Оксиды щелочных металлов
Оксиды щелочных металлов являются типичными основными оксидами, обладая всеми их свойствами. Им соответствуют сильные основания (щелочи).
Оксиды щелочных металлов высокореакционны, их основные свойства усиливаются от лития к цезию.
- реагируют с водой с образованием хорошо растворимых гидроксидов:
Na2O+H2O = 2NaOH - реагируют с кислотными оксидами с образованием солей:
K2O+CO2 = K2CO3 - реагируют с кислотами с образованием соли и воды:
K2O+H2SO4 = K2SO4+H2O
Получение оксидов щелочных металлов:
- оксид лития получают прямой реакцией с кислородом:
4Li+O2 = 2Li2O - оксиды остальных щелочных металлов, кроме лития, получают косвенными реакциями:
Na2O2+2Na = 2Na2O
Гидроксиды щелочных металлов (щелочи)
- LiOH - гидроксид лития
- NaOH - г-д натрия (едкий натр или каустическая сода)
- KOH - г-д калия (едкое кали)
- RbOH - г-д рубидия
- CaOH - г-д кальция
Растворимость в воде и сила оснований возрастает в ряду от LiOH к CaOH, что обусловлено увеличением размера атома металла, а, значит, и поляризуемости связи Me-OH.
Физические свойства щелочей:
- не имеют цвета;
- гигроскопичны;
- хорошо растворимы в воде;
- проявляются сильные оснОвные свойства.
Химические свойства щелочей:
- В водных растворах щелочи практически полностью диссоциируют:
CaOH ↔ Ca++OH- - Легко взаимодействуют с минеральными кислотами (реакция нейтрализации), образуя соль и воду:
NaOH+HCl = NaCl+H2O - Хорошо поглощают влагу и углекислый газ из воздуха, что нашло применение в осушении газов:
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O - Реагируют с солями (если один из продуктов реакции выпадает в осадок, то реакция идет не до конца):
2NaOH+CaCl2 = 2NaCl+Ca(OH)2↓ - Взаимодействуют с амфотерными гидроксидами:
NaOH+Al(OH)3 = Na[Al(OH)4] - Водные растворы щелочей взаимодействуют с хлором и бромом:
2NaOH+Cl2 = NaCl+NaClO+H2O
Получение и применение щелочей
- В промышленности гидроксид лития, натрия, калия получают из водных растворов хлоридов методом электролиза:
2NaCl → 2NaOH+Cl2↑+H2↑ - Карбонатный метод получения щелочей:
Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓ - Взаимодействием металлов или их оксидов с водой:
K+H2O = 2KOH+H2↑
Li2O+H2O = 2LiOH
Применение щелочей:
- производство красок, мыла, искусственных волокон, бумаги;
- очистка нефтепродуктов;
- в реакциях химического синтеза;
- для осушки газов и органических жидкостей;
- в текстильной и кожевенной промышленности;
- в качестве электролитов в аккумуляторах.
Соли щелочных металлов
Реагируя с кислотами, щелочные металлы образуют хорошо растворимые в воде соли (за исключением солей лития). Наибольшее практическое применение нашли соли калия и натрия.
Применение солей щелочных металлов:
- NaCl (хлорид натрия, поваренная или каменная соль) есть в каждом доме на столе, о важности этой пищевой приправы говорит хотя бы тот факт, что в войну в первую очередь запасались спичками и солью; применяется в производстве хлора, соляной кислоты, соды, хлорной извести, едкого натра и проч.;
- Na2CO3 (сода, углекислая сода) - карбонат натрия применяется в производстве алюминия, стекла, моющих средств, искусственных волокон, для очистки нефтепродуктов;
- NaHCO3 (питьевая или пищевая сода) гидрокарбонат натрия является настоящим спасением для людей, страдающих изжогой, незаменимый компонент при выпечке хлеба и производстве кондитерских изделий, компонент огнетушителей, широко применяется в производстве безалкогольных напитков и минеральных вод;
- NaSO4 сульфат натрия применяют в производстве стекла, при окраске х/б тканей, для получения серной кислоты, соды, в медицине глауберова соль применяется, как слабительное средство.
- KCl хлорид калия широко применяется в качестве минерального удобрения в сельском хозяйстве.
