2.2.1. Характерные химические свойства щелочных металлов.Щелочными металлами (ЩМ) называют все элементы IA группы таблицы Менделеева, т.е. литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. У атомов ЩМ на внешнем электронном уровне находится только один электрон на s-подуровне, легко отрывающийся при протекании химических реакций. При этом из нейтрального атома ЩМ образуется положительно заряженная частица – катион с зарядом +1: М0 – 1 e → М+1 Семейство ЩМ является наиболее активным среди прочих групп металлов в связи с чем в природе обнаружить их в свободной форме, т.е. в виде простых веществ невозможно. Простые вещества щелочные металлы являются крайне сильными восстановителями. Взаимодействие щелочных металлов с неметаллами с кислородом Щелочные металлы реагируют с кислородом уже при комнатной температуре, в связи с чем их требуется хранить под слоем какого-либо углеводородного растворителя, такого как, например, керосина. Взаимодействие ЩМ с кислородом приводит к разным продуктам. С образованием оксида, с киcлородом реагирует только литий: 4Li + O2 = 2Li2O Натрий в аналогичной ситуации образует с кислородом пероксид натрия Na2O2: 2Na + O2 = Na2O2, а калий, рубидий и цезий – преимущественно надпероксиды (супероксиды), общей формулы MeO2: K + O2 = KO2 Rb + O2 = RbO2 с галогенами Щелочные металлы активно реагируют с галогенами, образуя галогениды щелочных металлов, имеющих ионное строение: 2Li + Br2 = 2LiBr бромид лития 2Na + I2 = 2NaI иодид натрия 2K + Cl2 = 2KCl хлорид калия с азотом Литий реагирует с азотом уже при обычной температуре, с остальными же ЩМ азот реагирует при нагревании. Во всех случаях образуются нитриды щелочных металлов: 6Li + N2 = 2Li3N нитрид лития 6K + N2 = 2K3N нитрид калия с фосфором Щелочные металлы реагируют с фосфором при нагревании, образуя фосфиды: 3Na + P = Na3Р фосфид натрия 3K + P = K3Р фосфид калия с водородом Нагревание щелочных металлов в атмосфере водорода приводит к образованию гидридов щелочных металлов, содержащих водород в редкой степени окисления – минус 1: Н2 + 2K = 2KН-1 гидрид калия Н2 + 2Rb = 2RbН гидрид рубидия с серой Взаимодействие ЩМ с серой протекает при нагревании с образованием сульфидов: S + 2K = K2S сульфид калия S + 2Na = Na2S сульфид натрия Взаимодействие щелочных металлов со сложными веществами с водой Все ЩМ активно реагируют с водой с образованием газообразного водорода и щелочи, из-за чего данные металлы и получили соответствующее название: 2HOH + 2Na = 2NaOH + H2↑ 2K + 2HOH = 2KOH + H2↑ Литий реагирует с водой довольно спокойно, натрий и калий самовоспламеняются в процессе реакции, а рубидий, цезий и франций реагируют с водой с мощным взрывом. с галогенпроизводными углеводородов (реакция Вюрца): 2Na + 2C2H5Cl → 2NaCl + C4H10 2Na + 2C6H5Br → 2NaBr + C6H5–C6H5 со спиртами и фенолами ЩМ реагируют со спиртами и фенолами, замещая водород в гидроксильной группе органического вещества: 2CH3OH + 2К = 2CH3OК + H2↑ метилат калия 2C6H5OH + 2Na = 2C6H5ONa + H2 фенолят натрия
