Взаимодействие с водой

Взаимодействия с аммиаком

Взаимодействие с водородом

Химические свойства

Тип кристаллической структуры

Металлы группы 1А имеют объемно- центрированную кубическую решетку, Ве и Mg- гексагональную плотно упакованную структуру, Ва - объемно-центрированную кубическую решетку. Внешние электроны легко могут быть возбуждены, и переходить на более высокие энергетические уровни. При обратном переходе на низший уровень выделяется энергия в виде электромагнитных колебаний. Для этих металлов энергия переходов невелики, так что длина волны излучения соответствует видимой части спектра. Поэтому рассматриваемые элементы окрашивают пламя: Li – красный, Na – желтый, К – лиловый, Cs –голубой, Mg – ослепительно белый, Са –кирпично-красный, Ва –яблочно-зеленый и др. цвета. Названные элементы имеют постоянную степень окисления +1 для 1А группы и +2 для П группы. S –электроны экранированы от ядра благородно-газовой электронной оболочкой, и поэтому легко удаляются. Поскольку при движении вниз по группам размеры атомов увеличиваются, внешние электроны находятся дальше от ядра и энергия ионизации уменьшается. Высокие отрицательные значения Е⁰ указывают на ярко выраженные восстановительные свойства этих элементов.

S – металлы слишком активны, чтобы они могли находиться в природе в свободном виде. Они встречаются в виде соединений: хлоридов, карбонатов, нитратов, сульфатов. В чистом виде их можно получить электролизом, хотя это и дорогой способ получения.

С водородом S – металлы образуют гидриды, в которых водород имеет отрицательную степень окисления -1, в основном это соединения с ионной связью. Исключение составляют бериллий и магний, они менее электроположительные и поэтому с водородом образуют ковалентные связи.

Все (за исключением бериллия и магния) образуют амиды и гидриды:

2Na (тв.) + 2 NH₃(ж)→ 2NaNH₂ (тв.) + H₂(г)

Амиды металлов легко взаимодействуют с водой, образуя аммиак:

NaNH₂(тв.) + Н₂О(ж))→ NaОН(водн) + NH₃(г)

Элементы группы П А образуют с аммиаком нитриды:

3Mg(тв.) + 2 NH₃(ж)→ Mg₃ N₂ (тв.) + 3H₂(г)

2Са(тв) + 2 NH₃(ж)→2СаН₂(тв) + N₂(г)

Все, исключая беррилий и магний, реагируют с холодной водой, образуя гидроксид металла и водород. Металлы 1А группы необходимо хранить под слоем керосина (масла) для предотвращения реакции с водяными парами воздуха:

2Na (тв.)+ 2Н₂О (ж))→ NaОН(ж) + Н₂(г)

Магний медленно реагирует с холодной водой, но с водяным паром быстро образует оксид магния и водород:

Mg (тв.) + Н₂О (пар) → Н₂(г) + MgО (тв)

Активность увеличивается в группах сверху вниз. Энергичность взаимодействия с водой является хорошей иллюстрацией увеличения активности металлов сверху вниз по группе:

Литий реагирует медленно с водой, бурно с кислотами;

Натрий гораздо энергичнее, бурно с кислотами;

Калий так энергично реагирует с водой, что воспламеняется.

Рубидий и цезий реагируют с ней более бурно.

Бериллий не взаимодействует с водой, но легко с кислотами;

Магний медленно с водой, бурно с кислотами;

Кальций спокойно реагирует с водой и энергично с кислотами;

Стронций и барий более активно реагируют с водой, по активности близки к натрию.

Дата добавления: 2014-10-31