Металлы IA группы — s-элементы

Металлы IA группы — s-элементы. В химических реакциях они отдают один валентный электрон, поэтому для них характерна постоянная степень окисления +1. Все щелочные металлы — сильные восстановители. Это самые активные металлы, которые могут непосредственно взаимодействовать с неметаллами. С ростом порядкового номера и уменьшением энергии ионизации металлические свойства элементов усиливаются. Оксиды щелочных металлов реагируют с водой с образованием основания (щелочи). Водородные соединения щелочных металлов — это гидриды с общей формулой ЭН. Степень окисления водорода в гидридах равна -1.

Физические свойства:

Низкие температуры плавления, малые значения плотностей, мягкие, режутся ножом.

Химические свойства:

· Активно взаимодействуют с водой.

· Реакция с кислотами.

· Реакция с кислородом.

· В реакциях с другими неметаллами образуются бинарные соединения:

· Качественная реакция на катионы щелочных металлов — окрашивание пламени в следующие цвета.

Оксиды щелочных металлов (кроме лития) можно получить только косвенными методами: взаимодействием натрия с окислителями в расплаве:

· Оксид натрия можно получить взаимодействием натрия с нитратом натрия в расплаве.

· Взаимодействием натрия с пероксидом натрия.

· Взаимодействием натрия с расплавом щелочи.

· Оксид лития можно получить разложением гидроксида лития.

Химические свойства

Оксиды щелочных металлов — типичные основные оксиды. Вступают в реакции с кислотными и амфотерными оксидами, кислотами, водой.

· Оксиды щелочных металлов взаимодействуют с кислотными и амфотерными оксидами.

· Оксиды щелочных металлов взаимодействуют с кислотами с образованием средних и кислых солей (с многоосновными кислотами).

· Оксиды щелочных металлов активно взаимодействуют с водой с образованием щелочей.

· Оксиды щелочных металлов окисляются кислородом (кроме оксида лития): оксид натрия — до пероксида, оксиды калия, рубидия и цезия – до надпероксида.

Пероксиды щелочных металлов:

Химические свойства:

Свойства пероксидов очень похожи на свойства оксидов. Однако пероксиды щелочных металлов, в отличие от оксидов, содержат атомы кислорода со степенью окисления -1. Поэтому они могут могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

· Пероксиды щелочных металлов взаимодействуют с водой. При этом на холоде протекает обменная реакция, образуются щелочь и пероксид водорода.

· Пероксиды диспропорционируют при взаимодействии с кислотными оксидами.

· При взаимодействии с минеральными кислотами на холоде пероксиды вступают в обменную реакцию. При этом образуются соль и перекись водорода.

· Пероксиды щелочных металлов разлагаются при нагревании, с образованием оксида и кислорода.

· При взаимодействии с восстановителями пероксиды проявляют окис-лительные свойства.

· При взаимодействии с сильными окислителями пероксиды проявляют свойства восстановителей и окисляются, как правило, до молекулярного кислорода.

Гидроксиды щелочных металлов (щелочи):

Химические свойства:

· Гидроксиды щелочных металлов реагируют со всеми кислотами (и сильными, и слабыми, и растворимыми, и нерастворимыми). При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов.

· Гидроксиды щелочных металлов реагируют с кислотными оксидами. При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов.

· Гидроксиды щелочных металлов реагируют с амфотерными оксидами и гидроксидами. При этом в расплаве образуются средние соли, а в растворе комплексные соли.

· Щелочи также взаимодействуют с кислыми солями. При этом образуются средние соли, или менее кислые соли.

· Щелочи взаимодействуют с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода).

· Щелочи взаимодействуют с амфотерными металлами, кроме железа и хрома. При этом в расплаве образуются соль и водород.

· Гидроксиды щелочных металлов вступают в обменные реакции с растворимыми солями.

· Гидроксиды всех щелочных металлов плавятся без разложения, гидроксид лития разлагается при нагревании до температуры 600°С.

· Все гидроксиды щелочных металлов проявляют свойства сильных оснований. В воде практически нацело диссоциируют, образуя щелочную среду и меняя окраску индикаторов.

· Гидроксиды щелочных металлов в расплаве подвергаются электролизу. При этом на катоде восстанавливаются сами металлы, а на аноде выделяется молекулярный кислород.

Соли щелочных металлов – типично ионные соединения, как правило — хорошо растворимы в воде, кроме некоторых солей лития.

Нитраты и нитриты щелочных металлов

· Нитраты щелочных металлов при нагревании разлагаются на нитриты и кислород. Исключение — нитрат лития. Он разлагается на оксид лития, оксид азота (IV) и кислород.

· Нитраты щелочных металлов в реакциях могут выступать в качестве окислителей.

· Нитриты щелочных металлов могут быть окислителями или восстановителями.

· В щелочной среде нитраты и нитриты — очень мощные окислители.

· Сильные окислители окисляют нитриты до нитратов.

Калий − главный химический раздражитель в организме: усиливает сокращение мышц, участвует в нервно-мышечной возбудимости, играя роль транспорта, переносит обезвреженный аммиак к органам выделения, снижает уровень углекислоты в крови. Будучи антагонистом натрия, регулирует водный обмен, выводит из организма воду, ощелачивает мочу.

Недостаток калия приводит к упадку сил, дыхания и работы сердца, возникают нервные расстройства, бессонница, плохое настроение, пошатывание, начинаются головные боли, плохо растут волосы, ногти, не заживают раны, человек не потеет, редко мочится, так как в организме задерживается вода. При непогоде, упадке атмосферного давления происходят инфаркты, инсульты, параличи, возникают тромбы, кровоизлияния и т.д.

Ионы натрия являются необходимой составной частью тканей и физиологических жидкостей организма. В организме человека содержится около 15 г натрия. Натриевые соли (главным образом в виде хлоридов, фосфатов, и бикарбонатов) содержатся: 1/3 в костях, остальное в мышечной, нервной ткани, во внеклеточной жидкости — плазме крови, лимфе,

пищеварительных соках и т.д. Целый ряд жизненных функций клеток (сохранение ими определенной формы, способности воспринимать извне и отдавать во внешнюю среду ряд веществ и др.) зависит от осмотического давления клеточного сока и омывающей клетки жидкости.

Ионы натрия в живых организмах выполняют роль передатчиков нервного импульса через мембраны нервных клеток.