3. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева
Группы элементов
I II III IV V VI VII VIII
I
II
III
IV
V
VI
VII
1
2
3
4
5
6
7
8
10
Li
Литий
3
6,939
Na
Натрий
22,9898
K
Калий
11
19
39.102
Rb
Рубидий
37
85.47
Cs
Цезий
55
132.905
Fr
Франций
87
[223]
9
Щелочные металлы
В главной подгруппе:
1. Число электронов на внешнем
слое не изменяется
2. Радиус атома увеличивается
3. Электроотрицательность
уменьшается
4. Восстановительные свойства
усиливаются
5. Металлические свойства
усиливаются

4. Ли́
тий / Lithium (Li)
Внешний вид
простого вещества
Мягкий металл
серебристо-белого
цвета.
Электронная
коефигуранция
[He] 2s1
Происхождение
названия
Греч. «Земля»
Степень окисления 1
Плотность 0,534 г/см³
Температура
плавления
453,69 K
Температура
кипения
1613 K
Li

5. Натрий/Natrium (Na)
Внешний вид
простого
вещества
серебристо-белый
мягкий металл
Электронная
коефигуранция
[Ne] 3s1
Происхождение
названия
Араб. «сода»
Степень
окисления
1
Плотность 0,971 г/см ³
Температура
плавления
370,96 К
Температура
кипения
1156,1 К

6. Калий / Kalium (K)
Внешний вид
простого вещества
Серебристо-белый
мягкий металл
Электронная
конфигуранция
[Ar] 3d10 4s1
Происхождение
названия
Араб. «щелочь»
Степень окисления 1
Плотность 0,856 г/см³
Температура
336,8 К
плавления
Температура
кипения
1047 К

7. Руби́
дий / Rubidium (Rb)
Внешний вид
простого
вещества
Серебристо-
белый мягкий
металл
Электронная
конфигуранция
[Kr] 5s1
Происхождение
названия
Лат. «Темно-
красный»
Степень
окисления
1
Плотность 1,532 г/см³
Температура
плавления
312,2 К
Температура
кипения
961 К

8. Цезий / Caesium (Cs)
Внешний вид
простого
вещества
очень мягкий
вязкий
серебристо-жёлтый
похожий на золото
металл
Электронная
конфигуранция
[Xe] 6s1
Происхождение
названия
Лат. «небесно-
голубой»
Степень
окисления
1
Плотность 1,873 г/см
Температура
плавления
301,6 К
Температура
кипения
951,6 К

9. Франций / Francium (Fr)
Внешний вид
простого вещества
радиоактивный
щелочной металл
Электронная
конфигуранция
[Rn] 7s1
Происхождение
названия
От названия страны
Степень окисления 1
Плотность 1,87 г/см
Температура
плавления
300 К
Температура
кипения
950 К

11. Na – в природе 2,64%
K – 2,5%
Li, Rb, Cs – значительно меньше.
Природные соединения и минералы:
NaCl – поваренная соль (галит)
Na2SO4 * 10 H2O – глауберова соль
NaNO3 – чилийская селитра
Na3AlF6 – криолит
Na2B2O7 * 10 H2O – бура
KCl – сильвин
KCl * NaCl - сильвинит

12. Li2O • Al2O3 • 4SiO2 –
сподумен
NaCl – поваренная соль
(каменная соль), галит
Na2SO4 • 10H2O – глауберова
соль (мирабилит)

13. NaNO3 – чилийская
селитра
Na3AlF6 - криолит
Na2B4O7· 10H2O -
бура

14. KCl • NaCl –
сильвинит
KCl • MgCl2 • 6H2O –
карналлит
K2O • Al2O3 • 6SiO2 – полевой
шпат (ортоклаз)

16. Металлический
цезий в ампуле
16
Физические свойства
Металлический
рубидий в ампуле
Литий - мягкий и
пластичный, твёрже
натрия, но мягче свинца
Натрий – мягкий
металл, его можно
резать ножом
Серебристо-белые мягкие вещества
(режутся ножом), с характерным
блеском на свежесрезанной
поверхности. Все они легкие и
легкоплавкие, причем, как правило,
плотность их возрастает от Li к Сs, а
температура плавления, наоборот,
уменьшается.

18. Все щелочные металлы чрезвычайно
активны, во всех химических
реакциях проявляют
восстановительные свойства, отдают
свой единственный валентный
электрон, превращаясь в
положительно заряженный катион.

19. 24.10.2014 Сафиканов А.Ф.

20. Щелочные
металлы
с НеМе
+Г2 MeГ
+O2
Li2O, Na2O2,
К2О4
+H2 МеH
+ N2 Me3N
со
сложными
веществами
+H2O
(бурно)
МеOH +H2
+ к-ты
(р-ры)
МеОН+H2

21. 1) 2Na + Cl2 = 2NaCl (в атмосфере F2 и Cl2 щелочные Me
самовоспламеняются)
2) 4Li + O2 = 2Li2O 2Na + O2 = Na2O2 2K + 2O2 = K2O4
оксид Li пероксид Na надпероксид K
2Na + Na2O2 = 2Na2O 6K + K2O4 = 4K2O
3) 2Na + Н2 = 2NaН (при нагревании 200-400oC)
4) 6Li + N2 = 2Li3N (Li - при комнатной T, остальные щелочные Me -при
нагревании)
5) 2Na + 2Н2О = 2NaОН + Н2 6) 2Na + NН3 = 2NaNH2 + H2
амид Na
(Li - спокойно, Na - энергично,
остальные – со взрывом –
воспламеняется выделяющийся Н2
Rb и Cs реагируют не только
с жидкой Н2О, но и со льдом.

22. Качественное определение щелочных металлов
Для распознавания соединений щелочных металлов по окраске пламени
исследуемое вещество вносится в пламя горелки на кончике железной
проволоки.
Li+ - карминово-красный K+ - фиолетовый Cs+ - фиолетово-синий
Na+ - желтый Rb + - красный
Рубидий Калий
Li+ Na+ K+

24. Получение щелочных металлов
1) Электролиз расплавов
соединений щелочных
металлов:
2МеCl = 2Ме + Cl2
4МеOH = 4Ме + 2Н2О + О2
2) Восстановление оксидов и
гидроксидов щелочных
металлов:
2Li2O + Si = 4Li + SiO2
KOH + Na = NаOH + K
Схема электролизера для получения натрия

26. Оксиды щелочных
металлов – R2O
Получение
Окислением металла получается только оксид лития
4Li + O2
 2Li2O
(в остальных случаях получаются пероксиды или надпероксиды).
Все оксиды (кроме Li2O) получают при нагревании смеси пероксида (или
надпероксида) с избытком металла:
Na2O2 + 2Na  2Na2O
KO2 + 3K  2K2O

27. Химические свойства
Типичные основные оксиды.
Реагируют с водой, кислотными оксидами и кислотами:
Li2O + H2O  2LiOH
Na2O + SO3
 Na2SO4
K2O + 2HNO3
 2KNO3 + H2O

29. Пероксид натрия Na2O2
Получение
2Na + O2
 Na2O2
Химические свойства
1. Сильный окислитель:
2NaI + Na2O2 + 2H2SO4
 I2 + 2Na2SO4 + 2H2O
2Na2O2 + 2CO2
 2Na2CO3 + O2
2. Разлагается водой:
Na2O2 + 2H2O  2NaOH + H2O2

30. Надпероксид калия KO2
Получение
K + O2
 KO2
Химические свойства
1. Сильный окислитель:
4KO2 + 2CO2
 2K2CO3 + 3O2
2. Разлагается водой:
2KO2 + 2H2O  2KOH + H2O2 + O2

32. Белые, кристаллические вещества, гигроскопичны; хорошо
растворимы в воде (с выделением тепла). В водных растворах
нацело диссоциированы.
Получение
1. Электролиз растворов хлоридов:
2NaCl + 2H2O  2NaOH + H2 + Cl2
2. Обменные реакции между солью и основанием:
K2CO3 + Ca(OH)2
 CaCO3 + 2KOH
3. Взаимодействие металлов или их основных оксидов (или
пероксидов и надпероксидов) с водой:
2Li + 2H2O  2LiOH + H2
Li2O + H2O  2LiOH
Na2O2 + 2H2O  2NaOH + H2O2

33. Химические свойства
R–OH – сильные основания (щелочи)
(основность увеличивается в ряду
LiOH – NaOH – KOH – RbOH –CsOH);
1. Реагируют с кислотными оксидами и кислотами:
2NaOH + CO2
 Na2CO3 + H2O
LiOH + HCl  LiCl + H2O
2. При сплавлении NaOH с ацетатом натрия образуется метан:
NaOH + CH3COONa  Na2CO3 + CH4

34. Типичные реакции для щелочей
(на примере гидроксида натрия)

36. Большинство солей щелочных металлов хорошо
растворимы в воде; исключение составляют лишь
соединения лития, а также соли некоторых кислот,
например хлорной КСlО4.
Интересно, что многие соли лития выделяются из
растворов в виде кристаллогидратов, тогда как для
солей тяжёлых щелочных металлов (например, цезия
или даже калия) кристаллогидраты оказываются
неустойчивыми.
В ряду Li-Na-K –
происходит уменьшение гигроскопичности солей
(способности поглощать воду)

37. В пламени горелки соли соответствующих металлов
окрашивают пламя в присущие им цвета:
Na –
K – фиолетовый
Li – красный
Сs – красный
Rb – фиолетово-синий
Это свойство используется для
идентификации солей и при изготовлении
фейерверков.

38. Среди соединений натрия важная роль принадлежит
карбонату, или соде. Безводный средний карбонат натрия
Na2CO3 называют кальцинированной содой,
десятиводный кристаллогидрат Na2CO3•10H2O—
стиральной содой,
а гидрокарбонат NaHCO3— питьевой (или пищевой)
содой.
В организме человека содержится в среднем около 140 г
калия и около 100 г натрия.
С пищей мы ежедневно потребляем от 1,5 до 7 г ионов
калия и от 2 до 15 г ионов натрия.
Потребность в ионах Na+ настолько велика, что их
необходимо специально добавлять в пищу (в виде
поваренной соли).

39. Домашнее задание:
Название соединения Формула Применение
Едкий натр, едкое кали, кристаллическая сода, питьевая
сода, поташ, глауберова соль, поваренная соль, натриевая
селитра, калиевая селитра.