Щелочными металлами называются химические элементы-металлы группы Периодической системы Д. И. Менделеева: литий , натрий , калий , рубидий , цезий и франций .
Электронное строение атомов. На внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов имеют один электрон 1 . Поэтому для всех металлов группы характерна степень окисления +1 .
Этим объясняется сходство свойств всех щелочных металлов.
Для них (сверху вниз по группе) характерно:
увеличение радиуса атомов;
уменьшение электроотрицательности;
усиление восстановительных, металлических свойств.
Нахождение в природе. Из щелочных металлов наиболее широко распространены в природе натрий и калий. Но из-за высокой химической активности они встречаются только в виде соединений.
Основными источниками натрия и калия являются:
каменная соль (хлорид натрия ),
глауберова соль, или мирабилит — декагидрат сульфата натрия 24 · 102 ,
сильвин — хлорид калия ,
сильвинит — двойной хлорид калия-натрия · и др.
Соединения лития, рубидия и цезия в природе встречаются значительно реже, поэтому их относят к числу редких и рассеянных.
Физические свойства простых веществ. В твёрдом агрегатном состоянии атомы связаны металлической связью. Наличие металлической связи обусловливает общие физические свойства простых веществ-металлов: металлический блеск, ковкость, пластичность, высокую тепло- и электропроводность.
В свободном виде простые вещества, образованные элементами группы — это легкоплавкие металлы серебристо-белого (литий, натрий, калий, рубидий) или золотисто-жёлтого (цезий) цвета, обладающие высокой мягкостью и пластичностью.
img1.jpg
Наиболее твёрдым является литий, остальные щелочные металлы легко режутся ножом и могут быть раскатаны в фольгу.
Только у натрия плотность немного больше единицы ρ=1,01 г/см3 , у всех остальных металлов плотность меньше единицы.
Химические свойства. Щелочные металлы обладают высокой химической активностью, реагируя с кислородом и другими неметаллами.
Поэтому хранят щелочные металлы под слоем керосина или в запаянных ампулах. Они являются сильными восстановителями.
Все щелочные металлы активно реагируют с водой, выделяя из неё водород.
Пример:
2+22=2+2↑ .
Взаимодействие натрия с водой протекает с выделением большого количества теплоты (т. е. реакция является экзотермической). Кусочек натрия, попав в воду, начинает быстро двигаться по её поверхности. Под действием выделяющейся теплоты он расплавляется, превращаясь в каплю, которая, взаимодействуя с водой, быстро уменьшается в размерах. Если задержать её, прижав стеклянной палочкой к стенке сосуда, капля воспламенится и сгорит ярко-жёлтым пламенем.
Объяснение:
В античные времена древнегреческими учёными было сформулировано предположение, которое позже полностью подтвердилось — о том, что вещества состоят из мельчайших невидимых глазу частиц.
Например, вода состоит из одинаковых частиц, называемых молекулами воды. Сахар состоит из одинаковых частиц, называемых молекулами сахара. Вода и сахар — это чистые вещества.
Чистыми веществами называются вещества, которые состоят из частиц одинакового вида.
Если же сахар смешать с водой, происходит диффузия — молекулы сахара проникают между молекулами воды. Образуется раствор, в состав которого входят как молекулы воды, так и молекулы сахара.
Раствор — это смесь веществ.
Смесями называют вещества, в состав которых входят частицы разного вида.
Все вещества являются либо чистыми, либо смесями.
Shema_2.jpg
Чистые вещества состоят из частиц одного вида, а смеси — из частиц разного вида.
Кроме веществ, состоящих из молекул, существуют вещества, имеющие немолекулярное строение.
Например, металлы и инертные газы состоят не из молекул, а из более мелких частиц — атомов.
Таким образом, медь состоит только из атомов меди, а цинк состоит только из атомов цинка. Медь и цинк — чистые вещества. Если к меди добавить цинк и сильно нагреть, получится сплав, который называют латунью.
Латунь — это смесь, в состав которой входят как атомы меди, так и атомы цинка.
Существуют вещества немолекулярного строения, состоящие из частиц другого вида, называемых ионами. В состав ионных соединений входят не электрически нейтральные атомы или молекулы, а частицы, несущие на себе положительный или отрицательный заряд.
Примером таких веществ может служить хлорид натрия, то есть обычная поваренная соль, кристаллы которой состоят из положительно заряженных ионов натрия и отрицательно заряженных ионов хлора. Поваренная соль является чистым веществом. Если же её растворить в воде, образуется раствор, который является смесью двух веществ — воды и поваренной соли.
Сравнение чистых веществ и смесей
Чистые вещества
Смеси
Состав
Чистое вещество состоит из частиц одного вида.
Например, вода состоит только из молекул воды.
Чистое вещество имеет постоянный состав.
Например, любая молекула воды состоит из двух атомов химического элемента водорода и одного атома химического элемента кислорода.
Смесь состоит из частиц разного вида. Например, раствор сахара в воде содержит как молекулы воды, так и молекулы сахара.
Смесь не имеет постоянного состава: содержание отдельных составных частей одной и той же смеси может быть разным. Условно говоря, в стакане воды можно растворить и одну чайную ложку сахара, и две.
Свойства Чистое вещество имеет постоянные свойства.
В смеси каждое вещество в основном сохраняет свои свойства.
Например, железо так же, как обычно, притягивается магнитом, поваренная соль остаётся солёной.
Физические свойства смеси отчасти меняются с изменением её количественного состава.
Следует иметь в виду, что идеально чистых веществ не существует, поскольку ни одно из веществ невозможно полностью очистить от содержащихся в нём примесей.
Какое же вещество в таком случае на практике считается чистым?
Практически чистым (чистым) называют вещество, в котором содержание примесей столь ничтожно, что эти примеси существенным образом не влияют на его свойства.
Например, вода считается практически чистой, если образец жидкости не имеет цвета, вкуса и запаха, замерзает при температуре 0 °С, кипит при температуре +100 °С, при температуре +4 °С имеет плотность 1000 кг/м³ и практически не проводит электрический ток.
kislorod.jpgvoda1.jpgsugar.jpg
Чистые вещества: кислород, дистиллированная вода, рафинированный сахар
В некоторых отраслях науки и техники используют особо чистые вещества.
Zoloto.jpg Kremnij.jpg
В банках золото хранится в слитках, массовая доля благородного металла в которых составляет 99,9 % ; в технике для изготовления электронных приборов и микросхем используется кремний, чистота которого составляет 99,999 % .
В природе, в технике и в повседневной жизни большей частью приходится иметь дело со смесями. Так, смесью является воздух, природная вода, почва, биологические жидкости, пища и многое другое.
Смеси бывают двух видов: однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные).
Shema_3.jpg
фотосинтез вот