Соединения щелочных металлов

Оксиды - белые кристаллические вещества, энергично растворяющиеся в воде с образованием щелочей:

Na₂O + H₂O = 2NaOH

Реагируют с кислотными и амфотерными оксидами с образованием солей. Получают оксид лития прямым синтезом, оксиды других металлов восстановлением пероксида:

Na₂O₂ + 2Na = 2Na₂O

Пероксиды щелочных металлов термически неустойчивы, при нагревании разлагаются:

t

2Na₂O₂ = 2Na₂O + O₂

Реагируют с водой и диоксидом углерода:

Na₂O₂ + 2H₂O = 2NaOH + H₂O₂; 2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂

Последняя реакция используется для регенерации воздуха.

Надпероксиды образуются в результате прямого синтеза только для металлов подгруппы калия. Представляют собой кристаллические вещества желтого цвета, очень реакционноспособны:

2КO₂ + 2H₂O = 2КOH + Н₂O₂ + O₂;

Озониды - красные кристаллические вещества, получают пропуская озон через расплав гидроксида:

4КOН + 4O₃ = 4KO₃ + O₂ + 2Н₂O

Озониды неустойчивы, бурно разлагаются водой:

2KO₃ = 2KO₂ + O₂ ; 4KO₃ + 2Н₂O = 4КOН + 5O₂

Гидроксиды щелочных металлов получают взаимодействием их оксидов с водой, электролизом водных растворов хлоридов или взаимодействием карбонатов с известковым молоком (суспензией гидроксида кальция в воде):

эл.ток

2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + H₂ + Cl₂; Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃¯ + 2NaOH

Гидроксиды хорошо растворимы в воде, сильные основания, термически устойчивы, возгоняются без разложения. Исключение составляет гидроксид лития:

t

2LiOH = Li₂O + H₂O

Гидроксид лития используется как электролит для щелочных аккумуляторов. Некоторые соли лития используют в медицине для растворения мочевой кислоты при подагре и как психотропные препараты. Гидроксид натрия используюь при производстве целлюлозы, мыла, очистке растительного масла и нефти. Гидроксид калия применяется при производстве жидкого мыла, очистке и осушке газов и растворителей.

Щелочные металлы образуют соли со всеми известными кислотами. Соли щелочных металлов, за исключением солей лития, обычно хорошо растворимы в воде. Малорастворимыми солями лития являются: фосфат, карбонат, фторид. Малорастворимы в воде Na[Sb(OH)₆], KClO₄, K₂[PtCl₆], K₃[Co(NO₂)₆], RbClO₄, CsClO₄. Соли щелочных металлов окрашивают пламя в характерные цвета: литий - в карминово-красный, натрий - в желтый, калий - в фиолетовый.

Соли щелочных металлов термически устойчивы, исключение составляют соли лития, которые разлагаются при нагревании аналогично солям магния. Например:

Li₂СО₃ = Li₂O + СО₂; 4LiNO₃ = 2Li₂O + 4NO₂ + O₂

Хлорид натрия широко используется как консервант и вкусовая добавка. Нитрат натрия (натриевая селитра) - азотное удобрение. Хлорид, нитрат, карбонат и сульфат калия используют в качестве калийных удобрений. Соли рубидия - снотворные и болеутоляющие препараты, применяются при лечении некоторых форм эпилепсии.

В организме животных и человека катионы натрия и калия играют важную роль (натрий-калиевый насос). В организме животных катионы калия обеспечивают проводимость нервного импульса, регулируют работу ферментов. Катионы калия активируют в растениях синтез органических веществ, особенно углеводов, и обеспечивают тургор тканей.

Гидриды получают нагреванием щелочного металла в атмосфере водорода:

t

2Na + H₂ = 2NaH

Представляют собой бесцветные, солеподобные вещества, легко разлагаются водой, эффективные восстановители.

NaH + H₂О = NaОH + H₂

Литература: [1] с. 543 - 551, [2] с. 486 - 489, [3] с. 461 - 470

Поиск по сайту: