В химических реакциях металлический натрий проявляет

Обновлено: 16.05.2024

1. При взаимодействии сульфата железа (III) с медью образуется сульфат железа (II) и сульфат меди (II). Составьте ионное уравнение этой реакции и укажите элемент, отдающий электроны и элемент, принимающий электроны.

2. Между какими парами веществ, формулы которых даны, произойдет химическая реакция: а) Cu и Ag₂SO₄ ; б) Fe и ZnCl₂ ; в) Ag и AuCl₃? Напишите уравнения реакций. Электролит берется в виде водного раствора.

3. Калий при слабом нагревании энергично реагирует с серой, а в расплавленном состоянии сгорает в атмосфере хлора. Напишите уравнения этих реакций.

4. 0,300 г кристаллогидрата хлорида натрия прокаливали в тигле с избытком серной кислоты до постоянной массы. В тигле осталось 0,253 г вещества. Каково в этом образце содержание (в % по массе) хлорида лития?

5. Какой объем водорода получится при действии на воду сплава, содержащего 4,6 г натрия и 3,9 г калия?

1. Между какими парами веществ, формулы которых даны (электролит берется в виде водного раствора), произойдет химическая реакция: а)Сu и HCl; б) Сu и Hg(NO₃)₂; в) Zn и Pb(NO₃)₂? Изобразите уравнения реакций в ионной форме.

2. Какое количество вещества лития вступило в реакцию с водой, если при этом выделится 1 л водорода?

3.Выведите формулу кристаллогидрата нитрата лития, зная, что его относительная молекулярная масса равна 123.

4. 0,300 г кристаллогидрата хлорида натрия прокаливали в тигле с избытком серной кислоты до постоянной массы. В тигле осталось 0,253 г вещества. Каково в этом образце содержание (в % по массе) кристаллогидрата?

5. При растворении какого количества натрия в воде выделится такой же объем водорода, как при растворении 14 г лития?

1. Какой металл самый легкий из числа металлов, используемых в качестве конструкционных материалов?

2. Оксид меди (II) при накаливании переходит в оксид меди (I). Напишите уравнение реакции и укажите, какой элемент при этом превращении отдает электроны и какой их принимает.

3. В каких случаях при электролизе на катоде выделяется водород? Приведите примеры с уравнениями реакций.

4. Между какими парами веществ, формулы которых даны ниже, произойдет химическая реакция: а) Ag и HCl; б) Mg и Pb (NO₃) ₂; в) Zn и HBr? Напишите уравнения реакций в ионной форме.

1. Назовите металлы, не окисляющиеся на воздухе даже при прокаливании.

2. Назовите те из известных вам металлов, которые: а) вытесняют водород из воды; б) не вытесняют водород из воды.

3. При взаимодействии сульфата железа (III) с медью образуется сульфат железа (II) и сульфат меди (II). Составьте ионное уравнение этой реакции и укажите элемент, отдающий электроны и элемент, принимающий электроны.

4. Между какими из следующих пар веществ, формулы которых приведены ниже произойдет химическая реакция: а) Аl и Hg(NO₃) ₂ ; б) Zn и MgCl₂ ; в) Fe и CuCl₂ ;? Напишите молекулярные уравнения реакций.

5. Какой объем водорода выделится при растворении в воде 28 г лития?

Тест. Щелочные металлы. В.1

1.Сколько электронов содержат на внешнем энергетическом слое щелочные металлы.

Тест Щелочные металлы
тест по химии по теме

За лето ребенок растерял знания и нахватал плохих оценок? Не беда! Опытные педагоги помогут вспомнить забытое и лучше понять школьную программу. Переходите на сайт и записывайтесь на бесплатный вводный урок с репетитором.

Вводный урок бесплатно, онлайн, 30 минут

Предварительный просмотр:

Тест. Щелочные металлы. В.1

1.Сколько электронов содержат на внешнем энергетическом слое щелочные металлы.

Б) один, Г) четыре.

Тест. Щелочные металлы. В.2

1.Атом натрия имеет на внешнем энергетическом уровне:

А) один электрон; В) три электрона;

Б) два электрона; Г) четыре электрона .

Тест. Щелочные металлы. В.3

1.К щелочным металлам относится ряд элементов:

А) Al, Mg, Na; C) Cu, Ag, Au;

B) Fr, Cs, Rb; D) H, Li, Na.

2.В химических реакциях щелочные металлы проявляют:

1. Окислительные свойства
   
2. Кислотные свойства
   
3. Восстановительные свойства
   
4. Основные свойства

2.В химических реакциях металлический натрий проявляет:

2. Какой из металлов наиболее сильный восстановитель:

Б) Магний; В) Натрий.

3.Какой из перечисленных металлов легче всего окисляется на воздухе:

А) натрий, В) литий,

Б) цезий, Г) калий.

3. На воздухе легче всего окисляется:

А) натрий; В) рубидий;

Б) литий; Г) калий.

А) натрий; В)магний;

Б) калий; Г) кальций.

4. Какой из этих металлов хранят под слоем керосина: А) железо, В) медь,

Б) цинк, Г) натрий .

4. Ряд формул соответствующих хлориду, сульфиду, гидриду натрия, - это:

1. NaH, Na 2 S, Na 2 O;
   
2. NaCl, NaBr, NaOH;
   
3. NaCl, Na 2 S, NaH.

2. Какой из металлов имеет больший радиус атома:

Б) калий; В) натрий.

5. При взаимодействии натрия с водой образуются:

1. Пероксид натрия
   
2. Хлорид натрия
   
3. Гидроксид натрия и водород
   
4. Гидроксид натрия

5. При взаимодействии лития с кислородом образуются:

1. Пероксид лития
   
2. Оксид лития
   
3. Гидроксид лития
   
4. Гидрид лития

6. При взаимодействии натрия с кислородом образуются:

7. Какая формула соответствует гидроксиду и оксиду лития:

C) Li(OH) 2 и LiO 2 ;

D) Li(OH) 2 и Li 2 O.

7. Какая формула соответствует гидроксиду и оксиду калия:

D) К(OH) 2 и К 2 O.

7. Какая формула соответствует гидроксиду и оксиду натрия:

А) NaOH и Na 2 O;

C) Na(OH) 2 и NaO 2 ;

D) Na(OH) 2 и Na 2 O.

8. Объем водорода, который выделится при взаимодействии 0,1 моль натрия с водой, равен: А) 1,12л; В) 2,24л;

8. Объем кислорода, который вступил в реакцию с 0,1 моль лития, равен:

8. Объем кислорода, который вступил в реакцию с 0,1 моль натрия, равен:

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Проверочный тест по теме "Щелочные металлы"

Тест по теме "Щелочные металлы" предназначен для проверки знаний после прохождения темы. Тест включает вопросы по строению атомов щелочных металлов и свойствам щелочных металлов.

Тест "Щелочные металлы" 9 класс

Тест "Щелочные металлы" 9 класс.

Презентация "Щелочные металлы. Химические свойства. Важнейшие соединения щелочных металлов"

Презентация "Щелочные металлы. Химические свойства. Важнейшие соединения щелочных металлов" .

тест по теме "Щелочные металлы"

удобный способ провести закрепление знаний на уроке. В тесте содержатся основные вопросы по свойствам щелочных металлов.

Тест по теме "Щелочные металлы и их соединения"

В тесте представлены задания с выбором ответа и на установление соответствия по данной теме.

тест Щелочные металлы

Тест по теме "Щелочные металлы" 9 класс

Мини-тест на отработку темы "Щелочные металлы" в качестве промежуточного контроля знаний.

