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.
где z - больше или равно нулю
V=2,24 л
Vm=22,4 л/моль
v=3,6 мл
р=1 г/мл примерная плотность воды
m=p*v масса воды
M(H2O)=18 г/моль
V/(0,5x*Vm) = p*v/(0,5y*M(H2O))
2,24/(0,5x*22,4) = 3,6/(0,5y*18)
y = 2x
плотность вещества по водороду — 16,
молярная масса вещества М = 16*2=32 г/моль,
тогда х=2, y=4, а вещество: N2H4 – гидразин (М=14*2 + 1*4).
N2H4 + O2 = N2 + 2H2O