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 15
  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?)

  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

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.