Хімія. 8 клас. Буринська
Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.
§ 3. Поняття про лужні елементи
Опрацювавши зміст параграфа, ви будете
- знати фізичні й хімічні властивості лужних металів, утворених лужними елементами;
- уміти складати рівняння відповідних реакцій;
- пояснювати характер зміни властивостей лужних металів залежно від відносної атомної маси відповідних елементів.
До родини лужних елементів належать Літій Li, Натрій Na, Калій К, Рубідій Rb, Цезій Cs і Францій Fr (радіоактивний елемент).
• Покажіть, де розміщені лужні елементи у Періодичній системі хімічних елементів.
Усі лужні елементи в сполуках виявляють валентність 1. Утворені ними прості речовини - метали.
Пригадайте, що згідно з новою українською термінологією назви хімічних елементів пишуться з великої літери, а назви простих речовин, утворених цими елементами, - з малої.
Всі лужні метали мають однакову кристалічну структуру, металічний блиск. Вони м’які (легко ріжуться ножем), пластичні, легкоплавкі. Мають невелику густину (багато які легші за воду). Добре проводять електричний струм і теплоту.
Усі лужні елементи в сполуках виявляють валентність 1. Утворені ними прості речовини — метали.
У хімічному плані порівняно з рештою металів лужним металам властива висока хімічна активність. Так, якщо розрізати ножем кусок натрію або калію, то на свіжому зрізі він матиме яскравий металічний блиск, який одразу ж тьмянішає через окиснення киснем повітря.
• Напишіть рівняння реакції окиснення літію киснем повітря.
Тому літій, натрій, калій зберігають під шаром гасу, а рубідій і цезій - у запаяних ампулах, з яких видалено повітря.
Висока хімічна активність лужних металів виявляється і під час взаємодії їх із водою.
Дослід 1. У склянку з водою опускаємо кусочок натрію (мал. 1). Він відразу ж спливе на її поверхню (чому?) і розплавиться, бо при цьому виділяється теплота. Блискуча крапля натрію швидко рухається по поверхні води, шипить і зменшуються в розмірі, доки не щезне. Крапля рухається, бо її штовхає газ, що при цьому виділяється. Аби дізнатися, який це газ, зберемо його в пробірку і піднесемо до полум’я. Чути характерний приглушений звук «п-пах», властивий горінню чистого водню. Якщо водень не чистий (змішаний з повітрям) - різкий «гавкаючий» звук. Отже, у результаті взаємодії натрію з водою виділяється водень Н2 й утворюється натрій гідроксид NaOH (основа):
2Na + 2Н2О = 2NaOH + H2↑.
Мал. 1. Взаємодії натрію з водою
Наявність у розчині натрій гідроксиду можна виявити, якщо до розчину додати 1-2 краплі розчину фенолфталеїну: з’являється малинове забарвлення, характерне для розчинних основ. Можна на предметне скло помістити 1-2 краплі розчину і випарити з нього воду. Залишиться тверда біла речовина - натрій гідроксид NaOH, або їдкий натр.
Лужні метали енергійно реагують також з хлором Сl2, сіркою S та іншими неметалами.
• Знаючи валентність Хлору - 1, Сульфуру S - 2, напишіть відповідні рівняння реакцій простих речовин цих елементів із натрієм.
Деякі властивості лужних металів наведено в табл. 1.
Таблиця 1
Властивості лужних елементів та їх простих і складних речовин
Хімічний елемент |
Проста речовина |
Сполуки |
Розчинність гідроксидів У воді |
||||||
Символ |
Відносна атомна маса |
t плавлення, °С |
Густина г/см3 |
Хімічна активність |
Умови горіння |
Оксид |
Основа |
Сіль |
|
Li |
7 |
180,3 |
0,53 |
Посилюється |
Загоряються під час нагрівання |
Li2O |
LiOH |
LiCl |
Зростає |
Na |
23 |
97,8 |
0,79 |
Na2O |
NaOH |
NaCl |
|||
К |
39 |
63,6 |
0,85 |
К2О |
KOH |
KCl |
|||
Rb |
85,5 |
39,3 |
1,52 |
Загоряються за стандартних умов |
Rb2O |
RbOH |
RbCl |
||
Cs |
133 |
28,6 |
1,87 |
Cs2O |
CsOH |
CsCl |
|||
Fr |
223 |
20,0 |
2,40 |
Fr2O |
FrOH |
FrCl |
З таблиці видно, що властивості простих і складних речовин закономірно змінюються в міру збільшення відносних атомних мас елементів. Так, температура плавлення лужних металів у ряду літій - францій знижується, а густина - збільшується.
Висновки
Лужні елементи - одна з природних родин подібних за властивостями елементів. Вони утворюють прості речовини - типові метали, які мають подібні фізичні й хімічні властивості й утворюють основні оксиди R2O та відповідні їм гідроксиди складу ROH.
Зі збільшенням відносної атомної маси лужних елементів температура плавлення простих речовин - лужних металів, утворених цими елементами, знижується, а густина зростає.
Лужні метали за стандартних умов легко взаємодіють з водою, киснем повітря та іншими неметалами. Різна хімічна активність щодо кисню та води також пов’язана зі зміною відносної атомної маси: чим вона більша, тим вища активність лужного металу. Отже, відмінність між лужними металами проявляється в тому, що спільні для них властивості у різних металів виражені різною мірою: зі збільшенням відносної атомної маси закономірно змінюються їх фізичні властивості та збільшується їхня хімічна активність відносно кисню і води.
Завдання для самоконтролю
1. Назвіть елементи, що утворюють родину лужних елементів, і, користуючись табл. 1, порівняйте їхні фізичні властивості.
2. Який із лужних металів можна розплавити, тримаючи в руці запаяну ампулу з цим металом? Чому його не можна просто покласти на долоню, як інші метали, наприклад, залізо або мідь?
3. Як ви думаєте, чому лужні метали мають таку назву. Відповідь поясніть.
4*. Дано схему генетичного ряду елемента R:
R → R2O → ROH → RCl
Визначте, до якої родини належить цей елемент і напишіть відповідні рівняння реакцій.
5. Які спільні хімічні властивості мають лужні метали? Відповідь проілюструйте рівняннями реакцій.
Додаткові завдання
6. Напишіть рівняння реакцій між: а) калієм і хлором; б) натрієм і сіркою; в) рубідієм і водою; г) цезій оксидом і водою.
Цей контент створено завдяки Міністерству освіти і науки України