Щелочные металлы

[ скачать ]

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ 4
1.1 Физические свойства 4
2.2 Химические свойства 5
2.3 Соединения щелочных металлов 7
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ 9
3.1 Литий 9
3.2 Натрий 11
3.3 Калий 16
3.4 Рубидий 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 24

ВВЕДЕНИЕ

Элементы первой группы периодической системы характеризуются прежде всего одинаковым строением внешнего электронного слоя атомов, в котором у всех членов группы содержится только один электрон. Но второй снаружи электронный слой у отдельных элементов группы построен различно. Это обстоятельство оказывает большое влияние на свойства соответствующих элементов и вызывает деление группы на две подгруппы — главную и побочную. Главную подгруппу образуют типические элементы — литий и натрий исходные с ними по строению атомов элементы четных рядов больших периодов — калий, рубидий и цезий, содержащие в предпоследнем слое восемь электронов. К побочной подгруппе относятся элементы нечетных рядов больших периодов — медь, серебро и золото, с восемнадцатью электронами в предпоследнем слое.
Название «щелочные «металлы» присвоено элементам главной подгруппы первой группы ввиду того, что гидроокиси двух главных представителей этой группы — лития, натрия и калия — издавна были известны под названием «щелочей». Из этих щелочей, подвергая их в расплавленном состоянии электролизу, Дэви в 1807 г. впервые получил свободные калий и натрий. Имея в наружном слое только один электрон, удаленный от ядра на значительное расстояние, атомы щелочных металлов чрезвычайно легко отдают его, превращаясь в положительные однозарядные ионы с устойчивой оболочкой соответствующего инертного газа.
Поэтому щелочные металлы являются наиболее типичными представителями металлов. Все металлические свойства выражены у них особенно резко.
Цель курсовой работы рассмотреть щелочные металлы.
Задачи: раскрыть физико-химические свойства щелочных металлов и изучить их классификацию.

1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

1.1 Физические свойства

Все щелочные металлы обладают сильным металлическим блеском, который хорошо можно наблюдать на свежем разрезе металла. На воздухе блестящая поверхность металла сейчас же тускнеет вследствие окисления.
Щелочные металлы характеризуются незначительной твердостью, высокой электропроводностью, малой плотностью и низкими температурами плавления и кипения. Наименьшую плотность имеет литий (0,534 г/см3), наиболее низкую температуру плавления (28,5 °С) — цезий.

Важнейшие физические константы щелочных металлов

Наименование константы Лития

Щелочные металлы растворяются в жидком аммиаке, образуя коллоидные растворы, окрашенные в темно-синий цвет.
Если внести в несветящее пламя газовой горелки соль щелочного металла, то она разлагается и пары освободившегося металла окрашивают пламя в тот или иной характерный для данного металла цвет. Например, литий окрашивает пламя в малиновый цвет, натрий — в желтый и т. д. Рассматривая окрашенное пламя в спектроскоп, мы увидим свойственный данному металлу спектр. Таким путем можно открыть даже незначительные следы этих элементов в исследуемом веществе. [3, с. 201]
Спектральный анализ. Многочисленные исследования спектров различных веществ, находящихся в газообразном состоянии, показали, что каждому химическому элементу, а также многим сложным веществам соответствует свои характерный спектр, отличающийся от спектров других веществ числом и расположением линий. При исследовании спектров смесей получают от каждого входящего в смесь вещества свойственный ему спектр. Таким образом, по спектру можно устанавливать присутствие тех или иных веществ в смеси. На этом основан специальный метод исследования веществ, получивший название спектрального анализа.
Спектральный анализ имеет огромное значение для химии. Особенно важным он является в тех случаях, когда исследуемое вещество имеется н ничтожном количестве. Чувствительность этого метода далеко оставляет за собою чувствительность обыкновенных химических реакций. Например, характерная желтая линия в спектре натрия видна в спектроскоп, если пламя содержит всего одну миллиардную долю грамма натрия. Многие редкие элементы, встречающиеся в малых количествах, в том числе рубидий и цезий, были открыты только благодаря спектральному анализу. [8, с. 175]

2.2 Химические свойства

По своим химическим свойствам щелочные металлы принадлежат к числу наиболее активных элементов. Активность щелочных металлов неодинакова и заметно увеличивается с возрастанием их порядковых номеров. Увеличение активности идет параллельно с увеличением атомных радиусов, т. е. расстояний между валентным электроном и ядром. Такая закономерность вполне понятна: чем дальше от ядра отодвигается валентный электрон, тем слабее становится связь между ним и ядром, тем легче он отрывается от ядра. А так как активность металлов определяется легкостью отдачи валентных электронов, то она, естественно растет в ряду литий — цезий.
Прочность связи электронов в атоме оценивается величиной энергии ионизации, или ионизационным потенциалом, элемента.
Наименьшие ионизационные потенциалы имеют атомы щелочных металлов.



системы мониторинга автотранспорта