Слайд 1
Презентация по химии
на тему:
«Щелочные металлы»
Слайд 2
Щелочные металлы — это элементы главной подгруппы I группы Периодической системы
Д. И. Менделеева: литий Li, натрий Nа, калий К, рубидий Rb, цезий Сs и франций Fг. Франций — редкий радиоактивный элемент. На внешнем энергетическом уровне атомы этих элементов содержат по одному электрону, находящемуся на сравнительно большом удалении от ядра. Они легко отдают этот электрон, поэтому являются очень сильными восстановителями. Во всех своих соединениях щелочные металлы проявляют степень окисления +1. Восстановительные свойства их усиливаются при переходе от Li к Сs, что связано с ростом радиусов их атомов. Это наиболее типичные представители металлов: металлические свойства выражены у них особенно ярко.
Щелочные металлы — простые вещества. 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.
Слайд 3Литий (Li)
Ли́тий — элемент главной подгруппы первой группы, второго периода периодической
системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 3. Простое вещество литий — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Слайд 4Физические свойства
Литий — серебристо-белый металл, мягкий и пластичный, твёрже натрия, но мягче
свинца. Его можно обрабатывать прессованием и прокаткой.
Из всех щелочных металлов литий характеризуется самыми высокими температурами плавления и кипения (180,54 и 1340 °C, соответственно), у него самая низкая плотность при комнатной температуре среди всех металлов (0,533 г/см³, почти в два раза меньше плотности воды).
Маленькие размеры атома лития приводят к появлению особых свойств металла. Например, он смешивается с натрием только при температуре ниже 380 °C и не смешивается с расплавленными калием, рубидием и цезием, в то время как другие па́ры щелочных металлов смешиваются друг с другом в любых соотношениях.
Слайд 5Химические свойства
Литий является наименее активным щелочным металлом, с сухим воздухом (и
даже с сухим кислородом) при комнатной температуре практически не реагирует.
Во влажном воздухе медленно реагирует с азотом. В кислороде при нагревании горит. Есть интересная особенность, что в интервале температур от 100 °C до 300 °C литий покрывается плотной оксидной плёнкой, и в дальнейшем не окисляется.
Спокойно, без взрыва и возгорания, реагирует с водой. Реагирует также с этиловым спиртом (с образованием алкоголята), с водородом с образованием гидрида лития, с аммиаком и с галогенами (с йодом — только при нагревании)
Литий хранят в петролейном эфире, парафине, газолине и/или минеральном масле в герметически закрытых жестяных коробках. Металлический литий вызывает ожоги при попадании на кожу, слизистые оболочки и в глаза.
Слайд 6
В 1818 немецкий химик Леопольд Гмелин установил, что литий
и его соли окрашивают пламя в карминово-красный цвет, это является качественным признаком для определения лития. Температура возгорания находится около 300 °C. Продукты горения раздражают слизистую оболочку носоглотки.
Слайд 7Нахождение в природе
Содержание лития
в верхней континентальной коре
в морской воде
Слайд 8
Основные минералы лития
слюда лепидолит
KLi1,5Al1,5[Si3AlO10]
пироксен сподумен
LiAl [Si2O6]
Когда литий
не образует самостоятельных минералов, он изоморфно замещает калий в широко распространенных породообразующих минералах.
Слайд 9Месторождения лития известны в:
России
Мексике
Боливии
Аргентине
Афганистане
Канаде
Чили
США
Бразилии
Китае
Испании
Швеции
Австралии
Зимбабве
Конго
Слайд 10Применение
Термоэлектрические материалы
Химические источники тока
Ракетное топливо
Лазерные материалы
Окислители
Дефектоскопия
Пиротехника
Электроника
Металлургия
Ядерная энергетика
Сушка газов
Медицина
Смазочные материалы
Регенерация кислорода в
автономных аппаратах
Силикатная промышленность
Текстильная промышленность
Пищевая промышленность
Слайд 11Натрий (Na)
На́трий — элемент главной подгруппы первой группы, третьего периода периодической системы
химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 11. Простое вещество — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Слайд 12Физические свойства
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 °C), температура плавления 97,86 °C, температура кипения 883,15 °C.
Под давлением становится прозрачным и красным, как рубин.
Слайд 13Химические свойства
Щелочной металл, на воздухе легко окисляется. Для защиты от кислорода
воздуха металлический натрий хранят под слоем керосина.
Натрий более активный чем литий. С азотом реагирует крайне плохо в тлеющем разряде, образуя очень неустойчивое вещество — нитрид натрия (в противоположность нитриду лития).
При большом избытке кислорода образуется пероксид натрия.
В воде натрий ведет себя почти так же, как литий: реакция идёт с бурным выделением водорода, в растворе образуется гидроксид натрия.
Слайд 14
Качественное определение натрия с помощью пламени — ярко-жёлтый цвет эмиссионного спектра «D-линии
натрия».
Слайд 15Нахождение в природе
Натрий по своей распространенности в природе занимает 6 место
среди элементов.
в верхней континентальной коре
в морской воде
в крови
(Осмотическое давление крови поддерживается на необходимом уровне в основном за счет хлорида натрия.)
2.3%
0.6%
1.05%
Слайд 16
Основные минералы натрия
Галит
(каменная соль)
NaCl
мирабилит (глауберова соль) Na2SО4 • 10Н2О
криолит Na3А1F6
бура (тетраборат натрия) Na2В4О7 • 10Н2О
Слайд 17Применение
Как теплоноситель, а в сплаве с калием — в атомной энергетике
в ядерных установках
В качестве катализатора
Для получения тугоплавких металлов
Пероксид натрия — для отбелки шерсти, тканей, шелка и др.
Гидроксид натрия - для очистки продуктов переработки нефти
Бромид натрия — используется в медицине и в фотографии
Фторид натрия — в сельском хозяйстве, для обработки древесины, в производстве эмалей и др.
Силикат натрия — растворимое стекло
Сульфат натрия — в стекольной, кожевенной, мыловаренной, текстильной, целлюлозно-бумажной промышленности
Хлорид натрия (поваренная соль) — в технике, медицине, в пищевой
промышленности, для производства соды, едкого натра и др.
Сода кальцинированная (карбонат натрия) и питьевая (бикарбонат натрия) — основные продукты химической промышленности.
Слайд 18Калий (К)
Ка́лий — элемент главной подгруппы первой группы, четвёртого
периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Простое вещество — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
Слайд 19Физические свойства
Калий — серебристое вещество с характерным блеском на свежеобразованной поверхности.
Очень
лёгок и легкоплавок.
Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы.
Будучи внесённым в пламя горелки калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.
Слайд 20Химические свойства
Элементарный калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические
свойства и очень химически активен, является сильным восстановителем.
На воздухе свежий срез быстро тускнеет из-за образования плёнок соединений (оксиды и карбонат).
При длительном контакте с атмосферой способен полностью разрушиться.
С водой реагирует со взрывом.
Хранить его необходимо под слоем бензина, керосина или силикона, дабы исключить контакт воздуха и воды с его поверхностью.
Калий при комнатной температуре реагирует с кислородом воздуха, галогенами; практически не реагирует с азотом (в отличие от лития и натрия).
Слайд 21Нахождение в природе
в верхней континентальной коре
в морской воде
во всех живых клетках
Слайд 22Основные минералы калия
Сильвин KCl
Сильвинит KCl·NaCl
Карналлит KCl·MgCl2·6H2O
Каинит KCl·MgSO4·3H2O
Поташ
K2CO3
Слайд 23Применение
Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве
теплоносителя в замкнутых системах, например, в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием.
Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений.
Соли калия широко используются в гальванотехнике.
Бромид калия применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
Перхлорат и хлорат калия (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ.
Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород.