Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Некоторые свойства щелочных металлов
Низкая электропроводность цезия объясняется не тем, что электрон прочнее связан с атомом (наоборот!), а тем, что удельная электропроводность вычисляется на единицу массы, а при переходе от лития к цезию молярная масса увеличивается; низкая электропроводность лития объясняется высокой прочностью связи и значительно меньшей подвижностью электронов*. Щелочные металлы обладают высокой теплопроводностью. Способы получения. Литий получают: 1) электролизом расплавленной смеси LiCl и КСl (или СаСl2) или смеси LiCl – LiBr (особо чистых); 2) восстановлением оксида: Si + 2Li2O SiO2 + 4Li; 2Аl + 3Li2O Аl2O3 + 6Li Натрий получают: 1) электролизом расплавов, содержащих NaCl; причем чистый NaCl использовать нельзя, т. к. его tпл. (801°С) близка к tпл. натрия (883°С), что приводит к большой потере натрия; добавляя к NaCl другую соль (КСl, NaF и др.), снижают tпл. ниже 600°С); 2) электролизом расплава NаОН (tпл. = 321°С): Катод: Nа+ + е → Na; Анод: 4ОН– – 4е → 2Н2О + О2. Калий получают: 1) восстановлением из расплавленных КОН или КСl натрием: КСl + Nа К + NaCl; КОН + Nа К + NaОН. 2) электролизом расплава смеси КСl – К2СО3; 3) восстановлением КСl при нагревании в вакууме: 2Аl + 4СаО + 6КСl 3СаСl2 + СаО·Аl2О3 + 6К↑; Si + 4СаО + 4КСl 2СаСl2 + 2СаО·SiО2 + 4К↑; СаС2 + 2КСl СаСl2 + 2С + 2К↑. Рубидий и цезий – термическим восстановлением из соединений: Са + 2СsСl СаСl2 + 2Сs↑; 3Мg + Rb2СО3 3МgО + С + 2Rb↑. Химические свойства. Все щелочные металлы – очень сильные восстановители, причем восстановительная активность в ряду литий – цезий растет. В связи с этим их хранят под слоем керосина. Щелочные металлы энергично реагируют с большинством неметаллов: – с кислородом: рубидий и цезий самовоспламеняются на воздухе; литий, натрий и калий загораются при небольшом нагревании, образуя различные продукты: 4Li + О2 → 2Li2О – оксид; 2Na + О2 → Na2О2 – пероксид; К (Rb, Сs) + О2 → КО2 (RbО2, СsО2) – надпероксид; – с галогенами образуют галогениды (с иодом реагируют при нагревании): 2Na + Cl2 → 2NaCl; – с серой при нагревании образуют сульфиды (2Na + S → Na2S) и полисульфиды(Э2Sn, максимально n = 2 (Li), 5 (Na), 6 (К, Rb, Сs)); – с азотом образуют нитриды Э3N (Li на холоду и при нагревании, остальные – при действии электрического разряда); – с водородом при нагревании образуют малоустойчивые гидриды ЭН; – с углеродом при 800°С реагирует только Li, образуя карбид Li2С2. Реакции со сложными веществами: – с водой: 2Э + 2Н2О → 2ЭОН + Н2↑ (скорость реакции увеличивается от лития к рубидию); – с кислотами: в растворах обычных кислот реагируют в первую очередь с водой; с плавиковой и фосфорной кислотами Li не реагирует, т. к. LiF и Li3РО4 нерастворимы; с кислотами-окислителями могут реагировать до полного восстановления кислот: азотной – до аммиака, серной – до сероводорода; – со спиртами: 2Nа + 2С2Н5ОН → 2С2Н5ОН + Н2 (реакция используется для уничтожения остатков щелочных металлов).
|