Лекция 10. Химия s-элементов

Содержание

Слайд 2

Элементы главных подгрупп I и II групп — s-элементы S-элементы —

Элементы главных подгрупп I и II групп — s-элементы

S-элементы — это

элементы, у которых заполняются внешние s-оболочки:
IA-группа — ns1- H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
IIA-группа — ns2- Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
Слайд 3

Энергии ионизации, электродные потенциалы и радиусы s-элементов

Энергии ионизации, электродные потенциалы и радиусы s-элементов

Слайд 4

Кристаллические решетки металлов Гранецентри-рованная кубическая (ГЦК) Объемноцентри-рованная кубическая (ОЦК) Гексагональная плотноупакованная

Кристаллические решетки металлов

Гранецентри-рованная кубическая (ГЦК)
Объемноцентри-рованная кубическая (ОЦК)
Гексагональная плотноупакованная (ГП)

Все щелочные металлы,

Ba

Be, Mg

Ca, Sr

Слайд 5

Щелочные металлы — простые вещества Литий tºплав = 181°C ρ =

Щелочные металлы — простые вещества

Литий
tºплав = 181°C
ρ = 0,53 г/см3

Натрий
tºплав =

98°C
ρ = 0,97 г/см3

Калий
tºплав = 64°C
ρ = 0,86 г/см3

Рубидий
tºплав = 39°C
Ρ = 1,53 г/см3

Цезий
tºплав = 28°C
Ρ = 1,87 г/см3

Слайд 6

Щелочноземельные металлы — простые вещества Бериллий tºплав = 1278°C Ρ =

Щелочноземельные металлы — простые вещества

Бериллий
tºплав = 1278°C
Ρ = 1,85 г/см3

Магний
tºплав =

649°C
Ρ = 1,74 г/см3

Кальций
tºплав = 839°C
Ρ = 1,55 г/см3

Стронций
tºплав = 769°C
Ρ = 2,54 г/см3

Радий
tºплав = 973°C
Ρ = 5,5 г/см3

Барий
tºплав = 729°C
Ρ = 3,59 г/см3

Слайд 7

Химические свойства s-металлов 1. На свежем разрезе поверхность блестящая, при нахождении

Химические свойства s-металлов

1. На свежем разрезе поверхность блестящая, при нахождении а

воздухе быстро тускнеет.
2. Горят в атмосфере воздуха, образуя оксиды одного или нескольких типов: IA-группа — Me2O, Me2O2, MeO2; IIA-группа — MeO, MeO2, MeO4.
3. Оксиды натрия и калия могут быть получены только при нагревании смеси пероксида с избытком металла в отсутствие кислорода.
4. Все, за исключением Be, при нагревании взаимодействуют с H2 образуя гидриды.
5. Все взаимодействуют с Hal2, S, N2, P, C, Si образуя соответственно галогениды, сульфиды, фосфиды, карбиды и силициды.
Слайд 8

Химические свойства s-металлов 6. Щелочные металлы с водой образуют щелочи и

Химические свойства s-металлов

6. Щелочные металлы с водой образуют щелочи и вытесняют

из воды H2: Li — медленно, Na — энергично, K — бурно, со взрывом, горит фиолетовым пламенем.
7. С кислотами все щелочные металлы реагируют бурно, со взрывом, образуя соли и вытесняя H2. Такие реакции специально не проводят.
Слайд 9

Химические свойства s-металлов 8. Реакционная способность щелочноземельных металлов уменьшается снизу вверх:

Химические свойства s-металлов

8. Реакционная способность щелочноземельных металлов уменьшается снизу вверх: Ba,

Sr и Ca активно взаимодействуют с холодной водой, Mg — c горячей, Ве — медленно реагирует даже с паром.
9. С кислотами металлы IIA-группы реагируют энергично, образуя соли и вытесняя H2.
10. s-металлы(кроме Ве) взаимодействуют со спиртами, образуя алкоголяты H2.
11. Все взаимодействуют с карбоновыми кислотами, образуя соли и вытесняя H2. Натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислоты называются мылами.
12. s-металлы способны вступать в реакции со многими другими органическими соединениями, образуя металлоорганические соединения.
Слайд 10

Распространенность в природе s-металлов В природе встречаются исключительно в виде соединений!

Распространенность в природе s-металлов

В природе встречаются исключительно в виде соединений!