Контрольная работа по теме "Щелочные металлы"

А 1. Сколько электронов содержат на внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов:

а) два б) один в) три г) четыре

А 2. В химических реакциях металлический натрий проявляет:

а) окислительные свойства б) восстановительные свойства

в) кислотные свойства г) основные свойства

А 3. В ряду химических элементов Na → K → Rb → Cs → Fr металлические свойства:

а) усиливаются б) ослабевают

в) не изменяются г) изменяются периодически

А 4. Какой из щелочных металлов при взаимодействии с кислородом образует оксид:

а) натрий б) рубидий в) калий г) литий

А5. Соединения щелочных металлов с водородом называется:

а) галогениды б) гидроксиды в) гидриды г) нитриды

А 6. Какой из металлов в лаборатории хранят под слоем керосина:

а) железо б) калий в)медь г) цинк

А 7. Карбонат какого щелочного металла имеет техническое название «поташ»:

а) натрия б) калия в) лития г) цезия

А 8. На воздухе легче всего окисляется:

а) натрий б) литий в) рубидий г) калий

А 9. Какая формула соответствует гидроксиду и оксиду лития:

а) Li OH и Li 2 O б) Li ( OH )2 и LiO в) Li 2 O и Li ( OH )2 г) Li ( OH )2 и Li O 2

А 10. Какой металл поддерживает работу сердечной мышцы:

а) литий б) кальций в) калий г) рубидий

Часть Б (на выбор одно задание)

Б 1. Закончите уравнения реакций, характеризующие химические свойства металла. Дайте название продуктам реакции.

1) Na + Cl ₂ =

2) Na + O ₂ =

3) Na + H ₂ =

4) Na + S =

5) Na + N ₂ =

Na + H ₂ O =

Б 2. Получите металл ( Al ) из его оксида ( Al ₂ O ₃) (пирометаллургия) всеми способами:

( восстановление углем С, угарным газом СО, водородом Н2, более активным металлом)

Часть С (на выбор одно задание)

С 1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

К → К2О2→ К2О → КОН → К2 S О4

С 2. Решите задачу:

Какой объем кислорода потребуется для его взаимодействия с натрием количеством вещества 0,3 моль?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Тема: «Щелочные металлы». Вариант №2

А 1. В 1 группе главной подгруппе от лития к цезию металлические свойства

А 2. На внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов содержат электронов:

А 3. Какой из металлов в лаборатории хранят под слоем керосина:

а) цинк б) магний в) медь г) натрий

А 4. В химических реакциях металлический калий проявляет:

а) окислительные свойства б) кислотные свойства

в) восстановительные свойства г) основные свойства

А 5. Калий взаимодействует с кислородом. Продукт этой реакции называется:

а) гидроксиды б) оксид в) гидрид г) пероксид

А 6. Карбонат какого щелочного металла имеет техническое название «глауберова соль»:

а) лития б) калия в) натрия г) цезия

А 7. Какая формула соответствует оксиду и гидроксиду калия:

а) К2 O 2 и К O Н б) Са O и Са( OH )2 в) К2 O и К( OH ) г)Са( OH )2 и Са O 2

А 9. Какой металл поддерживает работу сердечной мышцы:

А 10. При взаимодействии какого металла с водой одним из продуктов будет щелочь:

а) железо б) калий в) серебро г) цинк

Б 1. Закончите уравнения реакций, характеризующие химические свойства металла. Дайте названия продуктам реакций.

1) К + Cl ₂ =

2) К + O ₂ =

3) К + H ₂ =

4) К + S =

5) К + N ₂ =

6) К + H ₂ O =

Б 2. Получите металл ( Fe ) из его оксида ( Fe ₂ O ₃) (пирометаллургия) всеми способами:

( восстановление углем С, угарным газом СО, водородом Н2, более активным металлом).

С1. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Na → Na 2О2 → Na 2О→ Na ОН → Na 2 S О4

С2. Решите задачу:

Какой объем кислорода потребуется для его взаимодействия с калием количеством вещества 0,2 моль?

Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы

Получите бесплатно свидетельство о публикации сразу после добавления разработки

Олимпиады «Осенний фестиваль знаний 2022»

Комплекты учителю

Качественные видеоуроки, тесты и практикумы для вашей удобной работы

Вебинары для учителей

Бесплатное участие и возможность получить свидетельство об участии в вебинаре.

