Калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, легко отдаёт электроны.
Является сильным восстановителем. Он настолько активно соединяется с кислородом, что образуется не оксид, а супероксид калия KO2 (или K2O4). При нагревании в атмосфере водорода образуется гидрид калия KH. Хорошо взаимодействует со всеми неметаллами, образуя галогениды, сульфиды, нитриды, фосфиды и т. д., а также со сложными веществами, такими как вода (реакция проходит со взрывом), различные оксиды и соли. В этом случае они восстанавливают другие металлы до свободного состояния.
Взаимодействие с неметаллами
Щелочные металлы легко реагируют с кислородом, но каждый металл проявляет свою индивидуальность:
оксид образует только литий:
4Li + O2 = 2Li2O,
натрий образует пероксид:
2Na + O2 = Na2O2,
калий, рубидий и цезий – надпероксид:
K + O2 = KO2.
С галогенами все щелочные металлы образуют галогениды:
2Na + Cl2 = 2NaCl.
Взаимодействие с водородом, серой, фосфором, углеродом, кремнием протекает при нагревании:
с водородом образуются гидриды:
2Na + H2 = 2NaH,
с серой – сульфиды:
2K + S = K2S,
с фосфором – фосфиды:
3K + P = K3P,
с кремнием – силициды:
4Cs + Si = Cs4Si,
с углеродом карбиды образуют литий и натрий:
2Li + 2C = Li2C2,
калий, рубидий и цезий карбиды не образуют, могут образовывать соединения включения с графитом.
С азотом легко реагирует только литий, реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:
6Li + N2 = 2Li3N.
Взаимодействие с водой
Все щелочные металлы реагируют с водой, литий реагирует спокойно, держась на поверхности воды, натрий часто воспламеняется, а калий, рубидий и цезий реагируют со взрывом:
2M + 2H2O = 2MOH + H2.
Взаимодействие с кислотами
Щелочные металлы реагировать с разбавленными кислотами с выделением водорода, однако реакция будет протекать неоднозначно, поскольку металл будет реагировать и с водой, а затем образующаяся щелочь будет нейтрализоваться кислотой.
При взаимодействии с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно.
Взаимодействие щелочных металлов с кислотами практически всегда сопровождается взрывом, и такие реакции на практике не проводятся.
Взаимодействие с аммиаком
Щелочные металлы реагируют с аммиаком с образованием амида натрия:
2L i + 2NH3 = 2LiNH2 + H2.
Взаимодействие с органическими веществами
Щелочные металлы реагируют со спиртами и фенолами, которые проявляют в данном случае кислотные свойства:
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2;
2K + 2C6H5OH = 2C6H5OK + H2;
также они могут вступать в реакции с галогеналканами, галогенпроизводными аренов и другими органическими веществами.
Восстановление металлов из оксидов и солей
Менее активные металлы могут быть получены восстановлением щелочными металлами:
3Na + AlCl3 = Al + 3NaCl.
1) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
Ca(+2) + CO3(-2) + 2H(+) + 2Cl(-) = Ca(+2) + 2Cl(-) + CO2↑ + H2O
CO3(-2) + 2H(+) ) =CO2↑ + H2O сумма коэффициентов здесь равна 5
2) б
3)
Ag NO3 – раствор
+ -
4Ag NO3→ 4Ag + 4NO3
+ - 0
на катоде: 4Ag + 4e→ 4Ag
- +
на аноде: 2H2O – 4e → O2 + 4H
4) Mg 1s2 2s2 2p6 3s2 Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 - 12 s электронов
5)
К2(+)Cr2(+6)O7(-2) + Н(+)СI(-) = Cr(+3)СI3(-) + K(+)СI(-) + CI2(0) + Н2(=)О(-2)
Cr(+6) +3e = Cr(+3) |2 окислитель, восстанавливается
2Cl(-) -2e = Cl2(0) |3 восстановитель, окисляется
К2Cr2O7 + 14НСI = 2CrСI3 + 2KСI + 3CI2 + 7Н2О
6)
10,26 г Х г
Al2(SO4)3 + 3Ba(NO3)2 = 2Al(NO3)3 + 3BaSO4↓
342 г 699 г
Найдем массу веществ по уравнению:
m = M x n
m(Al2(SO4)3) = 342 г/моль х 1 моль = 342 г
m(BaSO4↓) = 233 г/моль х 3 моль = 699 г
Теперь найдем массу сульфата аллюминия в растворе:
ω = m(в-ва) х 100% / m( р-ра)
m(в-ва) = ω х m( р-ра) / 100%
m(Al2(SO4)3) = 6% х 171 г х 100% = 10,26 г
Теперь найдем массу осадка:
10,26 г / 342 г = Х г / 69 г
m(BaSO4) = 10,26 г х 699 г / 342 г = 20,97 г
7)
1 моль Х моль
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
4 моль 3 моль
Найдем количество вещества кислорода
Соответственно 1 моль/ 4 моль = Х моль / 3 моль
n(O2) = 1 моль х 3 моль / 4 моль = 0,75 моль
Теперь найдем объём кислорода:
V = Vm x n
V(O2) = 22,4 л/моль х 0, 75 моль = 16,8 л
8)
Zn --> ZnSO4 --> Zn(NO3)2 --> Zn(OH)2 --> ZnCI2 --> Zn(NO3)2
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
ZnSO4 + Ba(NO3)2 = Zn(NO3)2 + BaSO4↓
Zn(NO3)2 + 2NaOH = Zn(OH)2 ↓ + 2NaNO3
Zn(OH)2 + CuCl2 = ZnCl2 + Cu(OH)2↓
ZnCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl↓ + Zn(NO3)2
