Щелочными металлами называются химические элементы-металлы группы Периодической системы Д. И. Менделеева: литий , натрий , калий , рубидий , цезий и франций .
Электронное строение атомов. На внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов имеют один электрон 1 . Поэтому для всех металлов группы характерна степень окисления +1 .
Этим объясняется сходство свойств всех щелочных металлов.
Для них (сверху вниз по группе) характерно:
увеличение радиуса атомов;
уменьшение электроотрицательности;
усиление восстановительных, металлических свойств.
Нахождение в природе. Из щелочных металлов наиболее широко распространены в природе натрий и калий. Но из-за высокой химической активности они встречаются только в виде соединений.
Основными источниками натрия и калия являются:
каменная соль (хлорид натрия ),
глауберова соль, или мирабилит — декагидрат сульфата натрия 24 · 102 ,
сильвин — хлорид калия ,
сильвинит — двойной хлорид калия-натрия · и др.
Соединения лития, рубидия и цезия в природе встречаются значительно реже, поэтому их относят к числу редких и рассеянных.
Физические свойства простых веществ. В твёрдом агрегатном состоянии атомы связаны металлической связью. Наличие металлической связи обусловливает общие физические свойства простых веществ-металлов: металлический блеск, ковкость, пластичность, высокую тепло- и электропроводность.
В свободном виде простые вещества, образованные элементами группы — это легкоплавкие металлы серебристо-белого (литий, натрий, калий, рубидий) или золотисто-жёлтого (цезий) цвета, обладающие высокой мягкостью и пластичностью.
img1.jpg
Наиболее твёрдым является литий, остальные щелочные металлы легко режутся ножом и могут быть раскатаны в фольгу.
Только у натрия плотность немного больше единицы ρ=1,01 г/см3 , у всех остальных металлов плотность меньше единицы.
Химические свойства. Щелочные металлы обладают высокой химической активностью, реагируя с кислородом и другими неметаллами.
Поэтому хранят щелочные металлы под слоем керосина или в запаянных ампулах. Они являются сильными восстановителями.
Все щелочные металлы активно реагируют с водой, выделяя из неё водород.
Пример:
2+22=2+2↑ .
Взаимодействие натрия с водой протекает с выделением большого количества теплоты (т. е. реакция является экзотермической). Кусочек натрия, попав в воду, начинает быстро двигаться по её поверхности. Под действием выделяющейся теплоты он расплавляется, превращаясь в каплю, которая, взаимодействуя с водой, быстро уменьшается в размерах. Если задержать её, прижав стеклянной палочкой к стенке сосуда, капля воспламенится и сгорит ярко-жёлтым пламенем.
1)
Дано
w(C) = 83.3% = 0.833
D(CO2) = 1.636
Решение
D(CO2) = M(CxHy) / M(CO2) = M(CxHy) / 44
1.636 = M(CxHy) / 44
M(CxHy) = 72 г/моль
x = (Mr(CxHy)w(C)) / Ar(C) = (72 * 0.833) / 12 = 5
y = (Mr(CxHy) - xAr(C)) / Ar(H) = (72 - 60) / 1 = 12
ответ: C5H12
2)
Дано
w(H) = 17% = 0.17
D(O2) = 1.81
Решение
D(O2) = M(CxHy) / M(O2) = M(CxHy) / 32
1.81 = M(CxHy) / 32
M(CxHy) = 58 г/моль
y = (Mr(CxHy)w(H)) / Ar(H) = (58 * 0.17) / 1 = 10
x = (Mr(CxHy) - yAr(H)) / Ar(C) = (58 - 10) / 12 = 4
ответ: C4H10
3)
Дано
w(C) = 82% = 0.82
D(H2) = 22
Решение
D(H2) = M(CxHy) / M(H2) = M(CxHy) / 2
22 = M(CxHy) / 2
M(CxHy) = 44 г/моль
x = (Mr(CxHy)w(C)) / Ar(C) = (44 * 0.82) / 12 = 3
y = (Mr(CxHy) - xAr(C)) / Ar(H) = (44 - 36) / 1 = 8
ответ: C3H8