Щелочные металлы. Химия щелочных металлов и их соединений

Щелочные металлы расположены в главной подгруппе первой группы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева (или просто в 1 группе в длиннопериодной форме ПСХЭ). Это литий Li, натрий Na, калий K, цезий Cs, рубидий Rb и франций Fr.

Электронное строение щелочных металлов и основные свойства

Электронная конфигурация внешнего энергетического уровня щелочных металлов: ns 1 , на внешнем энергетическом уровне находится 1 s-электрон. Следовательно, типичная степень окисления щелочных металлов в соединениях +1.

Рассмотрим некоторые закономерности изменения свойств щелочных металлов.

В ряду Li-Na-K-Rb-Cs-Fr, в соответствии с Периодическим законом, увеличивается атомный радиус , усиливаются металлические свойства , ослабевают неметаллические свойства , уменьшается электроотрица-тельность .

Физические свойства

Все щелочные металлы — вещества мягкие, серебристого цвета. Свежесрезанная поверхность их обладает характерным блеском.

Кристаллическая решетка щелочных металлов в твёрдом состоянии — металлическая. Следовательно, щелочные металлы обладают высокой тепло- и электропроводимостью. Кипят и плавятся при низких температурах. Они имеют также небольшую плотность.

Нахождение в природе

Как правило, щелочные металлы в природе присутствуют в виде минеральных солей: хлоридов, бромидов, йодидов, карбонатов, нитратов и др. Основные минералы , в которых присутствуют щелочные металлы:

Поваренная соль, каменная соль, галит — NaCl — хлорид натрия

Сильвин KCl — хлорид калия

Сильвинит NaCl · KCl

Глауберова соль Na₂SO_4⋅10Н₂О – декагидрат сульфата натрия

Едкое кали KOH — гидроксид калия

Поташ K₂CO₃ – карбонат калия

Поллуцит — алюмосиликат сложного состава с высоким содержанием цезия:

Способы получения

Литий получают в промышленности электролизом расплава хлорида лития в смеси с KCl или BaCl₂ (эти соли служат для понижения температуры плавления смеси):

2LiCl = 2Li + Cl₂

Натрий получают электролизом расплава хлорида натрия с добавками хлорида кальция:

2NaCl _{(расплав)} → 2Na + Cl₂

Электролитом обычно служит смесь NaCl с NaF и КСl (что позволяет проводить процесс при 610–650°С).

Калий получают также электролизом расплавов солей или расплава гидроксида калия. Также распространены методы термохимического восстановления: восстановление калия из расплавов хлоридов или гидроксидов. В качестве восстановителей используют пары натрия, карбид кальция, алюминий, кремний:

KCl + Na = K↑ + NaCl

KOH + Na = K↑ + NaOH

Цезий можно получить нагреванием смеси хлорида цезия и специально подготовленного кальция:

Са + 2CsCl → 2Cs + CaCl₂

В промышленности используют преимущественно физико-химические методы выделения чистого цезия: многократную ректификацию в вакууме.

Качественные реакции

Качественная реакция на щелочные металлы — окрашивание пламени солями щелочных металлов .

Цвет пламени:
Li — карминно-красный
Na — жѐлтый
K — фиолетовый
Rb — буро-красный
Cs — фиолетово-красный

Химические свойства

1. Щелочные металлы — сильные восстановители . Поэтому они реагируют почти со всеми неметаллами .

1.1. Щелочные металлы легко реагируют с галогенами с образованием галогенидов:

2K + I₂ = 2KI

1.2. Щелочные металлы реагируют с серой с образованием сульфидов:

2Na + S = Na₂S

1.3. Щелочные металлы активно реагируют с фосфором и водородом (очень активно). При этом образуются бинарные соединения — фосфиды и гидриды:

3K + P = K₃P

2Na + H₂ = 2NaH

1.4. С азотом литий реагирует при комнатной температуре с образованием нитрида:

Остальные щелочные металлы реагируют с азотом при нагревании.

1.5. Щелочные металлы реагируют с углеродом с образованием карбидов, преимущественно ацетиленидов:

1.6. При взаимодействии с кислородом каждый щелочной металл проявляет свою индивидуальность: при горении на воздухе литий образует оксид, натрий – преимущественно пероксид, калий и остальные металлы – надпероксид.

Цезий самовозгорается на воздухе, поэтому его хранят в запаянных ампулах. Видеоопыт самовозгорания цезия на воздухе можно посмотреть здесь.

2. Щелочные металлы активно взаимодействуют со сложными веществами:

2.1. Щелочные металлы бурно (со взрывом) реагируют с водой . Взаимодействие щелочных металлов с водой приводит к образованию щелочи и водорода. Литий реагирует бурно, но без взрыва.

Например , калий реагирует с водой очень бурно:

2K 0 + H₂ + O = 2 K + OH + H₂ 0

Видеоопыт: взаимодействие щелочных металлов с водой можно посмотреть здесь.

2.2. Щелочные металлы взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой) со взрывом. При этом образуются соль и водород.

Например , натрий бурно реагирует с соляной кислотой :

2Na + 2HCl = 2NaCl + H₂↑

2.3. При взаимодействии щелочных металлов с концентрированной серной кислотой выделяется сероводород.

Например , при взаимодействии натрия с концентрированной серной кислотой образуется сульфат натрия, сероводород и вода:

2.4. Щелочные металлы реагируют с азотной кислотой. При взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуется оксид азота (I):

С разбавленной азотной кислотой образуется молекулярный азот:

При взаимодействии щелочных металлов с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония:

2.5. Щелочные металлы могут реагировать даже с веществами, которые проявляют очень слабые кислотные свойства . Например, с аммиаком, ацетиленом (и прочими терминальными алкинами), спиртами , фенолом и органическими кислотами .

Например , при взаимодействии лития с аммиаком образуются амиды и водород:

Ацетилен с натрием образует ацетиленид натрия и также водород:

Н ─ C ≡ С ─ Н + 2Na → Na ─ C≡C ─ Na + H₂

Фенол с натрием реагирует с образованием фенолята натрия и водорода:

Метанол с натрием образуют метилат натрия и водород:

Уксусная кислота с литием образует ацетат лития и водород:

2СH₃COOH + 2Li → 2CH₃COOLi + H₂↑

Щелочные металлы реагируют с галогеналканами (реакция Вюрца).

Например , хлорметан с натрием образует этан и хлорид натрия:

2.6. В расплаве щелочные металлы могут взаимодействовать с некоторыми солями . Обратите внимание! В растворе щелочные металлы будут взаимодействовать с водой, а не с солями других металлов.

Например , натрий взаимодействует в расплаве с хлоридом алюминия :

3Na + AlCl₃ → 3NaCl + Al

Оксиды щелочных металлов

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

1. О ксид натрия можно получить взаимодействием натрия с нитратом натрия в расплаве:

2. Взаимодействием натрия с пероксидом натрия :

3. Взаимодействием натрия с расплавом щелочи :

2Na + 2NaOН → 2Na₂O + Н₂↑

4. Оксид лития можно получить разложением гидроксида лития :

2LiOН → Li₂O + Н₂O

Химические свойства

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

1. Оксиды щелочных металлов взаимодействуют с кислотными и амфотерными оксидами :

Например , оксид натрия взаимодействует с оксидом фосфора (V):

Оксид натрия взаимодействует с амфотерным оксидом алюминия:

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

Например , оксид калия взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида калия и воды:

K₂O + 2HCl → 2KCl + H₂O

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

Например , оксид лития взаимодействует с водой с образованием гидроксида лития:

Li₂O + H₂O → 2LiOH

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

Пероксиды щелочных металлов

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.

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

При нагревании пероксиды диспропорционируют в воде, образуются щелочь и кислород:

2. Пероксиды диспропорционируют при взаимодействии с кислотными оксидами .

Например , пероксид натрия реагирует с углекислым газом с образованием карбоната натрия и кислорода:

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

При нагревании пероксиды, опять-таки, диспропорционируют:

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

5. При взаимодействии с восстановителями пероксиды проявляют окислительные свойства.

Например , пероксид натрия с угарным газом реагирует с образованием карбоната натрия:

Пероксид натрия с сернистым газом также вступает в ОВР с образованием сульфата натрия:

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

Например , при взаимодействии с подкисленным раствором перманганата калия пероксид натрия образует соль и молекулярный кислород:

Гидроксиды щелочных металлов (щелочи)

1. Щелочи получают электролизом растворов хлоридов щелочных метал-лов:

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + Cl₂

2. При взаимодействии щелочных металлов, их оксидов, пероксидов, гидридов и некоторых других бинарных соединений с водой также образуются щелочи.

Например , натрий, оксид натрия, гидрид натрия и пероксид натрия при растворении в воде образуют щелочи:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Na₂O + H₂O → 2NaOH

2NaH + 2H₂O → 2NaOH + H₂

3. Некоторые соли щелочных металлов (карбонаты, сульфаты и др.) при взаимодействии с гидроксидами кальция и бария также образуют щелочи.

Например , карбонат калия с гидроксидом кальция образует карбонат кальция и гидроксид калия:

1. 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.

Например , гидроксид калия с фосфорной кислотой реагирует с образованием фосфатов, гидрофосфатов или дигидрофосфатов:

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

Например , гидроксид натрия с углекислым газом реагирует с образованием карбонатов или гидрокарбонатов:

Необычно ведет себя оксид азота (IV) при взаимодействии с щелочами. Дело в том, что этому оксиду соответствуют две кислоты — азотная (HNO₃) и азотистая (HNO₂). «Своей» одной кислоты у него нет. Поэтому при взаимодействии оксида азота (IV) с щелочами образуются две соли- нитрит и нитрат:

А вот в присутствии окислителя, например, молекулярного кислорода, образуется только одна соль — нитрат, т.к. азот +4 только повышает степень окисления:

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

Например , гидроксид натрия с оксидом алюминия реагирует в расплаве с образованием алюминатов:

в растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат:

Еще пример : гидроксид натрия с гидроксидом алюминия в расплаве образут также комплексную соль:

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

Например : гидроксид калия реагирует с гидрокарбонатом калия с образованием карбоната калия:

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

При этом кремний окисляется щелочами до силиката и водорода:

Фтор окисляет щелочи. При этом выделяется молекулярный кислород:

Другие галогены, сера и фосфор — диспропорционируют в щелочах:

Сера взаимодействует с щелочами только при нагревании:

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

В растворе образуются комплексная соль и водород:

2NaOH + 2Al + 6Н₂О = 2Na[Al(OH)₄] + 3Н₂

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

С щелочами взаимодействуют соли тяжелых металлов.

Например , хлорид меди (II) реагирует с гидроксидом натрия с образованием хлорида натрия и осадка гидроксида меди (II):

2NaOH + CuCl₂ = Cu(OH)₂↓+ 2NaCl

Также с щелочами взаимодействуют соли аммония.

Например , при взаимодействии хлорида аммония и гидроксида натрия образуются хлорид натрия, аммиак и вода:

NH₄Cl + NaOH = NH₃ + H₂O + NaCl

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

2LiOH → Li₂O + H₂O

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

NaOH ↔ Na + + OH —

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

4NaOH → 4Na + O₂ + 2H₂O

Соли щелочных металлов

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.

Например , нитрат натрия разлагается при нагревании на нитрит натрия и молекулярный 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.

Например , нитрат натрия с цинком в щелочной среде восстанавливается до аммиака:

Сильные окислители окисляют нитриты до нитратов.

Например , перманганат калия в кислой среде окисляет нитрит натрия до нитрата натрия:

Натрий

Натрий — элемент главной подгруппы первой группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 11. Обозначается символом Na (лат. Natrium). Простое вещество натрий (CAS-номер: 7440-23-5) — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.

В воде натрий ведет себя почти так же, как литий: реакция идёт с бурным выделением водорода, в растворе образуется гидроксид натрия.

История и происхождение названия

Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречающаяся в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет.

Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH.

Название «натрий» (natrium) происходит от арабского натрун по-гречески — nitron и первоначально оно относилось к природной соде. Сам элемент ранее именовался содием Sodium.

Получение

Первым способом получения натрия стала реакция восстановления карбоната натрия углем при нагревании тесной смеси этих веществ в железной ёмкости до 1000°C:

Затем появился другой способ получения натрия — электролиз расплава едкого натра или хлорида натрия.

Физические свойства

Качественное определение натрия с помощью пламени — ярко-жёлтый цвет эмиссионного спектра «D-линии натрия», дублет 588,9950 и 589,5924 нм.

Натрий — серебристо-белый металл, в тонких слоях с фиолетовым оттенком, пластичен, даже мягок (легко режется ножом), свежий срез натрия блестит. Величины электропроводности и теплопроводности натрия достаточно высоки, плотность равна 0,96842 г/см³ (при 19,7° С), температура плавления 97,86° С, температура кипения 883,15° С.

Химические свойства

Щелочной металл, на воздухе легко окисляется. Для защиты от кислорода воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина. Натрий менее активный чем литий, поэтому с азотом реагирует только при нагревании:

При большом избытке кислорода образуется пероксид натрия

Применение

Металлический натрий широко используется в препаративной химии и промышленности как сильный восстановитель, в том числе в металлургии. Натрий используется в производстве весьма энергоёмких натриево-серных аккумуляторов. Его также применяют в выпускных клапанах грузовиков как теплоотвод. Изредка металлический натрий применяется в качестве материала для электрических проводов, предназначенных для очень больших токов.

В сплаве с калием, а также с рубидием и цезием используется в качестве высокоэффективного теплоносителя. В частности, сплав состава натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % имеет рекордно низкую температуру плавления −78 °C и был предложен в качестве рабочего тела ионных ракетных двигателей и теплоносителя для атомных энергоустановок.

Натрий также используется в газоразрядных лампах высокого и низкого давления (НЛВД и НЛНД). Лампы НЛВД типа ДНаТ (Дуговая Натриевая Трубчатая) очень широко применяются в уличном освещении. Они дают ярко-жёлтый свет. Срок службы ламп ДНаТ составляет 12-24 тысяч часов. Поэтому газоразрядные лампы типа ДНаТ незаменимы для городского, архитектурного и промышленного освещения. Также существуют лампы ДНаС, ДНаМТ (Дуговая Натриевая Матовая), ДНаЗ (Дуговая Натриевая Зеркальная) и ДНаТБР (Дуговая Натриевая Трубчатая Без Ртути).

Металлический натрий применяется в качественном анализе органического вещества. Сплав натрия и исследуемого вещества нейтрализуют этанолом, добавляют несколько миллилитров дистиллированной воды и делят на 3 части, проба Ж. Лассеня (1843), направлена на определение азота, серы и галогенов (проба Бейльштейна)

— Хлорид натрия (поваренная соль) — древнейшее применяемое вкусовое и консервирующее средство.
— Азид натрия (Na₃N) применяется в качестве азотирующего средства в металлургии и при получении азида свинца.
— Цианид натрия (NaCN) применяется при гидрометаллургическом способе выщелачивания золота из горных пород, а также при нитроцементации стали и в гальванотехнике (серебрение, золочение).
— Хлорат натрия (NaClO₃) применяется для уничтожения нежелательной растительности на железнодорожном полотне.

Биологическая роль

В организме натрий находится большей частью снаружи клеток (примерно в 15 раз больше чем в цитоплазме). Это разницу поддерживает натрий-калиевый насос, который откачивает попавший внутрь клетки натрий.

Совместно с калием натрий выполняет следующие функции:
Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.
Поддержание осмотической концентрации крови.
Поддержание кислотно-щелочного баланса.
Нормализация водного баланса.
Обеспечение мембранного транспорта.
Активация многих энзимов.

Рекомендуемая доза натрия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграмм, для взрослых от 1200 до 2300 миллиграмм. В виде поваренной соли это составляет от 3 до 6 грамм в день.

Натрий содержится практически во всех продуктах, хотя большую его часть организм получает из поваренной соли. Усвоение в основном происходит в желудке и тонкой кишке. Витамин Д улучшает усвоение натрия, однако, чрезмерно соленая пища и пища богатая белками препятствуют нормальному всасыванию. Количество поступившего с едой натрия показывает содержание натрия в моче. Для богатой натрием пищи характерна ускоренная экскреция.

Дефицит натрия у питающегося сбалансированой пищей человека не встречается, однако, некоторые проблемы могут возникнуть при вегетарианских диетах. Временный дефицит может быть вызвано использованием мочегонных, поносом, обильным потением или избыточным употреблением воды. Симптомами нехватки натрия являются потеря веса, рвота, образование газов в желудочно-кишечном тракте, и нарушение усвоения аминокислот и моносахаридов. Продолжительный дефицит вызывает мышечные судороги и невралгию.

Переизбыток натрия вызывает отек ног и лица, а так же повышеное выделение калия с мочой. Максимальное количество соли, которое может быть переработано почками составляет примерно 20-30 грамм, большее количество уже опасно для жизни.

Соединения натрия

Натрий, Natrium, Na (11)
Название натрий — sodium, natrium происходит от древнего слова, распространенного в Египте, у древних греков (vixpov) и римлян. Оно встречается у Плиния (Nitron), у других древних авторов и соответствует древнееврейскому нетер (neter). В древнем Египте натроном, или нитроном, называли вообще щелочь, получаемую не только из природных содовых озер, но и из золы растений. Ее употребляли для мытья, изготовления глазурей, при мумификации трупов. В средние века название нитрон (nitron, natron, nataron), а также борах (baurach), относилось и к селитре (Nitrum). Арабские алхимики называли щелочи alkali. С открытием пороха в Европе селитру (Sal Petrae) стали строго отличать от щелочей, и в XVII в. уже различали нелетучие, или фиксированные щелочи, и летучую щелочь (Alkali volatile). Вместе с тем было установлено различие между растительной (Alkali fixum vegetabile — поташ) и минеральной щелочью (Alkali fixum minerale — сода).

В конце XVIII в. Клапрот ввел для минеральной щелочи название натрон (Natron), или натр и для растительной — кали (Kali), Лавуазье не поместил щелочи в «Таблицу простых тел», указав в примечании к ней, что это, вероятно, сложные вещества, которые когда-нибудь будут разложены. Действительно, в 1807 г. Дэви путем электролиза слегка увлажненных твердых щелочей получил свободные металлы — калий и натрий, назвав их потассий (Potassium) и содий (Sodium). В следующем году Гильберт, издатель известных «Анналов физики», предложил именовать новые металлы калием и натронием (Natronium); Берцелиус сократил последнее название до «натрий» (Natrium). В начале XIX в. в России натрий называли содием (Двигубский, 182i; Соловьев, 1824); Страхов предлагал название содь (1825). Соли натрия назывались, например, сернокислая сода, гидрохлоровая сода и одновременно уксусный натр (Двигубский, 1828). Гесс, по примеру Берцелиуса, ввел название натрий.

Периодическая система химических элементов Менделеева

Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/

198095, г.Санкт-Петербург, ул.Швецова, д.23, лит.Б, пом.7-Н, схема проезда

Читайте также:

  
• Справочник по металлам и сплавам
  
• Гост на стилоскопирование металла
  
• Инструкция по охране труда для штамповщика металла
  
• Состав серебрянки для покраски металла
  
• Металлический забор бухгалтерский учет