§ 46. Щелочные металлы

Химические свойства щелочных металлов

Щелочные металлы взаимодействует со многими простыми веществами-неметаллами. Так, с галогенами щелочные металлы реагируют без нагревания, с серой, водородом и азотом — при нагревании, за исключением лития, взаимодействующего с азотом при комнатной температуре:

2 Na space plus space Cl subscript 2 space equals space 2 Na with plus 1 on top Cl with negative 1 on top semicolon space

2 Na space plus space straight S space equals with t on top space space Na with plus 1 on top subscript 2 straight S with negative 2 on top semicolon

2 Na space plus space straight Н subscript 2 space equals with t on top space 2 Na with plus 1 on top straight Н with negative 1 on top semicolon

6 Li space plus space straight N subscript 2 space equals space 2 Li with plus 1 on top subscript 3 straight N with negative 3 on top.

img

Обратите внимание, что гидриды являются сильными восстановителями. Они восстанавливают водород из воды: NaH + H2O = NaOH + H2↑.

На воздухе на поверхности щелочных металлов образуется ряд соединений. Литий наименее активен. Калий может загореться самопроизвольно. Поэтому щелочные металлы хранят в хорошо закупоренных банках под слоем керосина или в запаянных ампулах.

При сгорании на воздухе щелочные металлы образуют соединения, в которых содержание кислорода увеличивается от Li к Cs:

  • литий образует оксид:

    4Li + O2 = 2Li2O;

  • натрий — пероксид Na2О2:

    2Na + O2 = Na2O2;

  • калий, рубидий, цезий — надпероксиды KO2, RbO2, CsO2

    K + O2 = KO2.

Оксид натрия Na2O можно получить лишь косвенным путём, нагревая  пероксид натрия с металлическим натрием:

Na subscript 2 straight O subscript 2 space plus space 2 Na space equals with t on top space 2 Na subscript 2 straight O.

Щелочные металлы начинают ряд активности и способны восстанавливать водород из воды с образованием щёлочи:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑.

Эта реакция сопровождается сильным экзотермическим эффектом, и выделяющийся водород может воспламениться. Для наиболее активных щелочных металлов такой процесс сопровождается взрывом, поэтому щелочные металлы тщательно оберегают от воды. Ещё более энергично эти металлы взаимодействуют с кислотами.

img

Щелочные металлы реагируют также с фенолами и спиртами:

2Na + 2C6H5OH = 2C6H5ONa + H2↑;

2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2↑.