступає в реакцію з H 2 O. Магній взаємодіє з водою лише при нагріванні. Зате всі лужноземельні елементи легко реагують із нею за нормальної температури. Які ж речовини утворюються при цьому?

Основи лужноземельних металів

Як активні елементи, кальцій, барій та інші представники групи швидко витісняють водень з води, в результаті виходять їх гідроксиди. Взаємодія лужноземельних металів із водою протікає бурхливо, із тепла. Розчини основ кальцію, барію, стронцію милі на дотик, при попаданні на шкіру та слизову оболонку очей викликають сильні опіки. Першою допомогою у таких випадках буде обробка ранової поверхні слабким розчином оцтової кислоти. Він нейтралізує луг та зменшить ризик виникнення некрозу пошкоджених тканин.

Хімічні властивості лужноземельних металів

Взаємодія з киснем, водою та неметалами - це головний перелік властивостей металів, що входять до другої групи періодичної системи хімічних елементів. Наприклад, кальцій навіть у звичайних умовах вступає в реакції з галогенами: фтором, хлором, бромом та йодом. При нагріванні він з'єднується із сіркою, вуглецем та азотом. Жорстке окислення - горіння, що закінчується утворенням оксиду кальцію: 2Ca + O 2 = 2 CaO. Взаємодія металів із воднем призводить до появи гідридів. Вони є тугоплавкими речовинами білого кольору, що мають іонні кристалічні решітки. До важливих хімічних властивостей лужноземельних металів належить їхня взаємодія з водою. Як говорилося раніше, продуктом цієї реакції заміщення буде гідроксид металу. Зазначимо також, що в головній підгрупідругий групи найбільш значуще місце займає кальцій. Тому зупинимося на його характеристиці докладніше.

Кальцій та його сполуки

Зміст елемента в земної користановить до 3,5%, що вказує на його широке поширення у складі таких мінералів, як вапняк, крейда, мармур та кальцит. До складу природного кальцію входять шість видів ізотопів. Він також міститься у джерелах природної води. Сполуки лужних металів детально вивчаються в курсі неорганічної хімії. Наприклад, під час уроків у 9 класі учні дізнаються, що кальцій - це легкий, але міцний метал сріблясто-білого кольору. Температура його плавлення та кипіння вища, ніж у лужних елементів. Основний спосіб одержання - електроліз суміші розплавлених солей хлориду та фториду кальцію. До основних хімічних властивостей відносяться його реакції з киснем, водою та неметалами. Зі сполук лужних металів найбільше значення для промисловості мають оксид та основу кальцію. Першу сполуку одержують з крейди або вапняку методом їх випалювання.

Далі з окису кальцію та води утворюється гідроксид кальцію. Суміш його з піском та водою називають будівельним вапняним розчином. Він продовжує застосовуватися як штукатурка і для з'єднання цегли при кладці стін. Розчин гідроксиду кальцію, званий вапняною водою, використовують як реактив для виявлення Вуглекислий газ. При пропущенні двоокису вуглецю через прозорий водний розчин Ca(OH) 2 спостерігається його помутніння внаслідок утворення нерозчинного осаду карбонату кальцію.

Магній та його характеристика

Хімія лужноземельних металів вивчає властивості магнію, акцентуючи увагу на деяких його особливостях. Він є дуже легким, сріблясто-білим металом. Магній, розплавлений в атмосфері з високою вологістю, активно поглинає із водяної пари молекули водню. Охолоджуючи, метал практично повністю виділяє їх назад у повітря. Він дуже повільно реагує з водою через утворення малорозчинної сполуки - гідроксиду магнію. Луги на магній не діють зовсім. Не реагує метал з деякими кислотами: концентрованою сульфатною та плавиковою, внаслідок його пасивації та утворення на поверхні захисної плівки. Більшість же мінеральних кислотрозчиняють метал, що супроводжується бурхливим виділенням водню. Магній - сильний відновник, він замінює багато металів з їх оксидів або солей:

BeO + Mg = MgO + Be.

Метал разом з бериллієм, марганцем, алюмінієм застосовують як легуючу добавку до сталі. Особливо цінними властивостями володіють магнійсодержащие сплави - електрони. Їх використовують у літакобудуванні та виробництві автомобілів, а також у деталях оптичної техніки.

Роль елементів у життєдіяльності організмів

Наведемо приклади лужноземельних металів, з'єднання яких поширені у живій природі. Магній є центральним атомом у молекулах хлорофілу у рослин. Він бере участь у процесі фотосинтезу та входить до складу активних центрів зеленого пігменту. Атоми магнію фіксують світлову енергію, перетворюючи її потім на енергію хімічних зв'язків органічних сполук: глюкози, амінокислот, гліцерину та жирних кислот. Важливу роль виконує елемент як необхідний компонент ферментів, що регулюють обмін речовин в організмі людини. Кальцій - макроелемент, що забезпечує ефективне проходження електричних імпульсів нервовою тканиною. Присутність його фосфорнокислих солей у складі кісток та зубної емалі надає їм твердості та міцності.

Берилій та його властивості

До лужноземельних металів належать також берилій, барій та стронцій. Розглянемо берилій. Елемент мало поширений у природі, переважно, зустрічається у складі мінералів, наприклад, берила. Його різновиди, що містять різнокольорові домішки, утворюють дорогоцінні камені: смарагди та аквамарини. Особливістю фізичних властивостейє крихкість та висока твердість. Відмінною рисою атома елемента є наявність на другому енергетичному рівні зовні не восьми, як у всіх інших лужноземельних металів, а тільки двох електронів.

Тому радіус атома та іона непропорційно малий, енергія іонізації велика. Це зумовлює високу міцність кристалічних ґрат металу. Хімічні властивості берилію також відрізняють його з інших елементів другої групи. Він реагує не тільки з кислотами, але й з розчинами лугів, витісняючи водень і, утворюючи гідроксоберилати:

Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2 .

Метал має низку унікальних характеристик. Завдяки здатності пропускати рентгенівські промені, його застосовують для виготовлення вікон рентгенівських трубок. У ядерній промисловості елемент вважається найкращим сповільнювачем та відбивачем нейтронів. У металургії він застосовується як цінна легуюча добавка, що підвищує антикорозійні властивості сплавів.

Стронцій та барій

Елементи досить поширені в природі і, як і лужноземельний метал магній, входять до складу мінералів. Назвемо їх: це барит, целестин, стронціаніт. Барій має вигляд пластичного металу сріблясто-білого кольору. Як і кальцій представлений кількома ізотопами. На повітрі активно взаємодіє з його компонентами - киснем та азотом, утворюючи оксид та нітрид барію. З цієї причини метал зберігають під шаром парафіну або мінеральної олії, уникаючи контакту з повітрям. Обидва метали при нагріванні до 500°C утворюють пероксиди.

З них практичне застосуваннямає перекис барію, що використовується як відбілювач тканин. Хімічні властивості лужноземельних металів - барію та стронцію, схожі на властивості кальцію. Однак їх взаємодія з водою протікає значно активніше, а основи, що утворилися, є сильнішими, ніж гідроксид кальцію. Барій застосовують як добавку до рідкометалевих теплоносіїв, що зменшує корозію, в оптиці, при виготовленні електронних вакуумних приладів. Стронцій затребуваний у виробництві фотоелементів та люмінофорів.

Якісні реакції з використанням іонів лужноземельних металів

З'єднання барію і стронцію - це приклади лужноземельних металів, що широко використовуються в піротехніці через яскраве фарбування полум'я їх іонами. Так, сульфат або карбонат стронцію дає карміново-червоне свічення полум'я, а відповідні сполуки барію – жовто-зелене. Для виявлення іонів кальцію в лабораторії на полум'я пальника насипають кілька крупинок хлориду кальцію, полум'я забарвлюється цегляно-червоний колір.

Розчин хлориду барію застосовують в аналітичній хімії для виявлення в розчині іонів кислотного залишку сульфатної кислоти. Якщо при зливанні розчинів утворюється білий осад сульфату барію - отже, в ньому знаходилися частки SO 4 2- .

У нашій статті ми вивчили властивості лужноземельних металів та навели приклади їх застосування у різних галузях промисловості.

На уроці буде розкрито тему «Метали та їх властивості. Лужні метали. Лужноземельні метали. Алюміній». Ви дізнаєтеся загальні властивостіта закономірності лужних та лужноземельних елементів, вивчіть окремо хімічні властивості лужних та лужноземельних металів та їх сполуки. За допомогою хімічних рівняньбуде розглянуто таке поняття, як жорсткість води. Познайомтеся з алюмінієм, його властивостями та сплавами. Ви дізнаєтеся, що таке суміші, що регенерують кисень, озоніди, пероксид барію та отримання кисню.

Тема: Основні метали та неметали

Урок: Метали та їх властивості. Лужні метали. Лужноземельні метали. Алюміній

Головну підгрупу І групи Періодичної системиД.І. Менделєєва складають літій Li, натрій Na, калій K, рубідій Rb, цезій Cs та францій Fr. Елементи цієї підгрупи відносять до . Їх загальна назва- лужні метали.

Лужноземельні метали перебувають у головній підгрупі II групи Періодичної системи Д.І. Менделєєва. Це магній Mg, кальцій Ca, стронцій Sr, барій Ba та радій Ra.

Лужні та лужноземельні метали як типові метали виявляють яскраво виражені відновлювальні властивості. У елементів основних підгруп металеві властивості зі збільшенням радіусу зростають. Особливо сильно відновлювальні властивості виявляються у лужних металів. Настільки сильно, що практично неможливо проводити їх реакції з розбавленими водними розчинами, оскільки в першу чергу йтиме реакція їх взаємодії з водою. У лужноземельних металів ситуація аналогічна. Вони також взаємодіють із водою, але набагато менш інтенсивно, ніж лужні метали.

Електронні конфігураціївалентного шару лужних металів - ns 1 , де n – номер електронного шару. Їх відносять до s-елементів. У лужноземельних металів - ns 2 (S-елементи). У алюмінію валентні електрони …3 s 2 3р 1(p-елемент). Ці елементи утворюють сполуки з іонним типом зв'язку. При утворенні сполук їм ступінь окислення відповідає номеру групи.

Виявлення іонів металу у солях

Іони металів легко визначити щодо зміни забарвлення полум'я. Мал. 1.

Солі літію - карміново-червоне забарвлення полум'я. Солі натрію – жовтий. Солі калію - фіолетовий через кобальтове скло. Рубідія – червоний, цезія – фіолетово-синій.

Мал. 1

Солі лужноземельних металів: кальцію – цегляно-червоний, стронцію – карміново-червоний та барію – жовтувато-зелений. Солі алюмінію забарвлення полум'я не змінюють. Солі лужних та лужноземельних металів використовуються для створення феєрверків. І можна легко визначити за фарбуванням, солі якого металу застосовувалися.

Властивості металів

Лужні метали- це сріблясто-білі речовини з характерним металевим блиском. Вони швидко тьмяніють на повітрі через окиснення. Це м'які метали, за м'якістю Na, K, Rb, Cs подібні до воску. Вони легко ріжуться ножем. Вони легені. Літій - найлегший метал із щільністю 0,5 г/см 3 .

Хімічні властивості лужних металів

1. Взаємодія з неметалами

Через високі відновлювальні властивості лужні метали бурхливо реагують з галогенами з утворенням відповідного галогеніду. При нагріванні реагують із сіркою, фосфором та воднем з утворенням сульфідів, гідридів, фосфідів.

2Na + Cl 2 → 2NaCl

Літій - це єдиний метал, який реагує з азотом вже при кімнатній температурі.

6Li + N 2 = 2Li 3 N, нітрид літію, що утворюється, піддається незворотному гідролізу.

Li 3 N + 3H 2 O → 3LiOH + NH 3

2. Взаємодія з киснем

Тільки з літієм відразу утворюється оксид літію.

