§ 5. Поняття про лужні елементи, галогени та інертні елементи

Пригадайте, як взаємодіють різні оксиди з водою (за § 2); чому лужні елементи отримали таку назву (за § 4).

Лужні елементи

Лужні елементи — це найактивніші металічні елементи, вони розташовані в І групі Періодичної системи.

Прості речовини метали, утворені цими елементами, також називають лужними. Вони значно легші за інші метали (залізо, мідь, алюміній), дуже м’які і можуть різатися ножем (мал. 5.In).

Лужні метали мають найяскравіше виявлені металічні властивості: вони вступають у реакції з киснем, водою й кислотами, їх взаємодія з водою відбувається дуже активно, іноді з вибухом (мал. 5.16).

Гідроксиди лужних елементів — розчинні основи (луги) із загальною формулою ROH, де R будь-який з лужних елементів, наприклад:

Гідроксиди Рубідію й Цезію такі активні, що їх концентровані розчини легко руйнують скло навіть за звичайної температури, а розплави — залізо й навіть платину.

Лужні елементи утворюють оксиди із загальною формулою R.,О, наприклад:

Лужні метали настільки активні, що трапляються в природі виключно у вигляді сполук. Добути їх можна тільки дією електричного струму на їхні сполуки. Натрій і калій уперше були добуті Майклом Фарадеєм саме в такий спосіб.

Галогени

Галогени — це найактивніші неметалічні елементи, вони розташовані в VH групі Періодичної системи.

Флуор F, Хлор СІ, Бром Br, Йод І, Астат At, Унунсептій Uus

Як у випадку з лужними елементами, для галогенів також характерні спільні властивості, зокрема, у сполуках усі вони здатні виявляти валентність І.

Прості речовини, утворені цими елементами, також називають галогенами. За звичайних умов галогени перебувають у різних агрегатних станах: хлор та фтор газуваті, бром — рідина, а йод — твердий, але всі вони мають характерні запах і забарвлення (мал. 5.2, с. 26). Галогени є речовинами молекулярної будови, молекули яких складаються з двох атомів: F₂, Cl.,, Br₂, I₂.

Мал. 5.2. Галогени за звичайних умов перебувають у різних агрегатних станах: а — хлор — жовто-зелений газ; б — бром — летка рідина темно-жовтого кольору; в — йод — летка кристалічна речовина чорно-фіолетового кольору з металічним блиском

Галогени — це найактивніші неметали. Вони легко вступають у реакції з багатьма речовинами. А в атмосфері фтору навіть вода здатна горіти:

З воднем галогени також взаємодіють дуже активно, іноді з вибухом. Результатом реакції є леткі сполуки з Гідрогеном загального складу HR, водні розчини яких є кислотами:

Галогени активно реагують з металами. Продуктами таких реакцій є солі — галогеніди (флуориди, хлориди, броміди, йодиди):

--- ---₂ ------₃

Саме завдяки властивості утворювати солі ці елементи і назвали галогенами (від грец. галос — сіль).

Інертні елементи

Ще одну родину утворюють елементи VHI групи Періодичної системи. їх називають інертними елементами.

Гелій Не, Неон Ne, Аргон Аг, Криптон Kr, Ксенон Хе, Радон Rn, Унуноктій Uuo

Прості речовини, утворені ними, називають інертними гсмими або іноді ще благородними, вони складаються з одноатомних молекул. Усі вони за звичайних умов є газа-

ми, що в незначних кількостях містяться в повітрі.

Донедавна вважалося, що інертні гази взагалі не утворюють хімічних сполук (про що говорить їхня назва).

Однак за останні декілька десятиліть ученим вдалося добути багато сполук Криптону, Ксенону і Радону з Оксиге-ном та Флуором.

Найлегший з інертних елементів —

Гелій — був першим хімічним елементом, виявленим поза Землею (мал 5.3). Аналізуючи випромінювання Сонця за допомогою спектрального аналізу, П’єр Жансан у 1868 р. виявив світіння, не характерне для жодного з відомих на той час елементів. Саме тому цей елемент був названий Гелієм (від грец. Helios — сонце). Певна річ, складно відкрити елементи, які не утворюють сполук, але після відкриття Гелію вчені почали ретельніше вивчати гази і незабаром відкрили всі інертні елементи.

Висновки

1. Найхарактерніші родини хімічних елементів — це лужні елементи, галогени та інертні елементи. Кожна родина характеризується спільними властивостями як елементів, так і утворених ними сполук.

2. Лужні рпрмрнти — актиині мртяпічні рпрмрнти, у сполуках виявляють валентність І. Прості речовини, утворені ними,— лужні метали — активно взаємодіють з водою, галогенами та іншими речовинами.

3. Галогени — активні неметалічні елементи. Усі галогени здатні виявляти валентність І. Прості речовини галогенів утворені двохатомними молекулами, вони виявляють високу хімічну активність, взаємодіють з багатьма речовинами.

4. Інертні елементи хімічно майже неактивні, вони не утворюють сполук з іншими елементами, у невеликих кількостях містяться в повітрі.

Контрольні запитання

1. Назвіть спільні властивості лужних елементів, галогенів та інертних елементів, завдяки яким їх виокремлюють у родини.

2. Перелічіть хімічні елементи-галогени, випишіть їхні символи у стовпчик, укажіть, металічні ці елементи чи неметалічні.

3. Уміст Рубідію в земній корі майже такий самий, як і Купруму. Але на відміну від останнього Рубідій не утворює власних мінералів і, тим більше, руд. Запропонуйте пояснення цьому факту.

4. Елементи восьмої групи Періодичної системи називають: а) інертними;

6) галогенами; в) лужними.

Завдання для засвоєння матеріалу

1. Уявіть, що перед вами однакові за формою і розміром зразки літію і заліза. Як відрізнити ці речовини, ґрунтуючись тільки на відмінностях їхніх фізичних властивостей?

2. Складіть рівняння реакції взаємодії будь-якого з галогенів: а) з калієм;

б) кальцієм; в) алюмінієм; г) воднем.

3. Силіцій взаємодіє з хлором з утворенням вищого хлориду. Складіть формулу сполуки Силіцію з Хлором, якщо останній виявляє в цій сполуці валентність І.

4. Калій при слабкому нагріванні бурхливо взаємодіє із сіркою, а розплавлений калій згоряє в атмосфері хлору. Складіть рівняння цих реакцій.

5. У якому з оксидів лужних елементів масова частка Оксигену найбільша?

6*. Знайдіть у додатковій літературі інформацію про відкриття інертних газів. Як ви вважаєте, чим можна пояснити той факт, що всі благородні гази були відкриті майже одночасно: у період 1894-1900 рр.

Лінгвістично задача

У перекладі з грецькоїхлорос означає зелений, бромос — смердючий, йодес — фіолетовий. Як ви вважаєте, з якими властивостями хлору, брому та йоду пов'язані їхні назви?

Це матеріал з підручника Хімія 8 клас Григорович