Лужні і лужноземельні метали
Найбільш активними серед металевої групи є лужні і лужноземельні метали. Це м’які легкі метали, котрі вступають в реакції з простими і складними речовинами.
Загальний опис
Активні метали займають першу і другу групи періодичної таблиці Менделєєва. Повний список лужних і лужноземельних металів:
- Літій (Li); Натрій (Na); Калій (K); Рубідій (Rb); Цезій (Cs); Францій (Fr); Берилій (Be); Магній (Mg); Кальцій (Ca); Стронцій (Sr); Барій (Ba); Радій (Ra).
Електронна конфігурація лужних металів – ns1, лужноземельних металів – ns2. Відповідно, постійна валентність лужних металів – I, лужноземельних – II. За рахунок невеликої кількості валентних електронів на зовнішньому енергетичному рівні активні метали проявляють потужні властивості відновника, віддаючи зовнішні електрони в реакціях. Чим більше енергетичних рівнів, тим менше зв’язок з зовнішніх електронів з ядром атома. Тому металеві властивості зростають в групах зверху вниз.
Через активність метали I і II груп знаходяться в природі тільки в складі гірських порід. Чисті метали виділяють за допомогою електролізу, прожарювання, реакції заміщення.
Фізичні властивості
Лужні метали мають сріблясто-білий колір з металевим блиском. Цезій – сріблясто-жовтий метал. Це найбільш активні і м’які метали. Натрій, калій, рубідій, цезій ріжуться ножем. За м’якості нагадують віск.
Лужноземельні метали мають сірий колір. У порівнянні з лужними металами є більш твердими, щільними речовинами. Ножем можна розрізати тільки стронцій. Найщільніший метал – радій (5,5 г/см3).
Найбільш легкими металами є літій, натрій і калій. Вони плавають на поверхні води.
Хімічні властивості
Лужні і лужноземельні метали реагують з простими речовинами і складними сполуками, утворюючи солі, оксиди, луги. Основні властивості активних металів описані в таблиці.
| Взаємождія | Лужні метали | Лужноземельні метали |
| З киснем | Самозагоряються на повітрі. Утворюють надпероксида (RO2), крім літію і натрію. Літій утворює оксид при нагріванні вище 200 ° C. Натрій утворює суміш пероксиду і оксиду. Приклади: – 4Li + O2 → 2Li2O; – 2Na + О2 → Na2O2; – Rb + O2 → RbO2 | На повітрі швидко утворюються захисні оксидні плівки. При нагріванні до 500 ° С самозагоряються. Приклади: – 2Mg + O2 → 2MgO; – 2Ca + O2 → 2CaO |
| З неметалами | Реагують при нагріванні з сіркою, воднем, фосфором: – 2K + S → K2S; – 2Na + H2 → 2NaH; – 2Cs + 5P → Cs2P5. З азотом реагує тільки літій, з вуглецем – літій і натрій: – 6Li + N2 → 2Li3N; – 2Na + 2C → Li2C2 | Реагують при нагріванні: – Ca + Br2 → CaBr2; – Be + Cl2 → BeCl2; – Mg + S → MgS; – 3Ca + 2P → Ca3P2; – Sr + H2 → SrH2 |
| З галогенами | Бурхливо реагують з утворенням галогенідів: 2Na + Cl2→ 2NaCl | |
| З водою | Утворюються луги. Чим нижче метал розташований в групі, тим активніше протікає реакція. Літій взаємодіє спокійно, натрій горить жовтим полум’ям, калій – зі спалахом, цезій і рубідій вибухають. Приклади: – 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑; – 2Li + 2H2O → 2LiOH + H2↑ | Менш активно, ніж лужні метали, реагують при кімнатній температурі: – Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2; – Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 |
| З кислотами | Зі слабкими і розведеними кислотами реагують з вибухом. З органічними кислотами утворюють солі. Приклади: – 8K + 10HNO3 (конц) → 8KNO3 + N2O + 5H2O; – 8Na + 5H2SO4 (конц) → 4Na2SO4 + H2S↑ + 4H2O; – 10Na + 12HNO3 (разб) → N2 + 10NaNO3+ 6H2O; – 2Na + 2CH3COOH → 2CH3COONa + H2↑ | Утворюються солі – 4Sr + 5HNO3 (конц) → 4Sr(NO3)2 + N2O +4H2O; – 4Ca + 10H2SO4(конц) → 4CaSO4 + H2S↑ + 5H2O |
| З лугами | – | З усіх металів реагує тільки берилій: Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2 |
| З оксидами | – | Вступають в реакцію все метали, крім берилію. Заміщають менш активні метали: 2Mg + ZrO2 → Zr + 2MgO |
Лужні і лужноземельні метали можна виявити за допомогою якісної реакції. При горінні метали фарбуються в певний колір. Наприклад, натрій горить жовтим полум’ям, калій – фіолетовим, барій – світло-зеленим, кальцій – темно-оранжевим.
Що ми дізналися?
Лужні і лужноземельні – найбільш активні метали. Це м’які прості речовини сірого або сріблястого кольору з невеликою щільністю. Літій, натрій, калій плавають на поверхні води. Лужноземельні метали більш тверді і щільні, ніж лужні. На повітрі швидко окислюються. Лужні метали утворюють надпероксида і пероксиди, оксид утворює тільки літій. Бурхливо реагують з водою при кімнатній температурі. З неметалами реагують при нагріванні. Лужноземельні метали вступають в реакцію з оксидами, витісняючи менш активні метали. З лугами реагує тільки берилій.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)