Натрій і Калій є елементами головної підгрупи І групи періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва. На зовнішньому енергетичному рівні атомів цих елементів знаходиться 1 неспарений s-електрон. Намагаючись завершити зовнішній енергетичний рівень, атоми цих елементів енергійно віддають один електрон та проявляють властивості активних відновників. У своїх сполуках ці елементи є одновалентними. Отже, Натрій і Калій — типові представники лужних металічних елементів.
У природі лужні елементи трапляються лише у вигляді солей. Найважливішими мінералами Натрію є кам’яна сіль або галіт NaCl, чилійська селітра NaNO3, глауберова сіль або мірабіліт Na2SO4 · 10H2O. Велика кількість солей Натрію кристалізується при випаровуванні морської води. Масова частка Натрію у земній корі становить 2,6 %. Калій, як і Натрій, є досить розповсюдженим хімічним елементом. Масова частка Калію в земній корі — 2,5%. Природні солі Калію — сильвін KCl, сильвініт КCl · NaCl, карналіт КCl · MgCl2 · 6H2O. Калій входить до складу польових шпатів і слюди.
Катіони Натрію і Калію відіграють важливу роль у життєдіяльності живих організмів. Натрій міститься в кістковій тканині, крові, мозку, легенях, рідині ока, спинномозковій рідині. Катіони Натрію беруть участь у підтримці осмотичного тиску та кислотно-лужної рівноваги, у проведенні нервових імпульсів. Калій міститься у кістковій тканині, м’язах, крові, мозку, серці, нирках. Катіони Калію беруть участь у проведенні біоелектричних потенціалів у нервах і м’язах, у регуляції скорочень серця й інших м’язів, підтримують осмотичний тиск у клітинах, активують деякі ферменти.
За фізичними властивостями натрій і калій є типовими металами. Вони мають сріблясто-білий колір, високу електропровідність й теплопровідність. Відрізняються вони тим, що є досить пластичними, м’якими (їх легко різати ножем), легкими (плавають на поверхні води) і легкоплавкими. Свіжі зрізи натрію і калію блищать. Ці метали дуже активні, тому їх зберігають під шаром гасу, або в запаяних ампулах.
Натрій і калій мають високу хімічну активність і є сильними відновниками. На повітрі натрій і калій легко окиснюються. Продуктами реакції є відповідні оксиди та пероксиди цих елементів:
4Na + O2 = 2Na2O
2Na + O2 = Na2O2
4K + O2 = 2K2O K +O2 = KO2.
Натрій і калій активно реагують із галогенами з виділенням світла. При взаємодії натрію з хлором утворюється натрій хлорид:
2Na + Сl2 = 2NaСl.
Продуктами реакцій натрію і калію з сіркою є сульфіди цих елементів, наприклад:
2K + S = K2S.
При взаємодії натрію і калію з водою утворюється відповідний луг і газуватий водень.
Натрій реагує з водою досить активно:
2Na + 2H2O = 2NaOH +H2↑.
Реакція калію з водою відбувається ще активніше з можливим самозайманням водню:
2K + 2H2O = 2KOH +H2.
Натрій і калій добувають електролізом розплавів хлоридів і гідроксидів цих елементів. Вперше натрій і калій були отримані у 1807 році англійським ученим Гемфрі Деві.
Натрій використовують як наповнювач газорозрядних ламп. У металургії натрієм відновлюють деякі рідкісні метали: титан, цирконій, тантал. Калій використовують у фотоелементах. Натрій, калій та їхні сплави застосовують як теплоносії в ядерних енергетичних установках. Калій є важливими елементом для розвитку рослин, і вноситься в ґрунт у вигляді калійних добрив.
соляная кислота - HCl
сульфата натрия - Na2SO4
карбонат калия - K2CO3
хлорид бария - BaCl
сульфат железа - FeSO4
Ход определения (предварительно содержимое каждой емкости разлить на 3 части!):
1) фенолфталеин
раствор с HCl приобретет оранжевый цвет.
2) + H2SO4
BaCl2 + H2SO4 = 2HCl + BaSO4 (белый творожестый осадок - качественная реакция на ионы Ba(2+))
Ba(2+) + SO4(2-) = BaSO4
K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + H2O +CO2 (выделение газа без цвета и запаха)
CO3(2-) + 2H(+) = H2O + CO2
3) + KOH
Fe2(SO4)3 + 6КOH = 3K2SO4 + 2Fe(OH)3 (бурый осадок) - или -
Fe(3+) + 3OH(-) = Fe(OH)3
FeSO4 + 2KOH = K2SO4 =Fe(OH)2 (серо-зеленый осадок)
Fe(2+) + 2OH(-) = Fe(OH)2
Описание.
1) Проверка кислотности - лакмусовая бумажка, фенолфталеин.
Кислота определяется индикатором кислотности. - при определении, к примеру фенолфталеином, раствор с HCl приобретет оранжевый цвет. Примечание. Фенолфталеин - он же, кстати, пурген... Поэтому после определения растворы - НЕ ПИТЬ. К тому же горьковатый он - невкусный.
2) прилить серную кислоту к оставшимся пробиркам.
Сульфаты на нее внимания не обратят - им до лампочки, они и так соли серной кислоты.
Зато хлорид бария и карбонат калия среагируют, причем по разному.
BaCl2 + H2SO4 = 2HCl + BaSO4 (белый творожестый осадок - качественная реакция на ионы Ba(2+))
K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + H2O +CO2 (выделение газа без цвета и запаха)
Ну а осадок в стиле "ниче се снег в пробирке!" и выделение газа в стиле "Вау - пузырьки-пузырьки!" даже гуманитарий не перепутает.
3) Добавление KOH
Fe2(SO4)3 + 6КOH = 3K2SO4 + 2Fe(OH)3 (бурый осадок)
FeSO4 + 2KOH = R2SO4 =Fe(OH)2 (серо-зеленый осадок)
В общем - щелочь приливаем. В одной из двух оставшихся пробирок осадок будет. Бурый. Или Серо-зеленый. А все - потому, что степень окисления феррума не укаана.
4) экстрасенсорная. Методом экстрасенса безошибочно угадываем оставшийся Na2SO4. Да. Чудом - но обязательно угадаем! Хоть и сложно. Но - мы же - гении химии. И точно выберем правильную ОДНУ пробирку из ОДНОЙ оставнейся неопределенной! Да мы крутые!)
2,75 л
Объяснение:
Если, что то непонятно будет спросишь.