Застосування

Мідь використовують з бронзового віку, часові рамки якого оцінюються від 4 тис. до 1 тис. років до н.е. Зокрема, в Україні виявлені старі Картамиські мідні копальні на Луганщині, які датуються XVI ст. до н.е.

Сучасне широке застосування міді пов’язане з її високою електропровідністю, хімічною стійкістю, пластичністю і здатністю утворювати сплави з багатьма металами: оловом (бронза), цинком (латунь), нікелем (мельхіор) і ін. Мідь використовується в різних галузях промисловості: електротехнічній (50%), машинобудуванні (25%), будівельній, харчовій і хімічній (25%) галузях.

23

Натрій і Калій як представники лужних металів: будова атомів, поширення в природі. Фізичні і хімічні властивості натрію й калію. Добування, застосування натрію й калію

Натрій і Калій є елементами головної підгрупи І групи періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва. На зовнішньому енергетичному рівні атомів цих елементів знаходиться 1 неспарений s-електрон. Намагаючись завершити зовнішній енергетичний рівень, атоми цих елементів енергійно віддають один електрон та проявляють властивості активних відновників. У своїх сполуках ці елементи є одновалентними. Отже, Натрій і Калій — типові представники лужних металічних елементів.

У природі лужні елементи трапляються лише у вигляді солей. Найважливішими мінералами Натрію є кам’яна сіль або галіт NaCl, чилійська селітра NaNO₃, глауберова сіль або мірабіліт Na₂SO₄ · 10H₂O. Велика кількість солей Натрію кристалізується при випаровуванні морської води. Масова частка Натрію у земній корі становить 2,6 %. Калій, як і Натрій, є досить розповсюдженим хімічним елементом. Масова частка Калію в земній корі — 2,5%. Природні солі Калію — сильвін KCl, сильвініт КCl · NaCl, карналіт КCl · MgCl₂ · 6H₂O. Калій входить до складу польових шпатів і слюди.

Катіони Натрію і Калію відіграють важливу роль у життєдіяльності живих організмів. Натрій міститься в кістковій тканині, крові, мозку, легенях, рідині ока, спинномозковій рідині. Катіони Натрію беруть участь у підтримці осмотичного тиску та кислотно-лужної рівноваги, у проведенні нервових імпульсів. Калій міститься у кістковій тканині, м’язах, крові, мозку, серці, нирках. Катіони Калію беруть участь у проведенні біоелектричних потенціалів у нервах і м’язах, у регуляції скорочень серця й інших м’язів, підтримують осмотичний тиск у клітинах, активують деякі ферменти.

За фізичними властивостями натрій і калій є типовими металами. Вони мають сріблясто-білий колір, високу електропровідність й теплопровідність. Відрізняються вони тим, що є досить пластичними, м’якими (їх легко різати ножем), легкими (плавають на поверхні води) і легкоплавкими. Свіжі зрізи натрію і калію блищать. Ці метали дуже активні, тому їх зберігають під шаром гасу, або в запаяних ампулах.

Натрій і калій мають високу хімічну активність і є сильними відновниками. На повітрі натрій і калій легко окиснюються. Продуктами реакції є відповідні оксиди та пероксиди цих елементів:

4Na + O₂ = 2Na₂O

2Na + O₂ = Na₂O₂

4K + O₂ = 2K₂O K +O₂ = KO₂.

Натрій і калій активно реагують із галогенами з виділенням світла. При взаємодії натрію з хлором утворюється натрій хлорид:

2Na + Сl₂ = 2NaСl.

Продуктами реакцій натрію і калію з сіркою є сульфіди цих елементів, наприклад:

2K + S = K₂S.

При взаємодії натрію і калію з водою утворюється відповідний луг і газуватий водень.

Натрій реагує з водою досить активно:

2Na + 2H₂O = 2NaOH +H₂↑.

Реакція калію з водою відбувається ще активніше з можливим самозайманням водню:

2K + 2H₂O = 2KOH +H₂.

Натрій і калій добувають електролізом розплавів хлоридів і гідроксидів цих елементів. Вперше натрій і калій були отримані у 1807 році англійським ученим Гемфрі Деві.

Натрій використовують як наповнювач газорозрядних ламп. У металургії натрієм відновлюють деякі рідкісні метали: титан, цирконій, тантал. Калій використовують у фотоелементах. Натрій, калій та їхні сплави застосовують як теплоносії в ядерних енергетичних установках. Калій є важливими елементом для розвитку рослин, і вноситься в ґрунт у вигляді калійних добрив.

Перейти до: навігація, пошук

Лу́жні мета́ли — елементи головної підгрупи першої групи періодичної системи. Назва пов'язана з тим, що при взаємодії лужних металів з водою утворюється їдкий луг. До лужних металів відносяться (у порядку збільшення атомного номера) літій (Lі), натрій (Na), калій (K), рубідій (Rb), цезій (Cs) , францій (Fr).

Зміст 1 Загальна характеристика 2 Фізичні властивості 3 Хімічні властивості 4 Джерела

Загальна характеристика

Характерною рисою будови атомів лужних металів, є наявність одного електрона на зовнішньому електронному рівні. Завдяки цьому всі вони з легкістю віддають електрон, переходячи до закінченої електронної оболонки попереднього рівня і є дуже сильними відновниками.

Хоча лужні метали надзвичайно поширені на Землі, у природі вони існують винятково у вигляді сполук через високу відновлювальну активність. Na, K відкриті Гемфрі Деві в 1807 р., який першим почав широко застосовувати електроліз. Lі  відкрив Йоганн Арфведсон (Швеція, 1817), Rb — Р. Бунзен, Г. Кірхгофф (Німеччина, 1861), Cs — Р. Бунзен, Г. Кірхгофф (Німеччина, 1860), Fr — М. Пері (Франція, 1939).

Фізичні властивості

Лужні метали — м'які (натрій ріжеться ножем, як вершкове масло, інші трохи жорсткіші) метали від сріблисто-білого до сірого кольору з характерним блиском, що дуже швидко тьмяніють на повітрі. Легкоплавкі й рухливі. Агресивні, вибухонебезпечні (зберігаються в атмосфері інертного газу або під шаром гасу)

Хімічні властивості

1. Легко реагують із киснем повітря. Літій при окисленні утворює оксид Li₂O, решта - пероксиди й супероксиди: 4Li + O₂ = 2Li₂O

4Na + O₂ = 2Na₂O

4K + O₂ = 2K₂O

2. Легко й з вибухом реагують із водою: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

3. Легко реагують із неметалами: 2Na + S = Na₂S 2K + Br₂ = 2KBr