::МЕТАЛЛЫ

::ХИМИЯ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

В главную подгруппу первой группы периодической системы входя! литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs и франций Fr-Это s-элементы, так как их валентные электроны находятся на s-подуровне. В природе щелочные металлы в свободном состоянии не встречаются. Наиболее важными минералами натрия и калия являются каменная соль (состоит в основном из хлорида NaCl, иначе именуемого поваренной солью), сильвинит NaCl*KCI и карналлит KCl*MgCh*6Н2О. Электронное строение внешнего слоя - ns1, где n - номер периода. Валентность всегда постоянна и равна I. Степени окисления: 0, +1.

Все щелочные металлы - очень хорошие восстановители, на воздухе легко окисляются, поэтому хранятся под инертным растворителем. Их оксиды имеют общую формулу Ме2О, проявляют основные свойства, им соответствуют гидроксиды МеОН (щелочи, кроме LiOH). Гидроксид лития ограниченно растворим в воде и может разлагаться при нагревании (500 °С) на оксид и воду. Остальные гидроксиды устойчивы к нагреванию, хорошо растворимы в воде, являются сильными электролитами.

Медико-биологическое значение

Ионы натрия и калия играют важнейшую роль в жизнедеятельности организмов. Натрий участвует в передаче нервных импульсов, способствует удержанию воды в тканях, участвует в поддержании кислотно-основного равновесия в крови. Гидрокарбонат натрия применяется при повышенной кислотности желудочного сока, сульфат натрия - при отравлении солями бария и свинца. Калий также участвует в передаче нервных импульсов. Его недостаток вызывает нарушения в работе сердца. Соли лития применяются для лечения психических заболеваний, а также заболеваний, связанных с отложением солей, например, подагры.

Получение

В природе щелочные металлы встречаются только в составе различных минералов. Основной способ их получения - электролиз расплавов солей или щелочей:

2МеСl -эл. ток-> 2Ме + Cl₂
4МеОН -эл. ток-> 4Ме + O₂ + 2Н₂О

Калий получают, вытесняя его избытком натрия из расплавов хлорида или гидроксида (в первом случае используют пары натрия, во втором -жидкий натрий): KCI + Na -> NaCl + К; КОН + Na -> NaOH + К

Химические свойства

Во всех реакциях щелочные металлы являются восстановителями. I. Взаимодействие с неметаллами. 1) При взаимодействии с кислородом литий образует оксид, остальные металлы - пероксиды:
4Li + О₂ --> 2Li₂0, 2Na + О₂ -> Na₂0₂

Пероксиды при нагревании с избытком металлов переходят в оксиды:
Na₂O₂ + 2Na -> 2Na₂O

Пероксиды способны поглощать углекислоту, выделяя кислород:
2Na₂O₂ + 2СО₂ --> 2Na₂CO₃ + О₂
2) С галогенами:   2Ме + СЬ -" 2МеСl (галогениды)
3) С водородом:   2Ме + Н₂ -" 2МеН (гидриды)
4) С серой:   2Ме + S -> Me₂S (сульфиды)
5) С азотом:   6Ме + N₂ -> 2Me₃N (нитриды)

II. Взаимодействие со сложными веществами.

1) С водой (литий вступает в реакцию медленно, натрий - бурно, калий - с воспламенением, рубидий и цезий - со взрывом):
2Ме + 2Н₂О -> 2МеОН + Н₂

2) С кислотами - сильными окислителями (азотной и концентрированной серной) реакции идут с выделением продуктов восстановления азота или серы:
8Na + 5Н₂SО₄(конц.) -" H₂S + 4Na₂SO₄ + 4Н₂О

3) Щелочные металлы широко используются в органических синтезах.