Металлы s-семейства

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Щелочные металлы

Щелочные металлы

Слайд 5

Нахождение в природе Na2O·Al2O3·6SiO2 - натриевый полевой шпат, K2O·Al2O3·6SiO2 – калиевый

Нахождение в природе

Na2O·Al2O3·6SiO2 - натриевый полевой шпат,
K2O·Al2O3·6SiO2 – калиевый полевой шпат,
NaCl-

галинит или каменная соль,
KCl – сильвин,
KCl·MgCl2·6H2O – карналит,
LiAl(SiO3)2 – сподумен.
В золе наземных растений содержится K2CO3, а в золе водорослей – Na2CO3
Слайд 6

Получение щелочных металлов Кальцийтермия в вакууме c последующей отгонкой легкоплавких металлов:

Получение щелочных металлов

Кальцийтермия в вакууме c последующей отгонкой легкоплавких металлов:
2CsCl+Ca→tCaCl2+2Cs
2RbCl+Ca→tCaCl2+2Rb

Электролиз расплавов:


1) смеси LiCl и KCl,
2) NaCl или NaOH:
Ni | NaOH | Fe Анод: Катод:
4OH- -4e-→O2+2H2O Na++e-→Na
3) смеси KCl и K2CO3.
Слайд 7

Физические свойства Li,Na,K,Rb –серебристо белые с металлическим блеском, Cs – золотисто-желтый.

Физические свойства

Li,Na,K,Rb –серебристо белые с металлическим блеском, Cs – золотисто-желтый.
Имеют

объемно-центрированную кубическую кристаллическую решетку
Характерны высокая сжимаемость, электро- и теплопроводность.
Легкие металлы (ρ<5 г/см3).
Ионы окрашивают пламя:
Слайд 8

Химические свойства ЩМ + О2 → оксиды: 4Li+O2=2Li2O, пероксиды: 2Na+O2=Na2O2 надпереоксиды:

Химические свойства ЩМ

+ О2 → оксиды:
4Li+O2=2Li2O,
пероксиды:
2Na+O2=Na2O2
надпереоксиды:
Rb+O2=RbO2

Оксиды с H2O→гидроксиды: K2O+H2O=2KOH
Пероксиды

– как соли слабой кислоты гидролизуются (а), они сильные окислители (б):
а)Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2.
б)Na2O2+СO=Na2СO3.

+ сухой Н2→гидриды 2Na+H2=2NaH; 2K+H2=2KH

Гидриды – твердые вещества с ионной кристаллической решеткой, сильные восстановители: NaH+H2O=NaOH+H2↑

Слайд 9

Ме + Н2О → гидроксиды: 2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑ (реакция со взрывом) + галогены

Ме + Н2О → гидроксиды:
2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑
(реакция со взрывом)
+ галогены (1),
+ халькогалогены (2),


+ кислоты (3) → соли
1) 2K+Br2=2KBr,
2) 2Na+S=Na2S,
3) 2K+ 2HCl=2KCl+H2

Соли ЩМ проявляют общие
химические свойства солей.
Соли слабых кислот
подвергаются гидролизу:
Na2S+H2O=NaHS+NaOH;
рН>7.

Гидроксиды ЩМ - щелочи:
бесцветные,
кристаллические,
легкоплавкие , хорошо
растворимые в воде,
гигроскопичные, поглощают
СО2 воздуха, разрушают
стекло фарфор, Pt:
СО2+2KOH=K2CO3+H2O

Слайд 10

Применение

Применение

Слайд 11

Применение Kалий 1.Металлотермия 2. Получение KO2 (используется для поглощения СО2 и

Применение

Kалий
1.Металлотермия
2. Получение KO2
(используется для
поглощения СО2 и
регенерации кислорода в
подлодках и космических
кораблях):
4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2

Литий
1.Добавка

к сплавам.
2.В химических источниках тока.
Цезий
- в фотоэлементах
Слайд 12

Применение соединений ЩМ NaCl – в пище, консервировании, производстве мыла, органических

Применение соединений ЩМ

NaCl – в пище, консервировании, производстве мыла, органических красителей.
NaOH

– в производстве искусственного волокна, очистки нефтепродуктов.
Na2CO3 – в производстве алюминия, мыловарении.
NaHCO3 – в пищевой промышленности.
Na2SO4, Na2CO3, K2CO3 –в производстве стекла.
KCl, KNO3 –удобрения.
Слайд 13

Металлы IIА группы

Металлы IIА группы

Слайд 14

Нахождение в природе Be3Al2(SiO3)6 – берилл (изумруды, аквамарины). MgCO3 – магнезит.

Нахождение в природе

Be3Al2(SiO3)6 – берилл (изумруды, аквамарины).
MgCO3 – магнезит.
MgCO3·CaCO3 – доломит.
3MgO·4SiO2·H2O

– тальк.
CaO·3MgO·4SiO2 – асбест.
KCl·MgSO4·3H2O – каинит.
KCl·MgCl2·6H2O –карналлит.
CaCO3 – мел, мрамор, известняк.
CaSO4·2H2O – гипс.
Ca3(PO4)2 – фосфорит.
Слайд 15

Получение Be – магнийтермией из фторидов: Mg+BeF2=MgF2+Be Mg и Ca –

Получение

Be – магнийтермией из фторидов:
Mg+BeF2=MgF2+Be
Mg и Ca – электролизом расплава

смесей: MgCl2+KCl; CaCl2+KCl+CaF2.
Алюмотермией: 2Al+4CaO=CaOAl2O3+3Ca
Ba, Sr – алюмотермией.
Слайд 16

Химические свойства металлов IIА группы Все - сильные восстановители. Ca(Ba,Sr)+H2=t CaH2

Химические свойства металлов IIА группы

Все - сильные восстановители.
Ca(Ba,Sr)+H2=t CaH2

(BaH2,SrH2)
Ca (Sr,Ba)+O2=CaO (BaO, SrO)(на воздухе) (кроме Be)
Mg+CO2=MgO+C.
Be +H2O→ не взаимод.
Mg+2H2O=tMg(OH)2+H2↑;
Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2.
Кислоты -
неокислители: Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,
окислители:4Ca+10HNO3(разб)= NH4NO3+4Ca(NO3)2+3H2O.
Щелочи: Be+2NaOH+2H2O=Na2[Be(OH)4]+H2↑
Слайд 17

Химические свойства соединений Гидриды Be и Mg твердые в-ва, при слабом

Химические свойства соединений

Гидриды Be и Mg твердые в-ва, при слабом нагревании

разлагаются:
BeH2=tBe+H2.
Получаются косвенным путем (1), при высоком р, c катализатором - I2 (2) : 1)BeCl2+2LiH=BeH2+2LiCl; 2)Mg+H2=t,kat MgН2
CaH2, BaH2, SrH2 – прямой синтез (t).
Кристаллические вещества, окисляются на воздухе (1), легко реагируют с Н2О (2):
1) CaH2+O2=Ca(OH)2
2) CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2
Слайд 18

Химические свойства оксидов Получение в лаборатории и промышленности: 1)CaCO3=t CaO+CO2, 2)Mg(OH)2=t

Химические свойства оксидов

Получение в лаборатории и промышленности:
1)CaCO3=t CaO+CO2, 2)Mg(OH)2=t MgO+H2O.
BeO –

амфотер:
1) BeO+SiO2=t BeSiO3;
2) BeO+Na2O=t Na2BeO2.
Оксиды Mg и щ-з металлов - основные:
1)MgO+2HCl=MgCl2+H2O, 2)CaO+H2O=Ca(OH)2; -ΔH
Слайд 19

Получение и свойства пероксидов При нагревании оксидов с избытком О2 (1)

Получение и свойства пероксидов

При нагревании оксидов с избытком О2 (1) или

действием Н2О2 на гидроксиды (2) :
1)BaO+1/2O2=t BaO2,
2)Ca(OH)2+H2O2=CaO2+2H2O.
Все пероксиды
1) подвергаются гидролизу:
BaO2+H2O=Ba(OH)2+H2O2
2) разлагаются кислотами:
BaO2+H2SO4 =BaSO4+H2O2
Слайд 20

Свойства гидроксидов Be(OH)2 – амфотерное основание: Be(OH)2+2HNO3=Be(NO3)2+2H2O, Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4]. Mg(OH)2 – основание

Свойства гидроксидов

Be(OH)2 – амфотерное основание: Be(OH)2+2HNO3=Be(NO3)2+2H2O, Be(OH)2+2NaOH=Na2[Be(OH)4].
Mg(OH)2 – основание средней силы.
Ca(OH)2,Ba(OH)2,Sr(OH)2–

щелочи, проявляют общие химические свойства оснований.
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
Слайд 21

Получение и свойства солей Карбонаты MgCO3 и CaСО3 с CO2 и

Получение и свойства солей

Карбонаты MgCO3 и CaСО3 с CO2 и Н2О

дают растворимые гидрокарбонаты: CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
Сульфиды: Ba+S=BaS,
Легко гидролизуются: CaS+2HOH=Ca(OH)2+H2S↑.
Карбиды: CaO+3C=t CaC2+CO.
Могут иметь состав: Mg2C3, Be2C, MgC2.
Легко гидролизуются: CaC2+2HOH=Ca(OH)2+C2H2
Нитраты, перхлораты, ацетаты хорошо растворимы в воде.
Сульфаты, фосфаты, фториды (кроме BeF2) нерастворимы
Слайд 22

Жесткость воды и ее устранение Жесткость воды обусловлена содержанием Ca2+, Mg2+.

Жесткость воды и ее устранение

Жесткость воды обусловлена содержанием Ca2+, Mg2+.
Временная: Ca(HCO3)2,

Mg(HCO3)2 -разрушаются при кипячении: Ca(HCO3)2=t CaCO3+H2O+CO2.
Устраняется химически: Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O Ca(HCO3)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaHCO3
Постоянная: сульфаты и хлориды Ca2+, Mg2+ осаждаются содой, фосфатами : CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+2Na2SO4
опресняются ионнообменными смолами:
H2R+CaSO4=H2SO4+CaR;
R(OH)2+H2SO4=RSO4+2H2O
Слайд 23