Галит NaCl

Сильвинит

КCl

Сподумен LiAl(Si2O6)

А также карналлит KCl·MgCl2·6H2O , лунный камень K[AlSi3O8], глауберова соль Na2SO4 · 10H2O и многие другие.

Слайд 11

Распространенность в природе s-металлов Рубидий и цезий — рассеянные элементы, не

Распространенность в природе s-металлов

Рубидий и цезий — рассеянные элементы, не образуют

самостоятельных минералов, а входят в минералы в виде примесей.

Основные минералы пегматит, поллуцит..

Слайд 12

Распространенность в природе s-металлов Бериллий → бериллы: изумруд, аквамарин, морганит, гелиодор

Распространенность в природе s-металлов

Бериллий → бериллы: изумруд, аквамарин, морганит, гелиодор и

др...

Изумруд Be3Al2Si6O18

Гелиодор Be3Al2Si6O18

Аквамарин Be3Al2Si6O18

Слайд 13

Распространенность в природе s-металлов Целестин SrSO4 Барит ВaSO4 Стронцианит SrCO3 Витерит ВaСO3

Распространенность в природе s-металлов

Целестин
SrSO4

Барит
ВaSO4

Стронцианит
SrCO3

Витерит
ВaСO3

Слайд 14

Распространенность в природе s-металлов Mg2+ Ca2+ Na+ K+ и другие...

Распространенность в природе s-металлов

Mg2+ Ca2+
Na+ K+
и другие...

Слайд 15

Получение s-металлов Электро́лиз — физико-химическое явление, состоящее в выделении на электродах

Получение s-металлов


Электро́лиз — физико-химическое явление, состоящее в выделении на электродах

веществ в результате электрохимических реакций, сопровождается прохождением электрического тока через раствор либо расплав электролита.
ЩМ и ЩЗМ получают электролизом расплавов их галогенидов.
Слайд 16

Получение s-металлов

Получение s-металлов


Слайд 17

Свойства соединений s-металлов 1. Оксиды и гидроксиды ЩМ и ЩЗМ имеют

Свойства соединений s-металлов


1. Оксиды и гидроксиды ЩМ и ЩЗМ имеют

ярко выраженный оснОвный характер: реагируют с кислотами, кислотными оксидами, амфотерными оксидами и гидроксидами.
2. Растворы гидроксидов ЩМ и ЩЗМ являются щелочами.
3. МgO и Mg(OH)2 — оснОвные, гидроксид малорастворим.
4. BeO и Be(OH)2 — амфотерные.
5. Гидроксиды ЩМ термически устойчивы, гидроксиды элементов IIA-подгруппы при нагревании разлагаются на оксид металла и воду.
Слайд 18

Свойства соединений s-металлов

Свойства соединений s-металлов


Слайд 19

Свойства соединений s-металлов 6. Гидриды s-металлов имеют ионное строение, высокие t°пл,

Свойства соединений s-металлов


6. Гидриды s-металлов имеют ионное строение, высокие t°пл,

называются солеподобными из-за сходства с галогенидами. Их расплавы являются электролитами.
7. Взаимодействие с водой проходят по ОВ-механизму.
Е0H2/2H+ = -2,23В.
8. Сульфиды, фосфиды, нитриды и карбиды ЩМ и ЩЗМ реагируют с водой и кислотами без изменения степеней окисления атомов.
Слайд 20

Свойства соединений s-металлов Вследствие низких значение EI атомы ЩМ и ЩЗМ

Свойства соединений s-металлов


Вследствие низких значение EI атомы ЩМ и ЩЗМ

и их соединения легко ионизуются и при внесении в пламя окрашивают его в разные цвета.
Слайд 21

Водород — особый элемент

Водород — особый элемент


Слайд 22

Изотопы водорода

Изотопы водорода


Слайд 23

Изотопы водорода

Изотопы водорода


Слайд 24

Свойства атомарного водорода

Свойства атомарного водорода


Слайд 25

Получение и свойства водорода

Получение и свойства водорода


Слайд 26

Получение и свойства водорода

Получение и свойства водорода


Слайд 27

Образование химической связи

Образование химической связи


Слайд 28

Гидриды

Гидриды


Слайд 29

Водородная связь

Водородная связь


Слайд 30

Пероксид водорода

Пероксид водорода


Слайд 31

Пероксид водорода

Пероксид водорода