ЭЛЕМЕНТЫ 1-Й ГРУППЫ. ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ

В результате изучения данной главы студент должен:

знать

  • • положение щелочных металлов в периодической системе;
  • • биологическую роль и применение щелочных металлов в медицине и фармации;

уметь

  • • охарактеризовать особенности строения атомов щелочных металлов;
  • • составлять уравнения реакций, характеризующих химические свойства щелочных металлов;
  • • описывать важнейшие способы получения щелочных металлов;

владеть

• навыками интерпретации важнейших свойств щелочных металлов в соответствии с их положением в периодической системе.

Общая характеристика

Элементы 1-й группы — литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs и франций Fr — называются щелочными металлами.

Историческая справка

Литий открыт в 1817 г. шведским химиком И. Арфведсоном в минерале нетали-

те LiAl[Si4H10]. Натрий и калий открыты в 1807 г. английским химиком X. Деви.

Рубидий и цезий открыты Р. В. Бунзеном в 1861 г. Франций открыт в 1939 г.

М. Пере.

У атомов щелочных металлов на внешней оболочке имеется по одному валентному 5-электрону, а предвиешние завершены, поэтому они относятся к элементам 5-семейства. Атомы рассматриваемых элементов имеют следующие электронные конфигурации:

Некоторые сведения об этих элементах приведены в табл. 13.1.

По сравнению с элементами других групп у щелочных металлов самые низкие энергии ионизации, а радиусы атомов и ионов наибольшие.

Таблица 13.1

Физические константы щелочных металлов

Символ

Атомная

масса

Радиус атома, нм

Радиус иона, нм

Ионизационный потенциал, эВ

Плотность,

г/см3

Атомный объем, см3

Li

6,94

0,155

0,068

5,39

0,534

13,1

Na

22,99

0,189

0,092

5,14

0,968

23,7

К

39,10

0,236

0,133

4,34

0,862

45,3

Rb

85,47

0,243

0,149

4,18

1,52

55,9

Cs

132,91

0,268

0,165

3,89

1,87

70,0

Fr

[223][1]

0,280

0,175

3,98

С увеличением заряда от Li к Fr радиусы атомов и ионов увеличиваются, а ионизационные потенциалы уменьшаются. Понижаются также температуры плавления и теплоты сублимации металлов, энергии кристаллических решеток солей. Исключение составляют соли, содержащие анионы малых размеров.

С увеличением радиусов атомов от лития к францию уменьшается сродство к электрону и, следовательно, возрастает восстановительная способность щелочных металлов. От лития к францию число электронных оболочек возрастает от 2 до 7. Атом лития отличается от остальных щелочных металлов тем, что у него на предвнешнем уровне располагается два электрона, и он характеризуется небольшими радиусами атома и иона.

Одинаковое строение не только внешней, но и предвнешней электронных оболочек (кроме лития) также обусловливает ряд общих свойств этих элементов.

  • [1] В квадратных скобках обычно указывается атомная масса наиболее стабильного изотопа радиоактивного элемента.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >