Химические свойства s-металлов и их соединений

Химические свойства 5-металлов 1-й и 2-й групп, обусловленные их высокой восстановительной активностью, во многом схожи, однако каждая группа и каждый отдельный металл проявляют и специфические свойства.

Химические свойства щелочных металлов

В связи с уменьшением энергии связи валентного электрона в ряду 1л — Ыа — К — Ш) — С$ химическая активность элементов этого ряда возрастает.

Взаимодействие с водой. Все щелочные металлы реагируют с водой, образуя раствор щелочи с выделением водорода по одной схеме:

Литий реагирует с водой спокойно, а цезий — со взрывом.

В чистом виде гидроксиды щелочных металлов — белые гигроскопичные («расплывающиеся» на воздухе за счет поглощения водяных паров) вещества, растворы которых являются сильными основаниями.

Взаимодействие с кислородом. Кислород настолько легко окисляет щелочные металлы, что они способны гореть (более того, цезий самовоспламеняется при контакте с воздухом). При горении на воздухе щелочных металлов образуются разные продукты: основный оксид лития, пероксид натрия и надпероксиды калия рубидия и цезия:

Пероксиды — химические соединения, содержащие в своем составе анион о-~.

Пероксид натрия имеет важное практическое применение. В реакции пероксида натрия с углекислым газом выделяется кислород:

Эта реакция используется для получения кислорода в дыхательных аппаратах для подводников и пожарных.

Надпероксиды — химические соединения, содержащие в своем составе анион О".

Возможность существования анионов объясняет теория МО ЛКАО.

Продуктами взаимодействия кислородных соединений щелочных металлов с водой являются хорошо растворимые основания, называемые щелочами (типичнейшие — ЫаОН (едкий натр) и КОН (едкое кали)).

Взаимодействие с водородом. При слабом нагревании в токе водорода все щелочные металлы образуют твердые кристаллические гидриды:

Устойчивость гидридов возрастает от цезия к литию.

Взаимодействие с галогенами. В реакции с галогенами все щелочные металлы вступают легко. Их интенсивность зависит от активности как металла, так и галогена. Литий с иодом реагирует только при нагревании, а уже натрий самовоспламеняется в хлоре. Во всех случаях образуются соли:

Щелочные металлы и их соединения можно обнаружить по окраске пламени: Ы — карминно-красный, Ыа — желтый, К — фиолетовый, Ш) — бурокрасный, Сэ — розово-фиолетовый.