Народна Освіта » Хімія » § 5. Щелочные элементы, галогены и инертные элементы

НАРОДНА ОСВІТА

§ 5. Щелочные элементы, галогены и инертные элементы

Вспомните:

•    как взаимодействуют разные оксиды с водой (§ 2);

•    почему щелочные элементы получили такое название (§ 4).

Щелочные элементы

Щелочные элементы — это наиболее активные металлические элементы, они расположены в І группе Периодической системы.

Щелочные элементы:

•    наиболее активные металлические элементы

•    проявляют постоянную валентность I

•    способны образовывать щелочи

Общие формулы

соединений:

•    оксидов — R2O

•    гидроксидов (щелочей) — ROH

Щелочные металлы:

•    легкие, мягкие

•    чрезвычайно химически активные

 

Литий Li, Натрий Na, Калий K,

Рубидий Rb, Цезий Cs, Франций Fr

Простые вещества металлы, образованные этими элементами, также называют щелочными. Они значительно легче других металлов (железо, медь, алюминий), очень мягкие, и их можно резать ножом (рис. 5.1а).

У щелочных металлов ярче всего выражены металлические свойства: они вступают в реакции с кислородом, водой и кислотами. Их взаимодействие с водой протекает очень активно, иногда со взрывом (рис. 5.16).

Гидроксиды щелочных элементов — растворимые основания (щелочи) с общей формулой ROH, где R — любой из щелочных элементов, например:

Na2O + H2O = 2NaOH

 

Гидроксиды Рубидия и Цезия настолько активны, что их концентрированные растворы легко разрушают стекло даже при комнатной температуре, а расплавы — железо и даже платину.

Щелочные элементы образуют оксиды с общей формулой R2O:

4Li + O2 = 2Li2O

Щелочные металлы настолько активны, что встречаются в природе исключительно в виде соединений. Получить их можно только действием электрического тока на их соединения. Натрий и калий впервые были получены Майклом Фарадеем именно таким способом.

Галогены

Галогены — это наиболее активные неметаллические элементы, они расположены в VII группе Периодической системы.

Элементы-галогены:

•    наиболее активные неметаллические элементы

•    проявляют переменную валентность, но все могут проявлять валентность I

Общие формулы соединений:

•    оксидов — R2O7 (кроме Флуора)

•    летучих соединений с Гидрогеном — HR

Простые вещества галогены:

•    образованы двухатомными молекулами

•    чрезвычайно химически активные

 

Флуор F, Хлор Cl, Бром Br, Йод I, Астат At, Теннессин Ts

Для элементов-галогенов также характерны сходные свойства, в частности, в соединениях все они способны проявлять валентность I.

Простые вещества, образованные этими элементами, также называют галогенами (рис. 5.2). Галогены являются веществами молекулярного строения, молекулы которых состоят из двух атомов: F2, Cl2, Br2, I2.

 

Рис. 5.2. Галогены при обычных условиях находятся в разных агрегатных состояниях: а — хлор — желто-зеленый газ; б — бром — летучая жидкость краснобурого цвета; в — йод — летучее кристаллическое вещество черно-фиолетового цвета с металлическим блеском

Галогены — наиболее активные неметаллы. Они реагируют со многими веществами. А в атмосфере фтора даже вода способна гореть:

2F2 + H2O = 2HF + OF2

С водородом галогены также взаимодействуют очень активно, иногда со взрывом. В результате реакции образуются летучие соединения с Гидрогеном общего состава HR, водные растворы которых — кислоты:

H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl

Галогены активно реагируют с металлами. Продуктами таких реакций являются соли — галогениды (флуориды, хлориды, бромиды, йодиды):

Mg + Cl2 = MgCl2 2Al + 3Br2 = 2AlBr3

Именно благодаря свойству образовывать соли эти элементы и назвали галогенами (от греч. галос — соль).

Инертные элементы

Еще одно семейство образуют элементы VIII группы Периодической системы. Их называют инертными элементами.

Инертные элементы:

•    химически неактивные

•    в простых веществах существуют в виде отдельных атомов

 

Гелий He, Неон Ne, Аргон Ar, Криптон Kr, Ксенон Xe, Радон Rn, Оганессон Og

Простые вещества этих элементов называют инертными (благородными) газами, они состоят из одноатомных молекул. Все они при обычных условиях — газы. В незначительных количествах содержатся в воздухе.

До недавнего времени считалось, что инертные газы вообще не образуют химических соединений. Однако за последние десятилетия ученым удалось получить соединения Криптона, Ксенона и Радона с Оксигеном и Флуором.

Гелий был первым химическим элементом, обнаруженным вне Земли. Анализируя излучение Солнца, Пьер Жансан в 1868 г. обнаружил свечение, не характерное ни для одного из известных к тому времени элементов. Именно поэтому данный элемент был назван Гелием (от греч. гелиос — солнце). Действительно, сложно открыть элементы, которые не образуют соединений, но после открытия Гелия ученые начали более основательно изучать газы и вскоре открыли все инертные элементы.

1.    Наиболее характерные семейства химических элементов — это щелочные элементы, галогены и инертные элементы. Каждое семейство характеризуется общими свойствами как элементов, так и образованных ими соединений.

2.    Щелочные элементы — активные металлические элементы, в соединениях проявляют валентность І. Простые вещества, образованные ими,— щелочные металлы — активно взаимодействуют с водой, галогенами и другими веществами.

3.    Галогены — активные неметаллические элементы. Все галогены способны проявлять валентность І. Простые вещества галогенов образованы двухатомными молекулами, они химически активны и взаимодействуют со многими веществами.

Контрольные вопросы

1.    Назовите сходные свойства щелочных элементов, галогенов и инертных элементов, благодаря которым их выделяют в отдельные семейства.

2.    Перечислите химические элементы-галогены, выпишите их символы в столбик, укажите, металлические эти элементы или неметаллические.

3.    Содержание Рубидия в земной коре почти такое же, как и Купрума. Но, в отличие от последнего, Рубидий не образует собственных минералов и тем более руд. Предложите объяснение этого факта.

4.    Элементы восьмой группы Периодической системы называют: а) инертными; б) галогенами; в) щелочными.

Задания для усвоения материала

1.    Представьте, что перед вами одинаковые по форме и размеру образцы лития и железа. Как отличить эти вещества, основываясь только на различии их физических свойств?

2.    Составьте уравнения реакции взаимодействия любого из галогенов: а) с калием; б) кальцием; в) алюминием; г) водородом.

3.    Силиций взаимодействует с хлором с образованием высшего хлорида. Составьте формулу соединения Силиция с Хлором при условии, что валентность Хлора в этом соединении — І.

4.    Калий при слабом нагревании бурно взаимодействует с серой, а расплавленный калий сгорает в атмосфере хлора. Составьте уравнения реакций.

5.    В каком оксиде щелочных элементов массовая доля Оксигена наибольшая?

6*. Найдите в дополнительной литературе информацию об открытии инертных газов. Как вы считаете, чем можно объяснить тот факт, что все благородные газы были открыты почти одновременно: в период 1894-1900 гг.?

 

Это материал учебника Химия 8 класс Григорович

 

Категорія: Хімія

Автор: admin от 16-09-2016, 23:24, Переглядів: 3762