Поведение щелочных металлов в водном растворе

	Li	K	Na	Rb	Cs
, В	–3,05	–2,71	–2,92	–2,93	–2,92

Самый активный металл – литий.

Электродный потенциал – термодинамическая величина, то , , так как V – const. Поэтому мы можем рассматривать .

Рассмотрим тепловой эффект процесса окисления металла, разбив данный процесс на несколько стадий:

1)

2)

3) Meⁿ⁺ + mH₂O ® Meⁿ⁺ × mH₂O + Q_{гидратации}

Складываем три процесса (закон Гесса).

Следовательно, способность металла окисляться в растворе определяется энергией ионизации, прочностью кристаллической решетки, способностью иона металла соединяться с молекулами воды.

Для атомов щелочных металлов характерны малые значения энергии ионизации их атомов. Энергия гидратации (гидратация, в отличии от ионизации протекает с выделением энергии) зависит от радиуса и заряда. Чем больше заряд катиона, тем выше энергия гидратации (ион соединяется с молекулами воды за счет электростатического взаимодействия). Чем больше радиус катиона, тем меньше энергия гидратации.

	Li	Na	K
Еи
	–159	–182	–169

Окисления требует затраты энергии, но наименьшая энергия у лития, а потом у калия. У лития идет выигрыш за счет высокой энергии гидратации.

С водой же быстрее реагирует калий, а медленнее – литий.

Относительно низкая активность лития по отношению к воде определяется, прежде всего, кинетическими, а не термодинамическими причинами. Литий наиболее твердый из щелочных металлов и имеет самую высокую температуру плавления, поэтому он медленнее дробится на капли и реагирует спокойнее других щелочных металлов.

4. Щелочные металлы могут восстанавливать другие металлы из их оксидов и галогенидов. Например:

5. Щелочные металлы активно реагируют с растворами кислот, но реакции протекают очень бурно. Например:

Литий отичается от отсальных щелочных металлов. По ряду свойств литий близок к магнию, чем к щелочным металлам. Например, подобно соответсвующим соединениям магния, малорастворимы в воде фторид лития LiF, карбонат лития Li₂CO₃, фосфат лития Li₃PO₄. Гидроксид лития растворим в меньшей степени, чем другие гидроксиды щелочных металлов. Как и магний литий взаимоедйствует с азотом, образуя нитрид лития Li₃N.

Кислородсодержащие соединения лития (гидроксид лития, нитрат лития, карбонат лития) при нагревании разлагаются с образованием оксида лития. Например:

4LiNO₃ ® 2Li₂O + 4NO₂ + O₂

Дата добавления: 2014-01-03