I- и II- ГРУППЫ

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА S-ЭЛЕМЕНТОВ

Данные металлы обладают высокой химической активностью. Сравнительную химическую активность их можно определить по положению в электрохимическом ряду.

Следует обратить внимание на то, что литий по положению в электрохимическом ряду самый активный металл (φ⁰ = -3,045 В), хотя по значению энергии ионизации (Е = 5,39 эВ) он, в сравнении с остальными щелочными металлами, является самым слабым восстановителем. Положение металла в электрохимическом ряду определяется суммой трех величин:

1) Энергией разрушения кристаллической решетки,

2) Энергией ионизации металла,

3) Энергией гидратации образовавшегося иона.

Энергии разрушения кристаллической решетки для данных металлов примерно одинаковы. Энергия ионизации атома лития самая высокая, но энергия гидратации иона лития, благодаря малому радиусу, аномально высокая, что по сумме данных трех величин делает литий электрохимически самым активным. В неводных растворителях, где энергия гидратации отсутствует, восстановительная активность лития согласуется с его положением в периодической таблице.

При взаимодействии щелочных металлов с кислородом воздуха образуют:

литий оксид – Li₂О,

натрий пероксид – Nа₂О₂,

калий, рубидий и цезий надпероксиды – КО_2.

Бериллий, магний и щелочноземельные ме­таллы довольно быстро окисляются на воздухе с образованием оксидов.

Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой с об­разованием гидроксидов:

К₂О + Н₂О → 2 КОН,

СаО + Н₂О → Са(ОН)₂.

Пероксиды щелочных и щелочноземельных металлов способны взаимодей­ствовать с углекислым газом с выделением кислорода, что позволяет использовать их в системах регенерации воздуха

2 ВаО₂ + 2 СО₂ → 2 ВаСО₃ + О₂.

.

Щелочные и щелочноземельные металлы также реагируют с другими неме­таллами: галогенами, серой, азотом, водородом. При этом образуются соответст­вующие галогениды, сульфиды, нитриды и гидриды.

Пример – 2Na + Н₂ → 2NaН.

Гидриды полностью разлагаются водой с образованием водорода и гидроксида металла

СаН₂ + 2 НОН → Са(ОН)₂ + 2 Н₂.

Данные металлы вытесняют водород из во ды, так как в элекрохимическом ряду стоят левее водорода.

Пример – Са + 2 НОН → Са(ОН)₂ + Н₂.

Ве(ОН)₂ обладает амфотерными свойствами, т.е. взаимодействует с кислотами и щелочами:

Ве(ОН)₂ + 2НСl = ВеСl₂ + 2Н₂О,

Ве(ОН)₂ + 2NaОН → Na₂[Ве(ОН)₄] (в растворе),

Ве(ОН)₂ + 2NaОН → Na₂ВеО₂ + 2 Н₂О (в расплаве).

4. ФИЗИКО–ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДОРОДА И ГЕЛИЯ

Дата добавления: 2013-12-12