Шүлтлэг металлын шинж чанар ямар химийн шинж чанартай байдаг. Шүлтлэг металлууд

Шүлтлэг металлууд.

Шүлтлэг металлууд нь Д.И.Менделеевийн химийн элементүүдийн үечилсэн системийн I бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн элементүүд юм.

лити Li, натрийн Na, кали K, рубидиум Rb, цезий Cs ба францийн Fr.

Эдгээр металлын ихэнх нэгдлүүд нь усанд уусдаг тул шүлтлэг металлууд гэж нэрлэгддэг. Славян хэлээр "уусгах" гэдэг нь "уусгах" гэсэн утгатай бөгөөд энэ бүлгийн металлын нэрийг тодорхойлсон. Шүлтлэг металлыг усанд уусгахад шүлт гэж нэрлэгддэг уусдаг гидроксид үүсдэг.

Шүлтлэг металлын үндсэн шинж чанарууд:Үелэх системд тэд нэн даруй үнэт хийнүүдийг дагаж мөрддөг тул шүлтлэг металлын атомын бүтцийн онцлог нь тэд шинэ энергийн түвшинд нэг электрон агуулдаг: тэдгээрийн электрон тохиргоо ns1.

Шүлтлэг металлын валентийн электроныг амархан арилгаж болно, учир нь энэ нь атомын хувьд электроноос татгалзаж, үнэт хийн тохиргоог олж авахад таатай байдаг.

Тиймээс бүх шүлтлэг металлууд нь багасгах шинж чанартай байдаг. Энэ нь тэдгээрийн иончлолын потенциал (цезийн атомын иончлох боломж нь хамгийн бага) ба электрон сөрөг (EO) бага утгуудаар нотлогддог.
Шүлтлэг металлын шинж чанарын хүснэгтийг доор харуулав.

Шүлтлэг металлын шинж чанар
Атом
тоо
нэр,
бэлэг тэмдэг
Металл
радиус, нм
Ионик
радиус, нм
Боломжтой
ионжуулалт, эВ
Э.О p,
г/см³
t pl,
°C
т кип,
°C
3 Литиум Ли 0,152 0,078 5,32 0,98 0,53 181 1347
11 Натри Na 0,190 0,098 5,14 0,93 0,97 98 883
19 Кали К 0,227 0,133 4,34 0,82 0,86 64 774
37 Рубидиум Rb 0,248 0,149 4,18 0,82 1,53 39 688
55 Цезийн Cs 0,265 0,165 3,89 0,79 1,87 28 678

Энэ дэд бүлгийн бүх металлууд мөнгөлөг цагаан өнгөтэй байдаг.(мөнгөн шар цезийг эс тооцвол), тэдгээр нь маш зөөлөн бөгөөд хусуураар таслагдах боломжтой. Лити, натри, кали нь уснаас хөнгөн бөгөөд түүний гадаргуу дээр хөвж, түүнтэй урвалд ордог.

Шүлтлэг металлууд нь байгальд нэг цэнэгтэй катион агуулсан нэгдлүүдийн хэлбэрээр байдаг.

Олон тооны ашигт малтмал нь I бүлгийн үндсэн дэд бүлгийн металлуудыг агуулдаг. Жишээлбэл, ортоклаз буюу хээрийн жонш нь калийн алюминосиликат K2-ээс бүрддэг бөгөөд натри агуулсан ижил төстэй эрдэс болох альбит нь Na2 найрлагатай байдаг. Далайн ус нь натрийн хлорид NaCl, хөрс нь калийн давс агуулдаг - sylvin KCl, sylvinite NaCl. KCl, карналлит KCl. MgCl2. 6H2O, полигалит K2SO4. MgSO4. CaSO4. 2H2O.

Шүлтлэг металлын химийн шинж чанар
Ус, хүчилтөрөгч, азоттой харьцуулахад шүлтлэг металлын химийн идэвхжил өндөр байдаг тул тэдгээрийг керосин давхарга дор хадгалдаг. Шүлтлэг металлтай урвалд орохын тулд шаардлагатай хэмжээтэй хэсгийг керосин давхарга дор хусуураар сайтар тайрч, металл гадаргууг аргоны агаар мандалд агаартай харьцах бүтээгдэхүүнээс сайтар цэвэрлэж, зөвхөн дараа нь дээжийг урвалын саванд хийнэ.

1. Устай харьцах. Шүлтлэг металлын чухал шинж чанар- тэдний усанд өндөр идэвхжил. Лити нь устай хамгийн тайван (тэсрэлтгүй) урвалд ордог.

Үүнтэй төстэй урвал явагдах үед натри нь шаргал дөлөөр шатаж, жижиг дэлбэрэлт үүсдэг. Кали нь бүр илүү идэвхтэй байдаг: энэ тохиолдолд тэсрэлт нь илүү хүчтэй бөгөөд дөл нь нил ягаан өнгөтэй байдаг.
2. Хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчлэх. Агаар дахь шүлтлэг металлын шаталтын бүтээгдэхүүн нь металын идэвхжилээс хамааран өөр өөр найрлагатай байдаг.

Зөвхөн лити нь агаарт шатаж стехиометрийн найрлагатай исэл үүсгэдэг.

Натри шатаах үед Na2O2 хэт исэл нь ихэвчлэн NaO2 супероксидын бага хэмжээний хольцоор үүсдэг.

Кали, рубидиум, цезийн шаталтын бүтээгдэхүүн нь ихэвчлэн хэт ислийг агуулдаг.

Натри, калийн ислийг олж авахын тулд хүчилтөрөгч байхгүй үед гидроксид, хэт исэл эсвэл хэт ислийн хольцыг илүүдэл металлаар халаана.

Дараах загвар нь шүлтлэг металлын хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдийн онцлог юм: шүлтлэг металлын катионы радиус ихсэх тусам хэт исэл ион O22 ба хэт исэл ион O2- агуулсан хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдийн тогтвортой байдал нэмэгддэг.

Хүнд шүлтлэг металлууд нь EO3 найрлагатай нэлээд тогтвортой озонидыг үүсгэдэг онцлогтой. Бүх хүчилтөрөгчийн нэгдлүүд өөр өөр өнгөтэй байдаг бөгөөд тэдгээрийн эрч хүч нь Li-аас Cs хүртэлх цувралд гүнзгийрдэг.

Шүлтлэг металлын ислүүд нь үндсэн оксидын бүх шинж чанартай байдаг: ус, хүчиллэг исэл ба хүчилтэй урвалд ордог.

Пероксид ба хэт исэл нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодисын шинж чанарыг харуулдаг.

Пероксид ба хэт исэл нь устай эрчимтэй харилцан үйлчилж, гидроксид үүсгэдэг.

3. Бусад бодисуудтай харилцан үйлчлэх. Шүлтлэг металлууд нь олон металл бус бодисуудтай урвалд ордог. Халах үед устөрөгчтэй нийлж гидрид, галоген, хүхэр, азот, фосфор, нүүрстөрөгч, цахиуртай нийлж галоген, сульфид, нитрид, фосфид, карбид, силицидийг тус тус үүсгэдэг.

