Щелочные металлы
Щелочные металлы— элементы, образующие первую группу периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева (по устаревшейгалогенации — элементы главной подгруппы I группы). К ним относят литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr.
Элемент унуненний (номер 119) в случае его получения также будет принадлежать к группе щелочных металлов.
Самым известным щелочным металлом является натрий. Он и его соединения имеют наибольшее практическое значение. Кроме того, натрий наиболее распространён из всех этих металлов.
Содержание
Свойства
Атомы щелочных металлов устроены так, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1. Поэтому валентные электроны щелочных металлов легко отделимы потому что атому энергетически выгодно отдать электрон и приобрести конфигурацию инертного газа.
При взаимодействии щелочных металлов с водой образуются растворимые сильные основания, называемые щелочами, отсюда и их название.
С минеральными и органическими кислотами эти металлы бурно реагируют с образованием соответствующих солей. Активно взаимодействуют с галогенами, давая фториды, хлориды, бромиды и иодиды.
Все эти металлы обладают высокой химической активностью и находятся в природе только в виде соединений (чаще всего, это хлориды и сульфаты).
Активность в ряду щелочных металлов увеличивается с ростом порядкового номера, таким образом, франций является самым активным металлом.
Все щелочные металлы являются сильными восстановителями.
Щелочные металлы хранят в керосине или в масле, во избежание их окисления
Как правило, щелочные металлы обладают относительно низкими температурами плавления и кипения. Все они очень мягкие, легко режутся ножом, как пластилин. Примечательно, что твёрдость снижается от лития к цезию, другими словами цезий наиболее мягкий из них.
Все металлы кроме цезия имеют серебристо-белый цвет, цезий имеет светло-золотой цвет.
Франций — высокорадиоактивный элемент, самый стабильный его изотоп (франций-223) имеет период полураспада около 22 минут. Его равновесное содержание в земной коре не превышает 340 граммов. Поэтому все исследования с ним проводят с микроскопическими образцами и его свойства изучены хуже, чем у других щелочных металлов.
Нахождение в природе
Щелочные металлы встречаются в природе в виде соединений (в составе минералов и солей, чаще хлоридов и сульфатов). Например, ортоклаз, или полевой шпат, состоит из алюмосиликата калия K2[Al2Si6O16], аналогичный минерал, содержащий натрий — альбит — имеет формулу Na2[Al2Si6O16]. В морской воде содержится хлорид натрия NaCl. Месторождения галита или поваренной соли имеются также на суше. В почве есть соли калия — сильвин KCl, сильвинит NaCl • KCl, карналлит KCl • MgCl2 • 6H2O, полигалит K2SO4 • MgSO4 • CaSO4 • 2H2O. Известны и другие природные соединения щелочных металлов, например глауберова соль (десятиводный сульфат натрия, формула Na2SO4·10H2O) и чилийская селитра (нитрат натрия). Встречаются также гидрокарбонаты (нахколит) и гидраты карбонатов натрия (сода или натрит, термонатрит), трона (Na2CO3·NaHCO3·2H2O).
Галерея
Источники
- Большая советская энциклопедия.
- Химическая энциклопедия.