Щелочные металлы 

При изучении воды нам встретился металл, совершенно непохожий на металлы, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни: натрий (химический знак Na, атомный вес 23). Натрий легкий, легче воды, легкоплавкий, мягкий и пластичный, как пластилин: из него можно, обминая между пальцами, лепить фигурки (нельзя только прикасаться к нему мокрыми пальцами). Как и все металлы, натрий обладает металлическим блеском и хорошо проводит теплоту и электрический ток. Таковы физические свойства натрия.

Вам уже известно одно из химических свойств натрия – энергичное взаимодействие с водой. Он замещает в воде водород, образуя гидроокись натрия:

 

2Na + 2Н2O = Н2? + 2NaOH + Q

При нагревании на воздухе натрий плавится, воспламеняется и сгорает, образуя (в числе других продуктов) окись натрия Na2О. Окись натрия относится к основным окислам. Соединяясь с водой, она образует гидроокись NaOH. Гидроокись натрия растворима в воде, т. е. является щелочью.

Во всех своих соединениях натрий одновалентен.

Натрий не единственный металл, проявляющий такие физические и химические свойства. Существует еще 5 элементов - металлов, очень на него похожих: литий Li, калий К, рубидий Rb, цезий Cs и франций Fr. Все они тоже имеют малую плотность,-пластичны, Поплавки, горючи и энергично реагируют с водой, выделяя из нее водород. Как и натрий, эти металлы одновалентны. Поэтому их единения имеют сходный состав, например:

Оксиды: Li2O, Na2O, К2O, Rb2O, Cs2O, Fr2O;

Гидроксиды: LiOH, NaOH, КОН, RbOH, CsOH, FrOH.

Эти соединения сходны и по свойствам. Гидроокиси перечисленных металлов, как и гидроокись натрия, являются щелочами. Поэтому рассматриваемые 6 металлов объединены в естественное семейство, получившее название по характерному свойству гидроокисей – щелочные металлы. Из всех металлов щелочные металлы – самые химически активные, а их гидроокиси проявляют свойства оснований в наиболее сильной степени.

Наряду со сходствами щелочные металлы проявляют и различия: у них разная плотность, разные температуры плавления и кипения, неодинаковая химическая активность. Разместим щелочные металлы в порядке возрастания атомных весов и сравним их физические и химические свойства. И те и другие с возрастанием атомного веса изменяются закономерно.

С увеличением атомного веса температура плавления и кипени у щелочных металлов понижается, а плотность, в общем возрастает. Химическая активность щелочных металлов по отношению к кислороду и воде с увеличением атомного веса возрастает. Литий, натрий и калий загораются на воздухе лишь при нагревании, а металл с наибольшими атомными весами – рубидий и цезий –даже без нагревания. С водой литий реагирует медленно, натрий – значительно быстрее, а калий настолько быстро и с таким большим выделением теплоты, что выделяющийся водород загорается. Еще энергичнее реагируют с водой щелочные металлы с наибольшими атомными весами – рубидий и особенно цезий.

Растворимость в воде гидроксидов цезия и рубидия наибольшая, а гидроксида лития – наименьшая.

Так же закономерно с возрастанием атомного веса изменяются прочие химические свойства щелочных металлов.

НАУЧНЫЕ РАЗДЕЛЫ