4Li + Про 2 = 2Li 2 Про, а при взаємодії кисню з натрієм утворюється пероксид натрію.

2Na + Про 2 = Na 2 Про 2 . При горінні решти металів утворюються надпероксиди.

К + Про 2 = КО 2

3. Взаємодія з водою

По реакції з водою можна наочно побачити, як змінюється активність цих металів групи зверху вниз. Літій та натрій спокійно взаємодіють з водою, калій – зі спалахом, а цезій – вже з вибухом.

2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2

8K + 10HNO 3 (конц) → 8KNO 3 + N 2 O +5 H 2 O

8Na + 5H 2 SO 4 (конц) → 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O

Одержання лужних металів

Через високу активність металів, отримувати їх можна за допомогою електролізу солей, найчастіше хлоридів.

З'єднання лужних металів знаходять велике застосування у різних галузях промисловості. Див Табл. 1.

ПОШИРЕНІ СПОЛУКИ лужних металів
	Їдкий натр (каустична сода)
	Кухонна сіль
	Чилійська селітра
Na 2 SO 4 ∙10H 2 O	Глауберова сіль
Na 2 CO 3 ∙10H 2 O	Сода кристалічна
	Їдке калі
	Хлорид калію (сільвін)
	Індійська селітра

Їхня назва пов'язана з тим, що гідроксиди цих металів є лугами, а оксиди раніше називали «землі». Наприклад, оксид барію BaO – барієва земля. Берилій та магній найчастіше до лужноземельних металів не відносять. Ми не розглядатимемо і радій, оскільки він радіоактивний.

Хімічні властивості лужноземельних металів.

1. Взаємодія знеметалами

Сa + Cl 2 → 2СaCl 2

Сa + H 2 СaH 2

3Сa + 2P Сa 3P 2-

2. Взаємодія з киснем

2Сa + O 2 → 2CaO

3. Взаємодія з водою

Sr + 2H 2 O → Sr(OH) 2 + H 2 але взаємодія більш спокійна, ніж з лужними металами.

4. Взаємодія з кислотами – сильними окислювачами

4Sr + 5HNO 3 (кінець) → 4Sr(NO 3) 2 + N 2 O +4H 2 O

4Ca + 10H 2 SO 4 (конц) → 4CaSO 4 + H 2 S + 5H 2 O

Отримання лужноземельних металів

Металевий кальцій та стронцій отримують електролізом розплаву солей, найчастіше хлоридів.

CaCl 2 Сa + Cl 2

Барій високої чистоти можна отримати алюмотермічним способом із оксиду барію.

3BaO +2Al 3Ba + Al 2 O 3

ПОШИРЕНІ СПОЛУКИ лужноземельних металів

Найвідомішими сполуками лужноземельних металів є: CaО - негашене вапно. Ca(OH) 2 - гашене вапно,або вапняна вода. При пропущенні вуглекислого газу через вапняну воду відбувається помутніння, тому що утворюється нерозчинний карбонат кальцію СаСО 3. Але треба пам'ятати, що при подальшому пропусканні вуглекислого газу утворюється розчинний гідрокарбонат і осад зникає.

Мал. 2

СaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 ↓+ H 2 O

CaCO 3 ↓+ H 2 O + CO 2 → Ca(HCO 3) 2

Гіпс -це CaSO 4 ∙2H 2 O, алебастр - CaSO 4 ∙0,5H 2 O. Гіпс та алебастр використовуються в будівництві, в медицині та для виготовлення декоративних виробів. Мал. 2.

Карбонат кальцію CaCO 3 утворює безліч різних мінералів. Мал. 3.

Мал. 3

Фосфат кальцію Ca 3 (PO 4) 2 - фосфорит, фосфорне борошно використовується як мінеральне добриво.

Чистий безводний хлорид кальцію CaCl 2 - це гігроскопічна речовина, тому широко застосовується в лабораторіях як осушувач.

Карбід кальцію- CaC 2 . Його можна отримати так:

СaO + 2C →CaC 2 +CO. Одне з його застосувань – це одержання ацетилену.

CaC 2 + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + C 2 H 2

Сульфат барію BaSO 4 - барит. Мал. 4. Використовується як стандарт білого в деяких дослідженнях.

Мал. 4

Жорсткість води

У природної водимістяться солі кальцію та магнію. Якщо вони містяться в помітних концентраціях, то у такій воді не милується мило через утворення нерозчинних стеаратів. При її кип'ятінні утворюється накип.

Тимчасова жорсткістьобумовлена присутністю гідрокарбонатів кальцію та магнію Ca(HCO 3) 2 та Mg(HCO 3) 2 . Таку жорсткість води можна усунути кип'ятінням.

Ca(HCO 3) 2 CaCO 3 ↓ + СО 2 + Н 2 О

Постійна жорсткість водиобумовлена наявністю катіонів Ca 2+ ., Mg 2+ та аніонів H 2 PO 4 - ,Cl - , NO 3 - та ін Постійна жорсткість води усувається тільки завдяки реакціям іонного обміну, в результаті яких іони магнію і кальцію будуть переведені в осад.

Домашнє завдання

1. №№3, 4, 5-а (с. 173) Габрієлян О.С. Хімія. 11 клас. Базовий рівень. 2-ге вид., стер. – М.: Дрофа, 2007. – 220 с.

2. Яку реакцію середовища має водний розчин сульфіду калію? Відповідь підтвердіть рівнянням реакції гідролізу.

3. Визначте масову часткунатрію в морській водіяка містить 1,5% хлориду натрію.

Найбільш активними серед металевої групи є лужні та лужноземельні метали. Це м'які легкі метали, які у реакції з простими і складними речовинами.

Загальний опис

Активні метали займають першу та другу групи періодичної таблиці Менделєєва. Повний списоклужних та лужноземельних металів:

літій (Li);
натрій (Na);
калій (К);
рубідій (Rb);
цезій (Cs);
францій (Fr);
берилій (Be);
магній (Mg);
кальцій (Ca);
стронцій (Sr);
барій (Ba);
радій (Ra).

Мал. 1. Лужні та лужноземельні метали в таблиці Менделєєва.

Електронна конфігурація лужних металів - ns 1 , лужноземельних металів - ns 2 .

Відповідно, постійна валентність лужних металів – I, лужноземельних – II. За рахунок невеликої кількості валентних електронів на зовнішньому енергетичному рівні активні метали виявляють потужні властивості відновлювача, віддаючи зовнішні електрони у реакціях. Чим більше енергетичних рівнів, тим менший зв'язок із зовнішніми електронами з ядром атома. Тому металеві властивості зростають у групах зверху донизу.

Через активність метали І і ІІ груп перебувають у природі лише у складі гірських порід. Чисті метали виділяють за допомогою електролізу, прожарювання, реакції заміщення.

Фізичні властивості

Лужні метали мають сріблясто-білий колір із металевим блиском. Цезій – сріблясто-жовтий метал. Це найбільш активні та м'які метали. Натрій, калій, рубідій, цезій ріжуться ножем. М'якістю нагадують віск.

Мал. 2. Розрізання натрію ножем.

Лужноземельні метали мають сірий колір. Порівняно із лужними металами є більш твердими, щільними речовинами. Ножем можна розрізати лише стронцій. Найбільш щільний метал – радій (5,5 г/см 3 ).

Найбільш легкими металами є літій, натрій та калій. Вони плавають лежить на поверхні води.

Хімічні властивості

Лужні та лужноземельні метали реагують із простими речовинами та складними сполуками, утворюючи солі, оксиди, луги. Основні властивості активних металів описані у таблиці.

