Лужні та лужноземельні метали

1. Натрій

План характеристики хімічного елемента

1. Поширення в природі
2. Положення в періодичній системі
3. Будова атома
4. Фізичні властивості
5. Хімічні властивості
6. Добування
7. Застосування

1. Натрій належить до найпоширеніших елементів. На нього припадає 2,6% маси земної кори. У зв'язку з високою хімічною активністю він зустрічається тільки у вигляді різних сполук. Деякі з них, як хлорид натрію, сульфат натрію, утворюють потужні родовища.

Найбільші поклади хлориду натрію NaCl (кам'яна сіль, або галіт) є на Донбасі (місто Артемівськ).

2. Охарактеризуйте положення натрію у періодичній системі (порядковий номер, група, підгрупа, період)

3. Замалюйте схему будови атома натрію, його електронну формулу, розподіл електронів по орбіталях. Яку валентність має натрій? Поясніть відповідь.

4. У вільному стані натрій — сріблясто-білий легкий і м'який метал. Густина — 0,968 г/см3 (легший за воду). Температура плавлення — 97,83°С (нижча за температуру кипіння води).

5. Запишіть рівняння реакції натрію з

• киснем (утворюється натрій пероксид Na₂О₂)
• сіркою
• хлором
• водою
• хлоридною кислотою
• хлоридом титану (TiCl₄)

6. У вільному стані натрій одержують електролізом розплавлених хлоридів або гідроксидів.

Катод: Na+ +1e = Na°

Анод: 4OH- — 4е = 2H₂O + O₂↑

7. Металічний натрій використовують при синтезі багатьох органічних речовин, для виготовлення деяких сплавів, а також у металургії для одержання ряду металів із їх сполук, наприклад титану

2. Калій

1. Калій – поширений хімічний елемент, на нього припадає 2,6% маси земної кори. У зв'язку з високою хімічною активністю у вільному стані в природі він не зустрічаються, а тільки у вигляді різних сполук. Деякі з них, як хлорид калію, утворюють потужні родовища. Значні поклади сполук калію є в Україні (м. Калуш і м. Стебник у Прикарпатті).

2. Охарактеризуйте положення калію у періодичній системі (порядковий номер, група, підгрупа, період)

3. Замалюйте схему будови атома калію, його електронну формулу, розподіл електронів по орбіталях. Яку валентність має калій? Поясніть відповідь.

4. У вільному стані калій — сріблясто-білий легкий метал. Густина — 0,856 г/см3. Метал дуже м'який і легко ріжеться ножем. Температури плавлення — 63,38°С

5. Калій дуже активний метал. З киснем утворює озоніди (КО₃). З водою реагує дуже бурхливо, навіть з вибухом. Ще більш бурхливо реагує з кислотами (теж з вибухом). У вологому повітрі метал легко перетворюються в гідроксид. Напишіть відповідні рівняння реакцій.

6. Як і натрій, у вільному стані калій одержують електролізом розплавлених хлоридів або гідроксидів.

7. Металічний калій служить каталізатором при одержанні синтетичного каучуку. Сполуки калію застосовують у сільському господарстві як добрива, для виготовлення скла, вибухових речовин, у медицині, ядерній техніці тощо.

3. Кальцій

1. За поширеністю в природі кальцій посідає п'яте місце серед хімічних елементів (3,6% маси земної кори). У зв'язку з високою хімічною активністю у вільному стані він не зустрічається. Найпоширенішими його сполуками є вапняк, крейда та мармур, які мають однаковий хімічний склад CaCO₃, але різну кристалічну будову.

2. Охарактеризуйте положення кальцію у періодичній системі (порядковий номер, група, підгрупа, період)

3. Замалюйте схему будови атома кальцію, його електронну формулу, розподіл електронів по орбіталях. Яку валентність має кальцій? Поясніть відповідь.

4. У вільному стані кальцій — сріблясто-білий легкий метал. Густина його 1,55 г/см³. Температура плавлення 851°С. Твердість кальцію невелика, він лише трохи твердіший за свинець та натрій.

5. Запишіть рівняння реакції кальцію з

• киснем
• сіркою
• хлором
• водою
• хлоридною кислотою
• хлоридом натрію

6. Металічний кальцій добувають електролізом розплавленого хлориду кальцію при температурі 800–850°С.

7. Металічний кальцій застосовують головним чином у металургії для одержання деяких металів з їх оксидів, які важко відновлюються, наприклад ванадію і хрому.