Халах үед шүлтлэг металлууд нь бусад металлуудтай урвалд орж, металл хоорондын нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Шүлтлэг металлууд нь хүчилтэй идэвхтэй (тэсрэх) урвалд ордог.

Шүлтлэг металлууд нь шингэн аммиак ба түүний деривативууд - амин ба амидуудад уусдаг.

Шингэн аммиакт ууссан үед шүлтлэг металл электроноо алдаж, аммиакийн молекулуудаар уусч, уусмалд цэнхэр өнгөтэй болдог. Үүссэн амидууд нь усанд амархан задарч шүлт, аммиак үүсгэдэг.

Шүлтлэг металлууд нь органик бодис, спирт (алкогол үүсгэх) ба карбоксилын хүчил (давс үүсгэх) -тэй харилцан үйлчилдэг.

4. Шүлтлэг металлын чанарын тодорхойлолт. Шүлтлэг металлын иончлолын потенциал бага байдаг тул метал эсвэл түүний нэгдлүүдийг дөлөөр халаахад атом ионжиж, дөлийг тодорхой өнгөөр ​​буддаг.

Шүлтлэг металл бэлтгэх
1. Шүлтлэг металлыг олж авахын тулд гол төлөв галидын хайлмал, ихэвчлэн байгалийн эрдэс бодис үүсгэдэг хлоридын электролизийг ашигладаг.

катод: Li+ + e → Li
анод: 2Cl- — 2e → Cl2
2. Заримдаа шүлтлэг металл авахын тулд тэдгээрийн гидроксидын хайлмал электролизийг хийдэг.

Катод: Na+ + e → Na
анод: 4OH- – 4e → 2H2O + O2
Шүлтлэг металлууд нь цахилгаан химийн хүчдэлийн цувралд устөрөгчийн зүүн талд байрладаг тул давсны уусмалаас электролит бэлтгэх боломжгүй юм; энэ тохиолдолд харгалзах шүлт ба устөрөгч үүсдэг.

Шүлтлэг металлын нэгдлүүд. Гидроксид

ШҮЛТИЙН МЕТАЛ
IA ДЭД БҮЛЭГ. ШҮЛТИЙН МЕТАЛ
ЛИТИ, НАТИ, КАЛИ, РУБИДИЙ, ЦЕЗИЙ, ФРАНЦ

Шүлтлэг металлын электрон бүтэц нь цөмтэй харьцангуй сул холбогддог гадаад электрон бүрхүүлд нэг электрон байдгаараа онцлог юм. Шүлтлэг металл бүр үелэх системд шинэ үеийг эхлүүлдэг. Шүлтлэг металл нь энэ үеийн бусад элементүүдээс илүү гадаад электроноо амархан өгөх чадвартай. Инерцийн орчинд шүлтлэг металлын зүсэлт нь тод мөнгөлөг туяатай байдаг. Шүлтлэг металлууд нь нягт багатай, цахилгаан дамжуулах чанар сайтай, харьцангуй бага температурт хайлдаг (Хүснэгт 2).
Өндөр идэвхжилтэй тул шүлтлэг металлууд нь цэвэр хэлбэрээр байдаггүй, гэхдээ байгальд зөвхөн нэгдлүүд (францийг эс тооцвол), жишээлбэл, хүчилтөрөгч (шавар, силикат) эсвэл галоген (натрийн хлорид) хэлбэрээр байдаг. Хлоридууд нь чөлөөт төлөвт шүлтлэг металл үйлдвэрлэх түүхий эд юм. Далайн усанд шүлтлэг металл 3% NaCl болон бусад давс бага хэмжээгээр агуулагддаг. Нуур, дотоод тэнгис, мөн газар доорх давсны орд, давсны уусмалд далайн уснаас өндөр агууламжтай шүлтлэг металлын галид агуулагддаг нь ойлгомжтой. Жишээлбэл, Их давст нуурын усан дахь давсны агууламж (Юта, АНУ) 13,827.7%, Сөнөсөн тэнгист (Израиль) 31% хүртэл байдаг бөгөөд энэ нь усны гадаргуугийн талбайгаас хамаарч өөрчлөгддөг. жилийн цаг. NaCl-тэй харьцуулахад далайн усанд агуулагдах KCl-ийн бага агууламжийг далайн ургамал K+ ионыг шингээж авсантай холбон тайлбарлаж болно.
Чөлөөт хэлбэрээр шүлтлэг металлыг NaCl, CaCl2, CaF2 эсвэл гидроксид (NaOH) зэрэг хайлсан давсны электролизээр олж авдаг, учир нь галидын шүлтлэг металыг нүүлгэн шилжүүлэх чадвартай илүү идэвхтэй металл байдаггүй. Галидын электролизийн явцад катод дээр ялгарсан металыг тусгаарлах шаардлагатай байдаг, учир нь нэгэн зэрэг анод дээр хийн галоген ялгарч, ялгарсан металлтай идэвхтэй урвалд ордог.
Мөн ШҮЛТИЙН ҮЙЛДВЭРЛЭЛ-ийг үзнэ үү
Шүлтлэг металлын гаднах давхаргад зөвхөн нэг электрон байдаг тул тэдгээр нь тус бүр өөрийн хугацаанд хамгийн идэвхтэй байдаг тул 8 элементийн эхний үед Li нь хамгийн идэвхтэй, хоёрдугаарт Na, K нь хамгийн идэвхтэй байдаг. Гурав дахь үеийн хамгийн идэвхтэй металл, 18 элемент агуулсан (эхний шилжилтийн үе). Шүлтлэг металлын (IA) дэд бүлэгт электрон хандивлах чадвар нь дээрээс доошоо нэмэгддэг.
Химийн шинж чанар.Бүх шүлтлэг металлууд хүчилтөрөгчтэй идэвхтэй урвалд орж, исэл эсвэл хэт исэл үүсгэдэг бөгөөд энэ нь бие биенээсээ ялгаатай: Li нь Li2O болж, бусад шүлтлэг металлууд нь M2O2 ба MO2-ийн холимог болж, Rb ба Cs гал авалцдаг. Бүх шүлтлэг металлууд нь M+H найрлагатай устөрөгчийн давстай төстэй гидридүүдтэй, өндөр температурт дулааны хувьд тогтвортой, идэвхтэй бууруулагч бодисоор үүсдэг; гидридүүд нь усаар задарснаар шүлт, устөрөгч үүсгэж, дулаан ялгаруулж, хийн гал асаахад хүргэдэг бөгөөд литийн хувьд энэ урвалын хурд нь Na, K-ээс өндөр байдаг.
Мөн устөрөгчийг үзнэ үү; ХҮЧИЛТӨРӨГЧ.
Шингэн аммиакийн хувьд шүлтлэг металлууд уусч, цэнхэр уусмал үүсгэдэг ба (устай урвалд орохоос ялгаатай нь) аммиакийг ууршуулж эсвэл тохирох давс (жишээлбэл, аммиакийн уусмалаас NaCl) нэмснээр дахин ялгарч болно. Аммиакийн хийтэй урвалд ороход урвал нь устай ижил төстэй явагдана.

Шүлтлэг металлын амидууд нь гидроксидтэй төстэй үндсэн шинж чанарыг харуулдаг. Зарим литийн нэгдлээс бусад ихэнх шүлтлэг металлын нэгдлүүд усанд маш сайн уусдаг. Атомын хэмжээ ба цэнэгийн нягтын хувьд литий нь магнитай ойролцоо байдаг тул эдгээр элементүүдийн нэгдлүүдийн шинж чанарууд ижил төстэй байдаг. Уусах чадвар, дулааны тогтвортой байдлын хувьд литийн карбонат нь IIA дэд бүлгийн элементүүдийн магни ба бериллийн карбонатуудтай төстэй; Эдгээр карбонатууд нь илүү хүчтэй MO холбооноос болж харьцангуй бага температурт задардаг. Литийн давс нь бусад шүлтлэг металлын давстай харьцуулахад органик уусгагчид (спирт, эфир, нефтийн уусгагч) илүү уусдаг. Лити (магни гэх мэт) нь азоттой шууд урвалд орж Li3N (магни нь Mg3N2 үүсгэдэг), харин натри болон бусад шүлтлэг металууд нь зөвхөн хатуу ширүүн нөхцөлд нитрид үүсгэдэг. IA дэд бүлгийн металлууд нүүрстөрөгчтэй урвалд ордог боловч харилцан үйлчлэл нь лититэй (мэдээж жижиг радиустай тул), цезитэй хамгийн амархан байдаг. Үүний эсрэгээр идэвхтэй шүлтлэг металлууд CO-тэй шууд урвалд орж, карбонил (жишээлбэл, K(CO)x), идэвхгүй Li, Na-ийг зөвхөн тодорхой нөхцөлд үүсгэдэг.
Өргөдөл.Шүлтлэг металлыг үйлдвэрлэл, химийн лабораторид, жишээлбэл, синтез хийхэд ашигладаг. Лити нь хатуу хөнгөн хайлш үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг, гэхдээ тэдгээр нь хэврэг байдаг. Na4Pb хайлшийг үйлдвэрлэхийн тулд их хэмжээний натри зарцуулдаг бөгөөд үүнээс бензин түлшний тогшлын эсрэг бодис болох тетраэтил хар тугалга Pb(C2H5)4-ийг гаргаж авдаг. Лити, натри, кальцийг зөөлөн холхивчийн хайлшийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг. Гаднах давхарга дахь ганц, тиймээс хөдөлгөөнт электрон нь шүлтлэг металлыг дулаан, цахилгааныг маш сайн дамжуулагч болгодог. Өргөн хүрээний температурт шингэн хэвээр үлддэг кали, натрийн хайлшийг зарим төрлийн цөмийн реакторуудад дулаан солилцооны шингэн болгон ашигладаг бөгөөд цөмийн реакторт өндөр температуртай тул уур үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Нийлүүлэлтийн шин хэлбэртэй металл натрийг цахилгаан химийн технологид өндөр чадлын гүйдлийг дамжуулахад ашигладаг. Литиум гидрид LiH нь гидрид нь устай урвалд ороход ялгардаг устөрөгчийн тохиромжтой эх үүсвэр юм. Лити хөнгөн цагааны гидрид LiAlH4 ба литийн гидридийг органик болон органик бус нийлэгжилтэнд бууруулах бодис болгон ашигладаг. Лити нь жижиг ионы радиустай, цэнэгийн нягтрал ихтэй тул устай урвалд ороход идэвхтэй байдаг тул литийн нэгдлүүд нь өндөр гигроскоп шинж чанартай байдаг ба литийн хлорид LiCl нь төхөөрөмжийг ажиллуулахдаа агаарыг хатаахад ашиглагддаг. Шүлтлэг металлын гидроксид нь хүчтэй суурь бөгөөд усанд уусдаг; тэдгээрийг шүлтлэг орчин бүрдүүлэхэд ашигладаг. Хамгийн хямд шүлт болох натрийн гидроксидыг өргөн хэрэглэдэг (Зөвхөн АНУ-д жилд 2.26 сая тонноос илүү хэрэглэдэг).
Лити.Хамгийн хөнгөн металл нь атомын масстай 6 ба 7 тогтвортой хоёр изотоптой; Хүнд изотоп нь илүү түгээмэл бөгөөд түүний агууламж нь бүх литийн атомын 92.6% байдаг. Литиг 1817 онд А.Арфведсон нээж, 1855 онд Р.Бунсен, А.Матисен нар тусгаарлаж, термоядролын зэвсэг (устөрөгчийн бөмбөг) үйлдвэрлэх, хайлшийн хатуулгийг нэмэгдүүлэх, эмийн үйлдвэрлэлд ашигладаг. Лити давсыг шилний хатуулаг, химийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх, шүлтлэг батерейны технологид ашиглах, гагнуурын үед хүчилтөрөгчийг холбоход ашигладаг.
Натри.Эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан, үүнийг 1807 онд Х.Дэви тусгаарласан. Энэ нь шүлт (натрийн гидроксид NaOH), жигд натри (натрийн бикарбонат NaHCO3), содын үнс (натрийн карбонат Na2CO3) зэрэг зөөлөн металл юм. Металлыг мөн гудамжны гэрэлтүүлэгт зориулж бүдэг хий ялгаруулдаг чийдэнгийн уур хэлбэрээр ашигладаг.
Кали.Эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан бөгөөд үүнийг 1807 онд Х.Дэви мөн тусгаарлаж байжээ. Калийн давсыг сайн мэддэг: калийн нитрат (калийн нитрат KNO3), поташ (калийн карбонат K2CO3), идэмхий поташ (калийн гидроксид KOH) гэх мэт. Калийн металл мөн. дулаан дамжуулах хайлшийн технологид янз бүрийн хэрэглээг олдог.
Рубидиум 1861 онд Р.Бунсен спектроскопийн аргаар нээсэн; 27.85% цацраг идэвхт рубидиум Rb-87 агуулдаг. Рубидиум нь IA дэд бүлгийн бусад металлын нэгэн адил химийн өндөр идэвхтэй бөгөөд агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлдэхгүйн тулд тос эсвэл керосин давхарга дор хадгалагдах ёстой. Рубидиум нь нарны зайн технологи, радиовакуум төхөөрөмж, эмийн бүтээгдэхүүн зэрэг олон төрлийн хэрэглээтэй.
Цезий.Цезийн нэгдлүүд нь байгальд өргөн тархсан бөгөөд ихэвчлэн бусад шүлтлэг металлын нэгдлүүдийн хамт бага хэмжээгээр байдаг. Ашигт малтмалын бохирдуулагч силикат нь 34% цезийн исэл Cs2O агуулдаг. Элементийг Р.Бунсен 1860 онд спектроскопийн аргаар нээсэн. Цезийн гол хэрэглээ нь нарны эсүүд болон электрон хоолой үйлдвэрлэхэд цезийн цацраг идэвхт изотопуудын нэг болох Cs-137 нь цацраг туяа эмчилгээ, шинжлэх ухааны судалгаанд ашиглагддаг.
франк.Шүлтлэг металлын гэр бүлийн сүүлчийн гишүүн болох франций нь цацраг идэвхт бодистой тул дэлхийн царцдасаас илүү их хэмжээгээр олддоггүй. Франци ба түүний нэгдлүүдийн талаархи мэдээлэл нь актини-227-ийн задралын үед зохиомлоор олж авсан (өндөр энергитэй хурдасгуурт) бага хэмжээний судалгаанд үндэслэсэн болно. Хамгийн урт насалдаг изотоп 22387Fr нь 21 минутын дотор 22388Ra болон b бөөмс болж задардаг. Ойролцоогоор францийн металлын радиус нь 2.7 байна. Франци нь бусад шүлтлэг металлын шинж чанарын ихэнх шинж чанартай бөгөөд электрон хандивлах өндөр идэвхжилтэй байдаг. Энэ нь уусдаг давс, гидроксид үүсгэдэг. Бүх нэгдлүүдэд франц нь исэлдэлтийн I төлөвийг харуулдаг.

Коллиерийн нэвтэрхий толь бичиг. - Нээлттэй нийгэм. 2000 .

“Лити бол хамгийн хөнгөн металл; энэ нь 0.59 хувийн жинтэй, үүний үр дүнд газрын тос дээр ч хөвдөг; Ойролцоогоор 185°-т хайлдаг боловч улаан халуунд ууршдаггүй. Энэ нь натритай төстэй бөгөөд үүнтэй адил шар өнгөтэй."

Д.И.Менделеев. Химийн үндэс.

1817 онд 25 настай Шведийн химич Иохан Август Арфведсон (1792-1841) чулуун дэлбээнээс шинэ "одоо хүртэл үл мэдэгдэх шинж чанартай шатамхай шүлт" (энэ нь литийн гидроксид байсан) ялгаж авахад түүний багш Шведийн нэрт химич Йенс Якоб байжээ. Берзелиус (1779-1848) үүнийг грек хэлнээс литион гэж нэрлэхийг санал болгов. литос - чулуу.

Энэхүү шүлт нь аль хэдийн мэдэгдэж байсан натри, калийн шүлтүүдээс ялгаатай нь чулуунуудын "хаант улсаас" анх нээгдсэн. 1818 онд Английн химич Хамфри Дэви (1778-1829) "литион" -оос шинэ металл олж авч, түүнийг литий гэж нэрлэжээ. Грекийн ижил үндэс нь "литосфер", "литографи" (чулуун хэвний дардас) гэх мэт үгсэд байдаг.

Лити нь хатуу биетүүдээс хамгийн хөнгөн нь бөгөөд нягт нь ердөө 0.53 г/см3 (усныхын тал хувь). Лити нь литийн хлоридын хайлмал электролизээр олддог. Лити металлын ховор шинж чанар нь хэвийн нөхцөлд азоттой урвалд орж литийн нитрид үүсгэдэг.

Лити нь лити-ион батерей үйлдвэрлэхэд улам бүр нэмэгдэж байна. Үүний үр дүнд 2012 онд дэлхийн литийн үйлдвэрлэл 37 мянган тонн болсон нь 2005 оныхоос тав дахин их байна.

Литийн нэгдлүүдийг шил, керамик үйлдвэрт ашигладаг. Литийн гидроксид нь сансрын хөлөг болон шумбагч онгоцны бүхээг дэх илүүдэл нүүрстөрөгчийн давхар ислийг шингээгч юм. Лити карбонатыг сэтгэцийн эмчилгээнд зарим эмгэгийг эмчлэхэд ашигладаг. Дунджаар хүн 1 мг-аас бага литийн агууламжтай байдаг.

Натри

"Металл натри бэлтгэх нь химийн хамгийн чухал нээлтүүдийн нэг бөгөөд ингэснээр энгийн биетийн тухай ойлголт өргөжиж, илүү зөв болсон төдийгүй, ялангуяа натрийн химийн шинж чанарууд нь бусад нүхэнд сул илэрхийлэгддэг. -Мэдэгдэж байгаа металлууд."

Д.И.Менделеев. Химийн үндэс.

Оросын "натри" гэсэн нэр (энэ нь швед, герман хэлээр) "натрон" гэсэн үгнээс гаралтай: үүнийг эртний египетчүүд хуурай сод гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд үүнийг муммижуулах явцад ашигладаг байжээ. 18-р зуунд "натрон" нэрийг "эрдэсийн шүлт" - идэмхий натри гэж нэрлэжээ. Одоо сод шохойг идэмхий натри ба кальцийн ислийн холимог (англи хэлээр сод шохой), англиар натри (мөн бусад олон хэлээр - натри) гэж нэрлэдэг. "Сод" гэдэг үг нь solyanka (sodanum) ургамлын Латин нэрнээс гаралтай. Энэ бол далайн эргийн ургамал бөгөөд үнсийг нь эртний үед шил хийхэд ашигладаг байжээ. Энэ үнс нь натрийн карбонат агуулдаг бөгөөд үүнийг сод гэж нэрлэдэг. Одоо бол сод нь ихэнх шил, түүний дотор цонхны шил үйлдвэрлэх цэнэгийн хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм.


Галит бол натрийн гол эрдэс юм

Натрийн металл ямар байдгийг хамгийн түрүүнд харсан хүн бол электролиз ашиглан шинэ металлыг тусгаарласан Г.Дэви юм. Тэрээр мөн шинэ элемент болох натрийн нэрийг санал болгов.

Натри бол маш идэвхтэй металл бөгөөд агаарт хурдан исэлдэж, хүчилтөрөгч, усны ууртай урвалын бүтээгдэхүүний зузаан царцдасаар бүрхэгдсэн байдаг. Лекцийн нэгэн алдартай туршлага байдаг: хэрэв натри багахан хэсгийг усанд хаявал түүнтэй урвалд орж, устөрөгч ялгардаг. Урвалын үр дүнд натри хайлдаг маш их дулаан ялгардаг бөгөөд түүний бөмбөг нь гадаргуугийн дагуу урсдаг. Ус нь натрийг хөргөж, устөрөгчийг шатахаас сэргийлдэг боловч хэрэв натрийн хэсэг нь том бол гал түймэр, тэр ч байтугай дэлбэрэлт үүсэх боломжтой.

Натрийн металыг янз бүрийн нийлэгжилтэнд бууруулагч, мөн усгүй шингэнийг хатаах бодис болгон өргөн ашигладаг. Энэ нь өндөр хүчин чадалтай натри-хүхрийн батерейнд байдаг. Өрөөний температурт шингэн, бага хайлдаг натри, калийн хайлш нь цөмийн реакторын илүүдэл дулааны энергийг зайлуулдаг хөргөлтийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Натри байгаа тохиолдолд дөлний шар өнгийг хүн бүр мэддэг: хийн түлшний дөл хамгийн бага дусал давстай шөл орвол яг ийм өнгөтэй болдог. Натрийн уур нь гудамжийг гэрэлтүүлдэг эрчим хүчний хэмнэлттэй уналтын чийдэн дээр шаргал өнгөтэй байдаг.

Олон зууны турш давс нь хоол хүнс хадгалах цорын ганц хэрэгсэл байв. Хүснэгтийн давсгүйгээр далай тэнгисийн урт аялал, дэлхий даяар экспедиц хийх, газарзүйн агуу нээлт хийх боломжгүй байсан. Оросын түүх 1648 онд эхэлж, улс даяар тархсан Давсны бослого гэж нэрлэгддэг агуу бослогыг мэддэг. Бослогын нэг шалтгаан нь давсны татварыг нэмэгдүүлсэн явдал байв.

Натрийг нэг удаа жилд хэдэн зуун мянган тонноор үйлдвэрлэдэг байсан: энэ нь тетраэтил хар тугалга үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг байсан бөгөөд энэ нь бензиний октаны тоог нэмэгдүүлдэг. Олон оронд хар тугалгатай бензинийг хориглосон нь натрийн үйлдвэрлэлийг бууруулсан. Одоогоор дэлхийн натрийн үйлдвэрлэл жилд 100 орчим мянган тонн байна.

Ашигт малтмалын галит (натрийн хлорид) нь чулуулгийн давсны асар их орд үүсгэдэг. Зөвхөн Орос улсад түүний нөөц хэдэн арван тэрбум тонн байдаг. Галит нь ихэвчлэн 8% хүртэл бусад давс, голчлон магни, кальци агуулдаг. Жилд 280 сая гаруй тонн натрийн хлорид үйлдвэрлэдэг нь хамгийн том үйлдвэрлэлийн нэг юм. Натрийн нитратыг нэгэн цагт Чилид их хэмжээгээр олборлож байсан тул Чилийн хужир гэж нэрлэжээ.

Одоогоор мэдэгдэж байгаа бусад натрийн давсыг бас ашигладаг. Хамгийн алдартай нь натрийн сульфат юм. Хэрэв энэ давс нь устай бол түүнийг Глауберийн давс гэж нэрлэдэг. Үүний асар их хэмжээ нь Каспийн тэнгисийн Кара-Богаз-Гол булан (Туркменистан), түүнчлэн зарим давстай нууруудад ус уурших явцад үүсдэг. Одоогийн байдлаар натрийн сульфатын уусмалыг нарны энергийг хадгалах төхөөрөмж, шил, цаас, нэхмэл эдлэл үйлдвэрлэхэд дулааны хуримтлуулагч болгон ашиглаж байна.

Ширээний давс

Натри бол амин чухал элемент юм. Натрийн ионууд нь голчлон эсийн гаднах шингэнд агуулагддаг бөгөөд булчингийн агшилтын механизм (натри дутагдсанаас базлалт үүсгэдэг), ус-давс (натрийн ионууд нь биед усыг хадгалдаг), хүчил-суурь тэнцвэрийг хадгалах (цусны тогтмол байдлыг хадгалах) зэрэгт оролцдог. рН утга). Давсны хүчил нь ходоодонд байгаа натрийн хлоридоос үүсдэг бөгөөд үүнгүйгээр хоол боловсруулах боломжгүй юм. Хүний бие дэх натрийн агууламж дунджаар 100 гр байдаг Натри нь ихэвчлэн хоолны давс хэлбэрээр ордог бөгөөд нэг удаагийн тун нь 30 г-аас их байвал амь насанд аюултай.

Кали

Араб хэлээр аль-кили нь үнс, түүнчлэн шохойжсон зүйл гэсэн утгатай. Тэд мөн ургамлын үнснээс гаргаж авсан бүтээгдэхүүнийг калийн карбонат гэж нэрлэж эхлэв. Наранцэцгийн үнс нь 30% -иас дээш кали агуулдаг. Араб хэл дээрх өгүүлэлгүйгээр орос хэл дээрх энэ үг "кали" болж хувирав. Орос, Латин (калиум) хэлнээс гадна энэ нэр томъёо нь Европын олон хэлэнд хадгалагдан үлдсэн: Герман, Голланд, Дани, Норвеги, Швед (Латин төгсгөлтэй -um), Грек (κάλιο), түүнчлэн хэд хэдэн хэлээр. Славян хэл: Серб (kalium), Македон (kalium), Словен (kalij).

Кали бол дэлхийн царцдасын хамгийн түгээмэл элементүүдийн нэг юм. Гол эрдэс нь силвин (калийн хлорид), силвинит (холимог кали, натрийн хлорид), карналлит (холимог кали, магнийн хлорид) юм. Силвин, түүнчлэн калийн нитрат (калийн нитрат, Энэтхэгийн давс гэгддэг) нь калийн бордоо болгон асар их хэмжээгээр ашиглагддаг. Азот, фосфорын хамт кали нь ургамлын тэжээлд хамгийн чухал гурван элементийн нэг юм.


Сильвин бол калийн гол эрдсийн нэг (сильвинит, карналлитийн хамт).

Элементийн англи нэр (кали) нь Оросын калийн карбонат (кали) нэртэй адил герман бүлгийн хэлнээс зээлсэн; Англи, Герман, Голланд хэлээр үнс нь үнс, pot бол тогоо, өөрөөр хэлбэл поташ нь "тогооны үнс" юм. Өмнө нь калийн карбонатыг үнсний хандыг саванд хийж ууршуулах замаар гаргаж авсан; саван хийхэд ашигладаг байсан. Калийн саван нь натрийн савангаас ялгаатай нь шингэн юм. Араб хэлнээс үнсний нэрнээс шүлтлэг гэсэн нэр Европын олон хэлээр гардаг: англи хэл. ба гол. шүлт, герман Шүлт, Франц болон итали шүлт гэх мэт. Үүнтэй ижил үндэс нь "алкалоид", өөрөөр хэлбэл "шүлтлэг шиг" гэсэн үгэнд байдаг).

Кали бол Г.Дэвигийн нээсэн анхны элемент юм (тэр бас лити, бари, кальци, стронций, магни, борыг олж авсан анхны хүн). Дэви калийн гидроксидын нойтон хэсгийг электролизэнд оруулав. Үүний зэрэгцээ түүний гадаргуу дээр Дэвигийн хэлснээр "хүчтэй металл гялбаатай жижиг бөмбөлгүүд гарч ирэв, гаднаас нь мөнгөн уснаас ялгагдахгүй. Тэдний зарим нь үүссэнийхээ дараа шууд дэлбэрч, тод дөл болж шатсан бол зарим нь шатаагүй, харин бүдгэрч, гадаргуу нь цагаан хальсаар бүрхэгдсэн байв. Кали бол маш идэвхтэй металл юм. Усанд оруулсан жижиг хэсэг нь дэлбэрдэг.

Кали нь хүний ​​биед 160-250 г кали агуулдаг бөгөөд энэ нь натриас илүү байдаг. Калийн ионууд нь мэдрэлийн импульс дамжуулахад оролцдог. Жимс, хүнсний ногоо нь маш их кали агуулдаг.

Калийн гидроксидыг саван хийхэд ашигладаг. Энэ нь шүлтлэг батерейнд электролитийн үүрэг гүйцэтгэдэг - төмөр-никель, никель-металл гидрид. Өмнө нь калийн нитрат (калийн нитрат) нь хар дарь үйлдвэрлэхэд асар их хэмжээгээр ашиглагддаг; одоо бордоо болгон ашиглаж байна.

Байгалийн кали нь 1,26 тэрбум жилийн хагас задралын хугацаатай 40К радионуклидын 0,0117%-ийг агуулдаг. Энэ нь кали-40 нь оддын цөмийн урвалд нийлэгжсэн цагаас хойш өнөөг хүртэл "амьд үлдсэн" гэдгийг тайлбарлаж байна. Гэсэн хэдий ч 4.5 тэрбум жилийн өмнө дэлхий үүссэнээс хойш түүний задралын улмаас гариг ​​дээрх 40К агууламж 12.5 дахин буурсан байна! 70 кг жинтэй хүний ​​биед ойролцоогоор 20 мг 40К буюу 3 1020 атом агуулагддаг бөгөөд үүнээс секунд тутамд 5000 гаруй атомууд задарч байдаг! Ийм "дотоод" цацраг (нүүрстөрөгч-14-ийн задралаар эрчимжсэн) нь амьд байгалийн хувьслын явцад мутацийн нэг шалтгаан байсан байж магадгүй юм. Калийн металлын дэлхийн үйлдвэрлэл бага байна: жилд 200 орчим тонн.

Рубиди ба цезий

Рубиди ба цезий нь спектрийн шинжилгээгээр нээсэн анхны химийн элементүүд юм. Энэ аргыг Германы эрдэмтэд, найз нөхөд - физикч Густав Роберт Кирххофф (1824-1887), химич Роберт Вильгельм Бунсен (1811-1899) нар Гейдельбергийн их сургуульд ажиллаж байсан. Энэхүү туйлын мэдрэмтгий аргыг ашиглан тэд ямар нэгэн шинэ зүйл олох найдвар тээн тааралдсан бүх бодисыг шинжилжээ. Мөн 1860-аад оны эхээр. хоёр шинэ элемент нээсэн. Энэ нь Гейдельбергээс 30 км-ийн зайд орших Бад Дюркхайм амралтын газрын рашаанаас усыг ууршуулж олж авсан хуурай үлдэгдлийг шинжлэхэд болсон юм. Энэ бодисын спектрт натри, кали, литийн шугамаас гадна Кирхгоф, Бунсен нар хоёр сул цэнхэр шугамыг анзаарчээ. Эдгээр шугамууд нь усанд маш бага хэмжээгээр агуулагддаг үл мэдэгдэх химийн элементэд хамаарах болохыг тэд ойлгосон. Спектрийн шугамын гэрлийн дагуу шинэ элемент

Судалгаагаа үргэлжлүүлж Кирхгоф, Бунсен нар Саксониас илгээсэн алюминосиликат эрдэс лепидо (литийн гялтгануур) дахь өөр нэг элементийг олж илрүүлсэн бөгөөд тэдгээрийн спектрт хар улаан шугамууд тод харагдаж байв. Үүнийг рубидиум гэж нэрлэдэг байсан: латаас. rubidus - улаан. Үүнтэй ижил элементийг рашаан уснаас олж илрүүлсэн бөгөөд химич Бунсен үүнийг тусгаарлаж чадсан юм. Хэдэн грамм рубидий давс авахын тулд 44 тонн рашаан, 180 гаруй кг лепидолит боловсруулах шаардлагатай байсныг дурдах нь зүйтэй.

Цезийн талстыг битүүмжилсэн ампуланд хадгалж болно.

19-р зууны төгсгөлд цацраг идэвхт бодис нь Мари Кюригийн хувьд "луужин" болж байсан радиумын давсыг тусгаарлах титаник ажилтай адил спектроскоп нь Кирхгоф, Бунсен нарын ижил төстэй "луужин" байв.

Рубиди ба цезий нь ердийн шүлтлэг металл юм. Энэ нь химич Бунсен энэ элементийг рубидийн давсыг багасгаж металл хэлбэрээр олж авснаар батлагдсан. Илүү идэвхтэй цезийг зөвхөн 1881 онд Шведийн химич Карл Теодор Сеттерберг (1853-1941) хайлсан цезийн цианидын электролизээр цэвэр хэлбэрээр олж авсан. Цезий бол хамгийн хайлдаг металлуудын нэг юм. Цэвэр хэлбэрээрээ алтан өнгөтэй байдаг. Гэхдээ цэвэр цезийг олж авах нь тийм ч хялбар биш юм: агаарт тэр даруй аяндаа асдаг. Цэвэр рубиди нь ердөө 39.3 хэмд хайлж, цезий - 10 градусаар багасдаг бөгөөд зуны маш халуун өдөр ампул дахь эдгээр металлын дээж нь шингэн болдог.

Рубидий металлын дэлхийн үйлдвэрлэл бага байдаг - жилд 3 тонн орчим. Рубидиум-87-ийг анагаах ухаанд ашигладаг: түүний атомууд цусны эсүүдэд шингэдэг бөгөөд тусгай төхөөрөмж ашиглан хурдан электрон ялгаруулдаг тул судаснуудад "бөглөрөл" гарч ирдэг. Рубидиумыг нарны эсийн элементүүдэд ашигладаг.

Густав Кирххофф (зүүн талд), Роберт Бунсен нар спектроскоп ашиглан рубидиумыг нээсэн. Тэд лепидолитын спектрээс хар улаан шугамыг олж илрүүлж, шинэ элемент болох рубидиумыг нэрлэжээ.

Дунд насны хүний ​​биед ойролцоогоор 0.7 г рубидий, ердөө 0.04 мг цезий агуулагддаг.

Цезийн атом дахь электрон шилжилтийг маш нарийвчлалтай "атомын цаг"-д ашигладаг. Дэлхий даяар одоо 70 гаруй ийм нарийн цаг байдаг - цагийн стандарт: алдаа нь 100 сая жилийн хугацаанд нэг секундээс бага байна. Цезийн цагаар тодорхойлсон цаг хугацааны нэгж нь хоёр дахь нь юм.

Цезийн ионуудыг ашиглан пуужинг цахилгаан тийрэлтэт хөдөлгүүр ашиглан хурдасгах санал тавьсан. Үүний дотор ионууд нь хүчтэй электростатик талбарт хурдасч, хушуугаар гадагшилдаг.

Бага түлхэлттэй цахилгаан пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь удаан хугацаанд ажиллах чадвартай бөгөөд хол зайд нисэх чадвартай.

Франц

Энэ элементийг (цацраг идэвхт чанарт нь үндэслэн) 1939 онд Парисын Радиум хүрээлэнгийн ажилтан Маргарита Перей (1909-1975) нээсэн бөгөөд 1946 онд эх орноо хүндэтгэн нэрлэжээ.

Франци нь элементүүдийн үечилсэн систем дэх цезийн хөрш юм. Д.И.Менделеев тэр үед нээгдээгүй элементийг экаций гэж нэрлэсэн. Энэхүү сүүлчийн бөгөөд хамгийн хүнд шүлтлэг металл нь өөрийн бүлгийн бусад бүх металаас гайхалтай ялгаатай. Нэгдүгээрт, Францын хамгийн жижиг хэсгийг ч хэн ч харж байгаагүй, хэзээ ч харахгүй. Хоёрдугаарт, франц нь нягтрал, хайлах цэг, буцлах цэг зэрэг физик шинж чанартай байдаггүй. Тиймээс "хамгийн хүнд металл" гэсэн нэр томъёо нь зөвхөн атомуудад хамаарах боловч энгийн бодист хамаарахгүй. Учир нь франц нь зохиомлоор үйлдвэрлэсэн өндөр цацраг идэвхт элемент бөгөөд түүний хамгийн урт насалдаг изотоп болох 223 Fr-ийн хагас задралын хугацаа ердөө 22 минут байна. Мөн бодисын физик шинж чанарыг судлахын тулд хамгийн багадаа хамгийн жижиг хэсэг хэлбэртэй байх хэрэгтэй. Гэхдээ Францын хувьд энэ нь боломжгүй зүйл юм.

Маргерит Перей бол Францын Шинжлэх Ухааны Академид сонгогдсон анхны эмэгтэй (1962 онд) юм.

Францийг зохиомлоор гаргаж авдаг. Мөн нийлэгжүүлснээр атомууд нь хурдан задардаг. Түүнээс гадна атомууд хэдий чинээ их хуримтлагдана төдий чинээ нэгж хугацаанд задрах болно. Энэ нь францийн атомын тоог зүгээр л тогтвортой байлгахын тулд тэдгээрийг задралын хурдаас багагүй хурдаар нийлэгжүүлэх шаардлагатай гэсэн үг юм. Дубнад ураныг хүчирхэг протоны цацрагаар цацруулж францийг нийлэгжүүлэхэд секунд тутамд энэ элементийн сая орчим атомыг гаргаж авдаг байв. Синтезийн ийм хурдаар атомын тоо хоёр тэрбум байх үед дээжийн задралын хурд нь түүний үүсэх хурдтай тэнцүү болно. Энэ бол микроскопоор ч харагдахгүй маш бага хэмжээний бодис юм.

Нэмж дурдахад эдгээр атомууд нь металлын хэсэг болгон цуглуулагддаггүй, харин ураны байны гадаргуу дээр тархдаг. Тиймээс дэлхийн өнцөг булан бүрт цацраг идэвхт чулуулагт тус тусад нь тархсан хоёроос гурван арван граммаас илүүгүй франц байх нь гайхах зүйл биш юм.

Металлуудын дунд хамгийн идэвхтэй нь шүлтлэг металл юм. Тэд энгийн, нарийн төвөгтэй бодисуудтай идэвхтэй урвалд ордог.

Ерөнхий мэдээлэл

Шүлтлэг металлууд нь үелэх системийн I бүлэгт багтдаг. Эдгээр нь бага хайлах цэг, нягтрал багатай саарал мөнгөн өнгөтэй зөөлөн моновалент металлууд юм. Тэд нэг исэлдэлтийн төлөвийг +1 харуулдаг бөгөөд энэ нь бууруулагч бодис юм. Цахим тохиргоо - ns 1.

Цагаан будаа. 1. Натри ба лити.

I бүлгийн металлын ерөнхий шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв.

Шүлтлэг металлын жагсаалт

Томъёо

Тоо

Хугацаа

t° pl. , °C

t ° буцалгана. , °C

ρ, г/см 3

Идэвхтэй металлууд нь бусад бодисуудтай хурдан урвалд ордог тул байгальд зөвхөн ашигт малтмалд байдаг.

Баримт

Цэвэр шүлтлэг металл авахын тулд хэд хэдэн аргыг ашигладаг.

    хайлмал, ихэвчлэн хлорид эсвэл гидроксидын электролиз -

    2NaCl → 2Na + Cl 2, 4NaOH → 4Na + 2H 2 O + O 2;

    натри авахын тулд содыг (натрийн карбонат) нүүрсээр кальцилах -

    Na 2 CO 3 + 2C → 2Na + 3CO;

    өндөр температурт хлоридоос рубидиумыг кальциар бууруулах -

    2RbCl + Ca → 2Rb + CaCl 2;

  • цирконий ашиглан карбонатаас цезийг бууруулах -

    2Cs 2 CO 3 + Zr → 4Cs + ZrO 2 + 2CO 2.

Харилцаа холбоо

Шүлтлэг металлын шинж чанар нь тэдгээрийн бүтцээр тодорхойлогддог. Үелэх системийн эхний бүлэгт багтдаг тэд гадаад энергийн түвшинд зөвхөн нэг валент электронтой байдаг. Нэг электрон нь исэлдүүлэгч атом руу амархан ордог бөгөөд энэ нь урвалд хурдан ороход хувь нэмэр оруулдаг.

Металлын шинж чанар нь хүснэгтэд дээрээс доошоо нэмэгддэг тул лити нь валентийн электроноо францаас илүү амархан алддаг. Лити нь бүх шүлтлэг металлын хамгийн хатуу элемент юм. Хүчилтөрөгчтэй литийн урвал нь зөвхөн өндөр температурын нөлөөн дор явагддаг. Лити нь бүлгийн бусад металлуудаас хамаагүй удаан устай урвалд ордог.

Химийн ерөнхий шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв.

Урвал

Бүтээгдэхүүн

тэгшитгэл

Хүчилтөрөгчөөр

Оксид (R 2 O) нь зөвхөн литийн нөлөөгөөр үүсдэг. Натри нь исэл ба хэт ислийн холимог (R 2 O 2) үүсгэдэг. Үлдсэн металлууд нь хэт исэл (RO 2) үүсгэдэг.

4Li + O 2 → 2Li 2 O;

6Na + 2O 2 → 2Na 2 O + Na 2 O 2;

K + O 2 → KO 2

Устөрөгчтэй

2Na + H 2 → 2NaH

Гидроксид

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

Хүчиллэгүүдтэй

2Na + 2HCl → 2NaCl + H 2-

Галогентэй

Галогенууд

2Li + Cl 2 → 2LiCl

Азоттой (зөвхөн лити нь өрөөний температурт урвалд ордог)

6Li + N 2 → 2Li 3 N

Сульфидууд

2Na + S → Na 2 S

Нүүрстөрөгчтэй (зөвхөн лити ба натри урвалд ордог)

2Li + 2C → Li 2 C 2;

2Na + 2C → Na 2 C 2

Фосфортой

3K + P → K 3 P

Цахиуртай

Силицид

4Cs + Si → Cs 4 Si

Аммиактай

2Li + 2NH 3 → 2LiNH 2 + H 2

Өндөр чанартай урвалаар тэдгээр нь өөр өөр дөлийн өнгөтэй байдаг. Лити нь час улаан дөлөөр, натри нь шаргал дөлөөр, цезий нь ягаан-ягаан дөлөөр шатдаг. Шүлтлэг металлын исэл нь мөн өөр өөр өнгөтэй байдаг. Натри цагаан болж, рубидиум, кали шар өнгөтэй болно.

Цагаан будаа. 2. Шүлтлэг металлын чанарын урвал.

Өргөдөл

Энгийн металл ба тэдгээрийн нэгдлүүдийг хөнгөн хайлш, металл эд анги, бордоо, сод болон бусад бодис үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Рубиди ба кали нь катализатор болгон ашиглагддаг. Натрийн уурыг флюресцент чийдэнд ашигладаг. Зөвхөн франц нь цацраг идэвхт шинж чанартай тул практик хэрэглээгүй. I бүлгийн элементүүдийг хэрхэн ашиглахыг шүлтлэг металлын хэрэглээний хүснэгтэд товч тайлбарласан болно.

Хэрэглээний талбар

Өргөдөл

Химийн үйлдвэр

Натри нь резин үйлдвэрлэх урвалыг хурдасгадаг;

Кали ба натрийн гидроксид - саван үйлдвэрлэх;

Натри ба калийн карбонат - шил, саван үйлдвэрлэх;

Натрийн гидроксид - цаас, саван, даавуу хийх;

Калийн нитрат - бордооны үйлдвэрлэл

Хүнсний үйлдвэр

натрийн хлорид - ширээний давс;

Натрийн бикарбонат - жигд натри

Металлурги

Кали, натри нь титан, циркони, ураны үйлдвэрлэлд бууруулагч бодис юм.

Эрчим хүч

Кали, натрийн хайлалтыг цөмийн реактор, онгоцны хөдөлгүүрт ашигладаг;

Лити нь батерей үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг

Электроник

Цезий - нарны эсийн үйлдвэрлэл

Нисэх ба сансрын нисгэгч

Хөнгөн цагаан, лити хайлшийг автомашины их бие, пуужинд ашигладаг

Цагаан будаа. 3. Хүнсний сода.

Бид юу сурсан бэ?

9-р ангийн хичээлээс бид шүлтлэг металлын онцлог шинж чанаруудын талаар олж мэдсэн. Тэд үелэх системийн I бүлэгт багтдаг бөгөөд урвалын явцад нэг валентийн электроныг өгдөг. Эдгээр нь галоген, металл бус, хүчил, ус зэрэг энгийн бөгөөд нарийн төвөгтэй бодисуудтай химийн урвалд амархан ордог зөөлөн металлууд юм. Тэд байгальд зөвхөн бусад бодисуудын нэг хэсэг болгон олддог тул тэдгээрийг гаргаж авахын тулд электролиз эсвэл багасгах урвалыг ашигладаг. Тэдгээрийг аж үйлдвэр, барилга, металлурги, эрчим хүч зэрэгт ашигладаг.

Сэдвийн тест

Тайлангийн үнэлгээ

Дундаж үнэлгээ: 4.4. Хүлээн авсан нийт үнэлгээ: 91.

ШҮЛТИЙН МЕТАЛ

Шүлтлэг металлууд нь эхний бүлгийн элементүүд болох үндсэн дэд бүлгийн элементүүдийг агуулдаг: лити, натри, кали, рубиди, цезий, франций.

Оршин байхбайгаль

Na-2.64% (массаар), К-2.5% (массаар), Li, Rb, Cs - хамаагүй бага, Fr - зохиомлоор олж авсан элемент.




Ли

Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 – сподумен

На

NaCl - хоолны давс (чулууны давс), галит

Na 2 SO 4 10H 2 O – Глауберийн давс (мирабилит)

NaNO 3 - Чилийн хужир

Na 3 AlF 6 - криолит
Na 2 B 4 O 7 10H 2 O - borax

К

KCl NaCl - силвинит

KCl MgCl 2 6H 2 O – карналлит

K 2 O Al 2 O 3 6SiO 2 – хээрийн жонш (ортоклаз)

Шүлтлэг металлын шинж чанар



Атомын тоо нэмэгдэхийн хэрээр атомын радиус нэмэгдэж, валентийн электроныг өгөх чадвар нэмэгдэж, буурах идэвх нэмэгддэг.




Физик шинж чанар

Бага хайлах цэг, нягтрал багатай, зөөлөн, хутгаар зүсэгдсэн.





Химийн шинж чанар

Ердийн металлууд, маш хүчтэй бууруулагч бодисууд. Нэгдлүүд нь нэг исэлдэлтийн төлөвийг +1 харуулдаг. Атомын масс нэмэгдэх тусам бууралтын хүч нэмэгддэг. Бүх нэгдлүүд нь ион шинж чанартай, бараг бүгд усанд уусдаг. R-OH гидроксид нь шүлтүүд бөгөөд тэдгээрийн хүч нь металлын атомын масс нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.

Дунд зэргийн халаалттай агаарт шатамхай. Устөрөгчийн тусламжтайгаар тэд давстай төстэй гидрид үүсгэдэг. Шаталтын бүтээгдэхүүн нь ихэвчлэн хэт исэл юм.

Li–Na–K–Rb–Cs цувралд бууруулах хүч нэмэгддэг



1. Устай идэвхтэй харьцах:

2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2

2. Хүчилтэй урвал:

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2

3. Хүчилтөрөгчтэй үзүүлэх урвал:

4Li + O 2 → 2Li 2 O(литийн исэл)

2Na + O 2 → Na 2 O 2 (натрийн хэт исэл)

K + O 2 → KO 2 (калийн хэт исэл)

Агаарт шүлтлэг металлууд шууд исэлддэг. Тиймээс тэдгээрийг органик уусгагч (керосин гэх мэт) давхарга дор хадгалдаг.

4. Бусад металл бус бодисуудтай урвалд ороход хоёртын нэгдлүүд үүсдэг.

2Li + Cl 2 → 2LiCl (галогенид)

2Na + S → Na 2 S (сульфид)

2Na + H 2 → 2NaH (гидрид)

6Li + N 2 → 2Li 3 N (нитрид)

2Li + 2C → Li 2 C 2 (карбид)

5. Шүлтлэг металлын катионуудад үзүүлэх чанарын урвал - дөлийг дараах өнгөөр ​​будна.

Ли+ - кармин улаан

Na+ - шар

K + , Rb + ба Cs + - нил ягаан


Баримт

Учир нь Шүлтлэг металлууд нь хамгийн хүчтэй бууруулагч бодисууд бөгөөд тэдгээрийг зөвхөн хайлсан давсны электролизээр нэгдлээс ангижруулж болно;
2NaCl=2Na+Cl2

Шүлтлэг металлын хэрэглээ

Лити - холхивчийн хайлш, катализатор

Натри - хий ялгаруулах чийдэн, цөмийн реактор дахь хөргөлтийн шингэн

Рубидиум - судалгааны ажил

Цезий - фотоэлементүүд


Шүлтлэг металлын исэл, хэт исэл, хэт исэл

Баримт

Металлын исэлдэлт нь зөвхөн литийн ислийг үүсгэдэг

4Li + O 2 → 2Li 2 O

(бусад тохиолдолд хэт исэл эсвэл хэт ислийг олж авдаг).

Бүх ислийг (Li 2 O-оос бусад) хэт исэл (эсвэл хэт исэл) хольцыг илүүдэл металлаар халаах замаар олж авдаг.

Na 2 O 2 + 2Na → 2Na 2 O

KO 2 + 3K → 2K 2 O



Танд нийтлэл таалагдсан уу? Найзуудтайгаа хуваалцаарай!