*Взаємодія*	*Лужні метали*	*Лужноземельні метали*
З киснем	Самозаймаються на повітрі. Утворюють надпероксиди (RO 2), крім літію та натрію. Літій утворює оксид при нагріванні вище 200°C. Натрій утворює суміш пероксиду та оксиду. 4Li + O 2 → 2Li 2 O; 2Na + Про 2 → Na 2 O 2; Rb + O 2 → RbO 2	На повітрі швидко утворюються захисні оксидні плівки. При нагріванні до 500 С самозаймисті. 2Mg + O 2 → 2MgO; 2Ca + O 2 → 2CaO
З неметалами	Реагують при нагріванні із сіркою, воднем, фосфором: 2K+S → K2S; 2Na + H 2 → 2NaH; 2Cs + 5P → Cs 2 P 5 . З азотом реагує тільки літій, з вуглецем - літій та натрій: 6Li + N 2 → 2Li 3 N; 2Na + 2C → Li 2 C 2	Реагують при нагріванні: Ca + Br 2 → CaBr 2; Be + Cl 2 → BeCl 2; Mg + S → MgS; 3 Ca + 2P → Ca 3 P 2; Sr + H 2 → SrH 2
З галогенами	Бурхливо реагують з утворенням галогенідів: 2Na + Cl 2 → 2NaCl
	Утворюються луги. Чим нижче метал розташований у групі, тим активніше протікає реакція. Літій взаємодіє спокійно, натрій горить жовтим полум'ям, калій – зі спалахом, цезій та рубідій вибухають. 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 -; 2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2	Менш активно, ніж лужні метали, реагують за кімнатної температури: Mg + 2H 2 O → Mg(OH) 2 + H 2; Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2
З кислотами	Зі слабкими та розведеними кислотами реагують із вибухом. З органічними кислотами утворюють солі. 8K + 10HNO 3 (конц) → 8KNO 3 + N 2 O + 5H 2 O; 8Na + 5H 2 SO 4 (конц) → 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O; 10Na + 12HNO 3 (розб) → N 2 + 10NaNO 3 + 6H 2 O; 2Na + 2CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + H 2	Утворюють солі: 4Sr + 5HNO 3 (кінець) → 4Sr(NO 3) 2 + N 2 O +4H 2 O; 4Ca + 10H 2 SO 4 (конц) → 4CaSO 4 + H 2 S + 5H 2 O
З лугами		З усіх металів реагує лише берилій: Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
З оксидами		Входять у реакцію всі метали, крім берилію. Заміщають менш активні метали: 2Mg + ZrO 2 → Zr + 2MgO

Мал. 3. Реакція калію із водою.

Лужні та лужноземельні метали можна виявити за допомогою якісної реакції. При горінні метали забарвлюються у певний колір. Наприклад, натрій горить жовтим полум'ям, калій – фіолетовим, барій – світло-зеленим, кальцій – темно-оранжевим.

Що ми дізналися?

Лужні та лужноземельні – найбільш активні метали. Це м'які прості речовини сірого чи сріблястого кольору з невеликою щільністю. Літій, натрій та калій плавають на поверхні води. Лужноземельні метали твердіші і щільніші, ніж лужні. На повітрі швидко окислюються. Лужні метали утворюють надпероксиди та пероксиди, оксид утворює лише літій. Бурхливо реагують з водою за кімнатної температури. З неметалами реагують при нагріванні. Лужноземельні метали вступають у реакцію з оксидами, витісняючи менш активні метали. З лугами реагує лише берилій.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.6. Усього отримано оцінок: 294.

Хімічні властивості лужних та лужноземельних металів схожі. На зовнішньому енергетичному рівні лужних металів знаходиться один електрон, лужноземельних – два. При реакціях метали легко розлучаються із валентними електронами, виявляючи властивості сильного відновника.

Лужні

У I групу періодичної таблиці входять лужні метали:

літій;
натрій;
калій;
рубідій;
цезій;
францій.

Мал. 1. Лужні метали.

Вони відрізняються м'якістю (можна розрізати ножем), низькими температурами плавлення та кипіння. Це найактивніші метали.

Хімічні властивості лужних металів представлені у таблиці.

Реакція	Особливості	Рівняння
З киснем	Швидко окислюються на повітрі. Літій утворює оксид при температурі вище 200°C. Натрій утворює суміш - 80% пероксиду (R2O2) та 20% оксиду. Інші метали утворюють надпероксиди (RO 2)	4Li + O 2 → 2Li 2 O; 2Na + Про 2 → Na 2 O 2; Rb + O 2 → RbO 2
	Реагує лише літій за кімнатної температури	6Li + N 2 → 2Li 3 N
З галогенами	Реакція проходить бурхливо	2Na + Cl 2 → 2NaCl
З неметалами	При нагріванні. Утворюють сульфіди, гідриди, фосфіди, силіциди. З вуглецем реагують тільки літій та натрій, утворюючи карбіди.	2K+S → K2S; 2Na + H 2 → 2NaH; 2Cs + 5P → Cs 2 P 5; Rb + Si → RbSi; 2Li + 2C → Li 2 C 2
	Спокійно реагує лише літій. Натрій горить жовтим полум'ям. Калій реагує зі спалахом. Цезій та рубідій вибухають	2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 -
З кислотами	З соляною, фосфорною, розведеною сірчаною кислотами реагують із вибухом. При реакції з концентрованою сірчаною кислотою виділяється сірководень, з концентрованою азотною кислотою утворює оксид азоту (I), з розведеною азотною кислотою - азот	2Na + 2HCl → 2NaCl + H 2; 8Na + 5H 2 SO 4 (конц) → 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O; 8K + 10HNO 3 (конц) → 8KNO 3 + N 2 O + 5H 2 O; 10Na + 12HNO 3 (розб) → N 2 + 10NaNO 3 + 6H 2 O
З аміаком	Утворюють аміни	2Li + 2NH 3 → 2LiNH 2 + H 2

Можуть реагувати з органічними кислотами та спиртами.

Лужноземельні

У ІІ групі таблиці Менделєєва знаходяться лужноземельні метали:

берилій;
магній;
кальцій;
стронцій;
барій;
радій.

Мал. 2. Лужноземельні метали.

На відміну від лужних металів, вони більш тверді. Ножем можна розрізати лише стронцій. Найбільш щільний метал – радій (5,5 г/см 3).

Берилій взаємодіє з киснем лише при нагріванні до 900°С. З воднем та водою не реагує за будь-яких умов. Магній окислюється при температурі 650°З взаємодіє з воднем під високим тиском.

У таблиці відображено основні хімічні властивості лужноземельних металів.

Реакція	Особливості	Рівняння
З киснем	Утворюють оксидні плівки. При нагріванні до 500 С самозаймисті	2Mg + O 2 → 2MgO
З воднем	При високій температурі утворюють гідриди	Sr + H 2 → SrH 2
З галогенами та неметалами	Реагують при нагріванні	Be + Cl 2 → BeCl 2; Mg + S → MgS; 3 Ca + 2P → Ca 3 P 2; 3 Ca + N 2 → Ca 3 N 2; Ba + 2C → BaC 2
	При кімнатній температурі	Mg + 2H 2 O → Mg(OH) 2 + H 2
З кислотами	Реагують усі метали з утворенням солей	4Ca + 10HNO 3 (конц.) → 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O
З лугами	Реагує лише берилій	Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
Заміщення	Заміщають менш активні метали у оксидах. Виняток – берилій	2Mg + ZrO 2 → Zr + 2MgO

Іони лужних та лужноземельних металів у солях легко виявити по зміні кольору полум'я. Солі натрію горять жовтим полум'ям, калію - фіолетовим, рубідія - червоним, кальцію - цегляно-червоним, барію - жовто-зеленим. Солі цих металів використовують для створення феєрверків.

Мал. 3. Якісна реакція.

Що ми дізналися?

Лужні та лужноземельні метали - активні елементи періодичної таблиці, що вступають у реакції з простими та складними речовинами. Лужні метали більш м'які, бурхливо реагують з водою та галогенами, легко окислюються на повітрі, утворюючи оксиди, пероксиди, надпероксиди, взаємодіють із кислотами та аміаком. При нагріванні вступають у реакцію з неметалами. Лужноземельні метали реагують із неметалами, кислотами, водою. Берилій не взаємодіє з воднем та водою, але реагує з лугами та з киснем при високій температурі.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.3. Усього отримано оцінок: 113.