Свойства оксидов, гидроксидов и пероксидов.

Оксиды щелочных металлов получаются либо путем непосредственного взаимодействия металла с кислородом,

4Li+O₂2Li₂O

либо косвенно, например восстановлением пероксида металла,

Na₂O₂+2Na2Na₂O или восстановлением надпероксида металла этим металлом (для калия, рубидия, цезия):

KO₂+3KK₂O Оксиды лития Li₂O, натрия Na₂O, К₂О – вещества белого, Rb₂O – желтого, а Cs₂O – оранжевого цвета.

Оксиды щелочных металлов – реакционноспособные вещества, энергично взаимодействуют с водой, образуя соответствующие гидроксиды:

Me₂O+H₂O2MeOH

Активность оксидов увеличивается в ряду Li₂O - Na₂O - K₂O - Rb₂O - Cs₂O.

Гидроксиды щелочных металлов – LiOH, NaOH, KOH, RbOH и CsOH – твердые кристаллические вещества белого цвета. В природе эти соединения не встречаются, их получают электролизом водных растворов хлоридов. Гидроксид натрия получают также известковым способом (каустификация соды), то есть обработкой Na₂CO₃ гашеной известью:

Na₂CO₃+Ca(OH)₂2NaOH+CaCO₃

Поэтому NaOH в технике называют каустической содой.

По растворимости в воде LiOH уступает остальным гидроксидам. Процесс растворения гидроксидов щелочных металлов – экзотермический процесс. Водные растворы сильно диссоциированы, но по силе LiOH уступает остальным. Ввиду сильно выраженных основных свойств, их называют щелочами.

LiOH отличается от остальных гидроксидов щелочных металлов и при прокаливании разлагается:

2LiOHLi₂O+H₂O

Пероксиды и надпероксиды – сильные окислители: водой и разбавленными кислотами они легко разлагаются с образованием пероксида водорода и кислорода:

2KO₂+H₂SO₄K₂SO₄+H₂O₂ Na₂O₂+H₂SO₄Na₂SO₄+H₂O₂

Гидриды и амиды элементов.

Щелочные металлы легко реагируют с водородом при слабом нагревании. В этих реакциях водород, присоединяя электрон, образует гидрид-ион Н^-, имеющий оболочку гелия 1s², соединения водорода с металлами являются типично ионными.

2Na+H₂2NaH

2Li+H₂2LiH Гидриды представляют собой белые кристаллические вещества с высокими температурами плавления. Их расплавы характеризуются высокой электрической проводимостью, при их электролизе на аноде выделяется водород.

По химическим свойствам гидриды – энергичные восстановители. Уже в присутствии следов воды они разлагаются на соответствующий гидроксид и водород:

NaH+HOHNaOH+H₂

При взаимодействии металлов с жидким аммиаком происходит замещение одного атома водорода и образуются амиды:

K+NH₃(ж)KNH₂+1/2H₂

Амид натрия можно получить пропусканием сухого аммиака над расплавленным натрием:

Na+NH₃(г)NaNH₂+1/2H₂

Вода разлагает амид натрия:

NaNH₂+H₂ONaOH+NH₃

Амид натрия обладает сильными основными и водоотнимающими свойствами.

Реакция нейтрализации между амидами металлов и аммонийными солями сильных кислот приводит к образованию аммиака:

KNH₂+NH₄CIKCI+2NH₃ Растворение в амидах кислотных нитридов также приводит к образованию аммиака:

6KNH₂+C₃N₄3K₂[CN₂]+4NH₃

Амиды металлов взаимодействуют между собой с образованием комплексных соединений:

2KNH₂+Zn(NH₂)₂K₂[Zn(NH₂)₄]

Элементы II A группы (s² – элементы).

В главную подгруппу II группы входят элементы бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. Все эти элементы, кроме бериллия, обладают ярко выраженными металлическими свойствами. В свободном состоянии они представляют собой серебристо-белые вещества, более твердые, чем щелочные металлы, с высокими температурами плавления. По плотности все они, кроме радия, относятся к легким металлам.

Первые два члена подгруппы занимают в ней особое положение, отличаясь во многих отношениях от остальных четырех элементов. Бериллий по некоторым своим свойствам приближается к алюминию (”диагональное сходство”).

В наружном электронном слое атомы элементов этой подгруппы имеют два электрона, а у остальных элементов –восемь. Два электрона внешнего слоя сравнительно легко отщепляются от атомов, которые превращаются при этом в положительные двухзарядные ионы. Поэтому в отношении химической активности эти элементы лишь немного уступают щелочным металлам.

Входящие в состав главной подгруппы кальций, стронций и барий получили название щелочноземельных металлов. Происхождение этого названия связано с тем, что гидроксиды кальция, стронция и бария, также, как и гидроксиды натрия и калия, обладают щелочными свойствами, оксиды же этих металлов по их тугоплавкости сходны с оксидами алюминия и тяжелых металлов, носивших прежде общее название земель.

При сжигании щелочноземельных металлов всегда получаются оксиды. Оксиды кальция, стронция и бария непосредственно соединяются с водой, образуя гидроксиды. Растворимость последних сильно увеличивается при переходе от кальция к следующим щелочноземельным металлам. В такой же последовательности увеличиваются и основные свойства гидроксидов.

Во всех своих соединениях щелочноземельные металлы имеют степень окисления +2.