ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ:литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. Щ. м., кроме Cs, имеют серебристый металлич. блеск, Cs - золотисто-желтую окраску. Все Щ. м. очень мягки, легко режутся (кроме Li), Rb, Cs и Fr при обычной т-ре почти пастообразны. наиб. твердый из них Li мягче талька (твердость талька принята за единицу по шкале Мооса). Щ. м. кристаллизуются в кубич. объемноцентрир. решетке с пространств, группой Зт, z = 2. Т-ры плавления Щ. м. уменьшаются от Li к Cs: 180,54 °С (Li), 97,86 °С (Na), 63,51 °С (К), 39,32 °С (Rb), 28,44 °С (Cs). Щ. м. очень легкие, самый легкий среди всех известных металлов - Li, он плавает в керосине, a Na и К легче воды.
Сильно электроположит. характер и высокая хим. активность Щ. м. обусловлены небольшой затратой энергии на отрыв от атомов этих металлов одного s-электрона. Первые потенциалы ионизации (эВ): 5,39178 (Li), 5,13915 (Na), 4,34070 (К), 4,17719 (Rb), 3,89397 (Cs). Щ.м.- сильные восстановители. Значения их стандартных электродных потенциалов (В) для полур-ции М+ + е- = М: -3,045 (Li), -2,711 (Na), -2,924 (К), -2,925 (Rb), -2,923 (Cs). Литий стоит первым в электрохим. ряду напряжений металлов.
Характерное св-во атомов Щ. м.- легкость возбуждения у них светового излучения. Оптич. спектры Щ. м. просты и содержат очень яркие линии (нм): 610,36 и 670,78 (Li), 589,59 и 588,99 (Na), 766,49 (К), 794,76 и 780,02 (Rb), 894,5 и 852,11 (Cs). Интенсивность линий 852,11, 780,02, 766,49 и 588,99 в атомных спектрах - наиб. среди всех элементов периодич. системы. Летучие соли Li окрашивают пламя газовой горелки в карминово-красный цвет, К - в розово-фиолетовый, a Na -в желтый, пары Rb окрашены в зеленовато-синий цвет, пары Cs - в сине-зеленый.
На воздухе все Щ. м. быстро покрываются темно-серым налетом, состоящим из оксидов, только у Li появляется зеленовато-черная пленка нитрида Li3N. Склонность к окислению на воздухе возрастает от Li к Fr, причем Rb, Cs и Fr окисляются уже с воспламенением. Поэтому Щ. м. хранят под слоем обезвоженного парафинового или вазелинового масла. С водой Щ. м. реагируют бурно с образованием щелочей (откуда название) и выделением Н2, при этом Rb и Cs взаимод. даже со льдом при -100 °С. С метанолом и этанолом Щ. м. дают алкоголяты и Н2.
Кислород окисляет все Щ. м., но если Li превращается только в Li2O, то остальные Щ. м.- в смеси, в основном М2О2 и МО2, при этом Rb и Cs вспыхивают. С N2 реагирует в обычных условиях только Li, превращающийся в нитрид, для остальных Щ. м. нитриды неизвестны. Щ. м. растворяются в жидком аммиаке, некоторых алкиламинах и полиэфирах с образованием синих растворов, обладающих электронной проводимостью (см. Сольватированный электрон). При хранении синие аммиачные растворы обесцвечиваются в результате медленно протекающей реакции: 2M + 2NH36027-18.jpg2MNH2 + Н2. Растворы Щ. м. в жидком аммиаке взаимодействуют с ацетиленом с образованием ацетиленидов М2С2. При нагревании К, Rb и Cs с графитом получают С8МХ, С24МХ, С36МХ и другие нестехиометрические соединения в виде медно-красных порошков, самовоспламеняющихся на воздухе и разлагающихся водой с выделением Н2. Щ. м. энергично взаимод. с галогенами с образованием галогенидов. При нагревании с S Щ. м. дают сульфиды, с Н2 - гидриды, с Р -фосфиды. Большинство солей Щ.м. хорошо растворимо в воде, малорастворимы - фторид, фосфат и карбонат лития, а также МСlO4, MMnO4, MReO4, где М = Rb и Cs.
Основной метод получения Щ. м.- термическое восстановление хлоридов и бромидов магнием, кальцием, кремнием и другими восстановителями в вакууме при 600-800 °С. Выделенные металлы очищают от примесей ректификацией или вакуумной дистилляцией.


===
Исп. литература для статьи «ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ
»: Плющев В.Е., Степин Б. Д., Химия и технология лития, рубидия и цезия, М., 1970; Натрий, М., 1986; Степин Б.Д., Цветков А. А., Неорганическая химия, М., 1994.

Б. Д. Степин.

Страница «ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков