"> "> xim-poisk.com - ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ - Химическая энциклопедия

Алф. 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

ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ:литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. Щелочные металлы, кроме Cs, имеют серебристый металлич. блеск, Cs - золотисто-желтую окраску. Все щелочные металлы 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). Щелочные металлы кристаллизуются в кубич. объемноцентрир. решетке с пространств, группой IтЗт, z = 2. Т-ры плавления щелочных металлов 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). Щелочные металлы 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 щелочных металлов 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). Щелочные металлы - 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 щелочных металлов - легкость возбуждения у них светового излучения. Оптич. спектры щелочных металлов 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 щелочные металлы 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 щелочные металлы хранят под слоем обезвоженного парафинового или вазелинового масла. С водой щелочные металлы 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 щелочные металлы дают алкоголяты и Н2.
Кислород окисляет все щелочные металлы, но если Li превращается только в Li2O, то остальные щелочные металлы- 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 щелочных металлов нитриды неизвестны. Щелочные металлы 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 щелочных металлов 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. Щелочные металлы энергично взаимод. с галогенами с образованием галогенидов. При нагревании с S щелочные металлы дают сульфиды, с Н2 - гидриды, с Р -фосфиды. Большинство солей щелочных металлов хорошо растворимо в воде, малорастворимы - фторид, фосфат и карбонат лития, а также МСlO4, MMnO4, MReO4, где М = Rb и Cs.
Основной метод получения щелочных металлов - 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.

Лит.: 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.

Алф. 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


Еще по теме: