ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы РАБОТА 8. Щелочные, щелочноземельные металлы и магний из "Практикум по неорганической химии" Щелочные, щелочноземельные металлы, Ве и М относятся к наиболее электропо.ложительным. элементам. В соединениях с другими элементами для металлов подгруппы 1Л типична степень окисления +1, а для металлов подгруппы НА +2. С ростом числа электронных слоев и увеличением радиусов энергия ионизаци атомов уменьшается. Вследствие этого химическая активность элементов в подгруппах увеличивается с ростом их порядкового номера. С малой энергией ионизации связан характерный для них фотоэффект, а также бйграшйвание их солями пламени газовой горелки. Благодаря легкой отдаче наружных электронов щелочные и щелочноземельные металлы образуют соединения преимущественно с ионной связью. [c.127] Щелочные и щелочноземельные металлы проявляет высокую химическую активность. При нагревании в водороде они образуют гидриды — солеподобные соединения, в которых водород находется в виде отрицательно заряженного иона. На воздухе щелочные металлы быстро окисляются, образуя в зависимости от их активности оксиды, пероксиды, надпероксиды или озониды. При этом Ыа и К загораются на воздухе или в атмосфере сухого кислорода только при нагревании, а НЬ и Сз самовоспламеняются ббз нагревания. Образование при горении оксида состава М2О характерно только для лития. Натрий образует пероксид состава М2О2, калий, рубидий и цезий — надпероксиды состава МО2. [c.127] Щелочные металлы энергично взаимодействуют с водой, вытесняя из нее водород и образуя соответствующие гидроксиды. Активность взаимодействия этих металлов с водой возрастает по 1иере увеличения порядкового номера элемента. Так,. литий реагирует с водой без плавления, натрий— плавится, калий — самовозгорается, взаимодействие рубидия и цезия протекает еще болж энергично. [c.127] Щелочные металлы энергично взаимодействуют с галогенами, а при нагревании — с серой. [c.127] Из щелочных металлов только литий при сравнительно небольшом нагревании взаимодействует с азотом, углеродом и кремнием, образуя соответственно нитрид LisN, карбид Li2 2 и силицид LieSiz. В присутствии влаги образование нитрида идет уже при комнатной температуре. [c.128] Кальций, стронций и барий по отношению к кислороду и воде ведут себя подобно щелочным металлам. Они разлагают воду с выделением водорода и образованием гидроксидов М(ОН)г. Взаимодействуя с кислородом, образуют оксиды (СаО) и пероксиды (SrOj, ВаОг), которые реагируют с водой подобно аналогичным соединениям щелочных металлов. [c.128] Магний также существенно отличается от щелочноземельных, металлов. Например, из-за малой растворимости его гидроксида он не взаимодействует с холодной водой. При нагревании процесс облегчается. [c.128] В целом металлы подгруппы ИА химически активны при нагревании они взаимодействуют с галогенами и серой с образованием соответствующих солей, соединяются с молекулярным азотом. [c.128] Аналогично проводят опыты с натрием и калием. Сопоставляют химическую активность изученных щелочных металлов по отношению к кислороду воздуха. [c.129] Изучение свойств щелочноземельных металлов и магния и их соединений. 11. Взаимодействие кальция и магния с водой. [c.130] В химический стакан с водой добавляют несколько капель раствора фенолфталеина и пинцетом вносят кусочек кальция. Аналогично проводят опыт с магнием, при этом используют порошок металла. Наблюдают за протеканием реакции. [c.130] Повторяют опыт с магнием, используя кипящую воду, а также добавив в холодную воду немного хлорида аммония. Сопоставляют активность металлов по отношению к воде. [c.130] Выполнение работы. Состав и массу готовой смеси сухих солей Na l и КС1, из которой следует выделить КС1, указывает преподаватель. Например, требуется выделать КС1 из 20 г смеси, содержащей 10% Na l и. 90% КС1. В этой смеси содержится 18 г КС1, на растворение которого при 100 °С требуется около 33 мл воды (из данных по растворимости). Такое количество воды содержится примерно в 45 г насыщенного при 1фм-натной температуре раствора Na l (растворимость Na l при 20 °С составляет 35,8 г на 100 г Н2О, а плотность насыщенного раствора Na l — 1,200 г/см ). Если бы насыщенный раствор Na l растворял КС1 так же хорошо, как вода, то при 100 °С в 45 г его растворились бы все 18 г КС1. Поскольку насыщен-ный раствор Na l растворяет КС1 хуже воды, его берут в двухкратном избытке (45 гХ2 = 90 г или 80 мл). [c.132] Рассчитанный объем насыщенного раствора Na l наливают в химический стакан емкостью 100 мл и добавляют указанную преподавателем навеску смеси сухих солей Na l и K l.- Содержимое стакана нагревают до 100 °С и перемешивают стеклянной палочкой 15—20 мин. При этом из смеси в раствор переходит преимущественно КС1. Если на дне стакана останутся нерастворившиеся кристаллы, то раствор над ними осторожно сливают в сухой химический стакан и охлаждают на воздухе до 30—40 С. Выделившийся осадок (практически чистый КС1) отфильтровывают, промывают на фильтре 5 мл холодной воды и сушат в сушильном шкафу при температуре около 100 С. [c.132] Небольшое количество полученных кристаллов растворяют в воде и испытывают на присутствие ионов Na раствором К [Sb (ОН) б]. Очищенные кристалльг КС1 сдают преподавателю. [c.132] Выполнение работы. В коническую колбу пипеткой вносят 100 мл водопроводной водй, добавляют 2—3 капли метилового оранжевого и титруют раствором хлористоводородной кислоты с известным титром. Титрова-ние повторяют три раза. Для расчета берут средний объем кислоты, пошедший на титрование. [c.133] Эквивалентное количество карбонатов (0,329 мэкв) содержится и во взятой пробе воды (100 мл), а в 1 л ее — 10-0,329 = 3,29 мэкв. [c.133] Вернуться к основной статье