Химические свойства щелочных металлов.

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

Комментариев 32
  1. Жамиля

    Допущена ошибка в уравнении 6Li + N = Li3N в разделе 2.2.1. ХАРАКТЕРНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ.
    правильно 6Li + 2N = 2Li3N

    • Сергей Широкопояс

      Спасибо, Жамиля. Поправил. Только правильно не 6Li + 2N = 2Li3N, а 6Li + N2 = 2Li3N

  2. Анна

    Ещё возможны реакции с аммиаком, карбоновыми кислотами и неорганическими кислотами (в два этапа)

  3. Есин

    Литий реагирует с углекислым газом Li + CO2 = Li2O + C

    • Сергей Широкопояс

      Допустим, и что?

      • Есин

        такая реакция тоже встречается

  4. Истина

    Возможно ли в ЕГЭ реакций щелочных металлов с кислотами?

    • Сергей Широкопояс

      Возможны. Только все равно нужно понимать, что в случае водных растворов реакция ЩМ в первую очередь идет с водой, затем образующаяся щелочь нейтрализуется кислотой. Тем не менее, если оба процесса просуммировать получится как раз уравнение ЩМ с кислотой.

  5. Андрей

    Можно ли на егэ писать HOH,подразумевая воду?

  6. Александр

    Допущена ошибка в реакции ще.ме с кислородом . «K+O2 -> KO2» — K имеет высшую с.о , равную номеру группы (+1), так что в данном соединении он будет реагировать так же , как и натрий — образуется пероксид.Тоже самое касается и Rb

    • Сергей Широкопояс

      Нет, все верно. Диплом об образовании можно посмотреть? Или уверенности в себе достаточно?)

    • Миша

      Он здесь и имеет с.о. + 1, у кислорода здесь с.о. -0,5

  7. Зарина

    Какой правильный ответ! ))) Да, диплом уже о многом говорит!!! При изучении щелочных металлов в школьных учебниках это есть!

  8. Амалия

    Натрий на воздухе легко окисляется на воздухе до оксида натрия. Поэтому его хранят под керосином. При горении на воздухе или в кислороде образуется пероксид.(это из Википедии). Значит, натрий может образовать и оксид, и пероксид? Такой вопрос есть на ЕГЭ и возникает вопрос. Не могли бы ответить?

    • Сергей Широкопояс

      Для ЕГЭ уравнение до пероксида

  9. Анна

    Встречала, что некоторые металлы реагируют с оксидами. Почему ЩМ не реагируют?

    • Сергей Широкопояс

      более активные металлы способны вытеснять менее активные из оксидов. В принципе это работает и для ЩМ и ЩЗМ.

  10. Лена Яковлева

    Добрый день,уважаемые разработчики сайта.Спасибо вам за проделанную работу. Подскажите,нельзя ли перевести материалы для подготовки в формат пдф,чтобы можно было их распечатать (копировать текст с данного сайта прямиком не получается).Для людей,которым нельзя долго работать за компьютером было бы очень полезно. Заранее спасибо за ответ

    • Сергей Широкопояс

      нажать клавиши (одновременно) Ctrl P далее выбрать печать в пдф

  11. Яна

    Реагируют ли щелочные металлы с Si и C

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Да, это возможно.

  12. Юлия

    Здравствуйте! Полезный материал, спасибо. Но было бы неплохо добавить реакции взаимодействия ЩМ с азотной кислотой.

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Взаимодействие ЩМ с азотной кислотой — взрывной процесс, приводящий к сложной смеси продуктов со стороны азота. Приводить подобное не имеет смысла, в ЕГЭ этого нет.

  13. Александр

    Здравствуйте!А щелочные металлы реагируют с кислотой?и щелрчно земельные?На практике вроде нет,а на бумаге если в егэ будет? То водород вытеснится?

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Естественно, что реакция будет, отпрыгнуть в сторону не успеем. Каков реальный механизм — не касаемся. Действительно, реакция непосредственно с содержащейся водой пройти может быстрее.

  14. Людмила

    Здравствуйте, уважаемые авторы проекта!
    Подскажите пожалуйста, правильное уравнение реакции взаимодействия пероксида натрия с раствором хлороводорода.
    У Доронкина: Na2O2 + 4 HCI = 2NaCI + 2H2O + CI2, а в пособие Кочкарова «Химия в уравнениях реакций» : Na2O2 + 2HCI = 2NaCI + H2O2

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Взаимодействие пероксидов ЩМ и ЩЗМ с концентрированной соляной кислотой протекает, как ОВР.

  15. 123

    здравствуйте)
    подскажите пожалуйста, щм реагируют с галогенами при нагревании или без?? (в других источниках(Кузьменко. Начала химии) — с нагреванием)
    p.s. ваш сайт»наука для тебя» — лучший для подготовки к егэ по химии

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Стараемся для вас. А про металлы могу сказать, что реакция пойдет сразу. Единственное, что многое будет зависеть от степени измельчения металла. Если взять условный кубик из натрия и обработать его газообразным хлором, то он с поверхности покроется коркой NaCl, которая будет сильно тормозить процесс дальше.

  16. Неля

    Здравствуйте, спасибо за ваш труд, очень люблю ваш сайт, тут всё коротко и ясно. Хочу узнать, а с какими элементами вообще не реагируют ЩМ и ЩЗМ?

    • Соавтор проекта Борисов И.С.

      Добрый день! Для надежности взял бы инертные газы. Там точно реакции нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.