Презентация, доклад по химии на тему Свойства s-металлов (11 класс)

первой группы называются щелочными металлами.

Элементы второй группы:
Ca, Sr, Ba, Ra называются щелочноземельными металлами.

однотипное строение не только валентного слоя, но и одинаковое строение предвнешней электронной оболочки (за исключением лития и бериллия).

и кипения, высокой электрической проводимостью, малой твердостью и плотностью, неустойчивостью к коррозии. Все металлы имеют серебристо-белую окраску (за исключением Сs, имеющего золотисто-желтую окраску). На воздухе блеск сохраняют только бериллий и магний, остальные металлы покрываются пленкой из оксидов, сульфидов, карбонатов и т. д., поэтому их хранят в герметичной таре. Щелочные и щелочноземельные металлы окрашивают пламя в характерные цвета. Это свойство широко используется в аналитической химии и пиротехнике.

Цезий

Литий

Барий

эти металлы электролизом расплавов солей (как правило, хлоридов):

2 NaCl → 2 Na + Cl2

Такие металлы, как калий, рубидий, цезий, стронций и барий, можно получить методом алюминотермии:

4 SrO + 2 Al = 3 Sr + SrO·Al2O3
[или Sr(AlO2)2 – алюминат стронция]

Франций и радий получают путем ядерных реакций

Получение металлов:

с кислородом s-элементы образуют оксиды трех видов.

а) Нормальные оксиды образуют – Li, Be, Mg, Ca и Sr:
4 Li + O2 = 2 Li2O
2 Ca + O2 = 2CaO
б) Натрий и барий соединяясь с кислородом, образуют пероксиды:
2 Na + O2 = Na2O2
Вa + O2 = ВaO2
в) Калий, рубидий и цезий с кислородом образуют надпероксиды
(супероксиды):
К + O2 = КO2 (К2О4)
Рубидий и цезий воспламеняются при комнатной температуре, натрий и калий – только при нагревании. Бериллий на воздухе покрывается оксидной пленкой (ВеО), которая защищает металл от дальнейшего разрушения.

2NaСl Са + Сl2 = СаСl2
2К(Rb, Cs) + Br2 (ж) = 2КBr Ва + Br2(ж) = ВаBr2
(взрыв)

С серой и другими неметаллами эти металлы взаимодействуют при нагревании:
2Na + S→ Na2S Са + S→ СaS

При нагревании с углеродом получаются карбиды металлов. Карбид кальция используют для получения ацетилена:

2Na + 2С → Na2С2 Са + 2С → СaС2

СаС2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + С2Н2↑

азотом при нагревании. В результате взаимодействия получаются нитриды металлов, которые неустойчивы и легко разлагаются водой с выделением аммиака:

6Li + N2 = 2Li3N 3Ca + N2 → Ca3N2

Ca3N2 + 6Н2О = 3Са(ОН)2 + 2NН3↑

Металлы I-А и II-А групп могут взаимодействовать с водородом с образованием гидридов металлов:

2Na + Н2 = 2NaH Ca + Н2 = CaH2

Гидриды разлагаются водой, с образованием водорода:

NaH + Н2О = NaОH + Н2

Интенсивность этого взаимодействия усиливается в ряду Li – Cs. Рубидий и цезий реагируют со водой с взрывом:
2Na + 2Н2О = 2 NaОН + Н2↑

Менее энергично с водой взаимодействуют s-элементы II группы. Бериллий с водой не взаимодействует за счет образования на его поверхности защитной оксидной пленки ВеО (так же, как и алюминий). Магний медленно взаимодействует с водой из-за образования малорастворимого гидроксида магния на поверхности металла. Остальные s-элементы II-А группы вытесняют водород из воды при комнатной температуре:

Ba + 2Н2О = Bа(ОН)2 + Н2↑

в разбавленных кислотах:

2Na + 2НСl = 2NaСl + Н2↑

Mg + Н2SO4 (разб.) = MgSO4 + Н2↑

При взаимодействии металлов с концентрированной серной кислотой окислителем является сера, а поскольку металлы очень активны, то восстановление серы в серной кислоте идет до низшей степени окисления, т. е. до Н2S.

4Mg + 5Н2SO4 (конц.) = 4MgSO4 + Н2S↑ + 4Н2О

активности металла:

3 Mg + 8 НNO3 (конц.) = 3 Mg(NO3)2 + 2 NО↑ + 4 Н2О

4 Mg + 10 НNO3 (разб.) = 4 Mg(NO3)2 + N2О↑ + 5 Н2О

4 Mg + 10 НNO3 (оч. разб.) = 4 Mg(NO3)2 + NН4NO3 + 3 Н2О

Бериллий концентрированными серной и азотной кислотами пассивируется. Из всех s-элементов только бериллий обладает амфотерными свойствами и поэтому растворяется в кислотах и в щелочах:

Ве + 2 НСl = ВеСl2 + Н2↑

Ве + 2 NaOH + 2 H2O = Na2[Be(OH)4] + Н2↑

свойства.
При взаимодействии с водой оксиды s-элементов образуют соответствующие гидроксиды и легко взаимодействуют с кислотами:

Na2О + Н2О = 2NaОН CaО + Н2О = Ca(ОН)2

Na2О + 2НСl = 2NaСl + Н2О CaО + Н2SО4 = CaSО4 + Н2О

бериллия, который (как и сам металл) проявляет амфотерные свойства.
Оксид бериллия не взаимодействует с водой, но реагирует с кислотами и щелочами, кислотными и основными оксидами:

ВеО + Н2SО4 (разб.) = ВеSО4 + Н2О

ВеО + 2КОН + Н2О = К2[Ве(ОН)4]

ВеО + SiO2 → BeSiO3 (сплавление)

BeO + Na2O → Na2BeO2 (сплавление)

их оксидов с водой.

Гидроксиды s-элементов IA группы (МеОН) –
бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде (кроме LiOH), относятся к сильным основаниям, которые называются щелочами. Щелочи легко поглощают влагу из воздуха (расплываются на воздухе). Гидроксиды МеОН поглощают СО2 из воздуха и разъедают стекло и фарфор:

2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + Н2О

2 NaOH + SiO2 = Na2SiO3 + Н2О

щелочных металлов. Они также растворяются в кислотах:

Mg(OH)2 + 2 НСl = МgСl2 + 2 Н2О

Гидроксид бериллия проявляет амфотерные свойства:

Ве(OH)2 + Н2SO4 = ВеSO4 + 2 Н2О

Ве(OH)2 + 2 NaОН = Na2[Ве(ОН)4]

Гидроксиды металлов второй группы при нагревании разлагаются:

Mg(OH)2 MgO + Н2О



В ряду: Ве(ОН)2 – Mg(OH)2 – Ca(OH)2 – Sr(OH)2 – Ba(OH)2


Слабые основания Сильные основания

1 л воды (ммоль/л)
1 ед. жесткости (Ж) соответствует содержанию

20,04 мг/л Ca2+ 12,16 мг/л Mg2+

, где

m - масса вещества, обуславливающего жесткость воды или применяемого для устранения жесткости (мг);
mэ - молярная масса эквивалента этого вещества;
V – объем воды в литрах

устраняется известью, некарбонатная – содой:
СаСl2 + Na2CO3 → СаСО3↓ + 2NaCl

км, поработав вместо бензинового мотора. 

Применение лития

Миниатюрные батарейки для электронных часов и радиоэлектроники

фейерверков

виде – для изготовления фейерверков

оледенением дорожных покрытий.

Кристаллический карбонат кальция — мрамор — прекрасный отделочный материал.

Мел используют для побелки.

В качестве дезинфицирующего средства очень эффективна хлорная известь — «хлорка» Ca(OCl)Cl

Гипс (CaSO4·2H2O) широко используют в строительстве, в скульптуре, для изготовления лепнины и различных художественных изделий. Применяют гипс и в медицине для фиксации костей при переломах.