1 (I)-топ элементтері және олардың қосылыстары. № 6 көрсетілім "Натрийдің сумен әрекеттесуі". Химия, 9 сынып, дидактикалық материал.

Сілтілік металдар

Сілтілік металдар ІА топшада орналаскан: литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. Франций - радиобелсенді элемент. Олардың валенттілік электрондарының жалпы формуласы ns¹ (n = 2-7). Олардың топтық атауы - сілтілік металдар — сумен әрекеттескенде күшті негіз - сілті түзуіне байланысты қойылған .

Сілтілік металдардың кейбір қасиеттері

Сілтілік металдарда валенттілік электрондары s-деңгейшесінді орналасқан, сондықтан оларды s-элементтері деп те атайды. S элементтері қалыпты жағдайда кристалдық күйде болады, басқа металдарға қарағанда тығыздықтары төмен (кесте). Литий, калий және натрий судан жеңіл (0,53 - 0,86 г/см3), сондықтан су бетінде қалқып жүреді. Олардың балқу және қайнау температуралары төмен, бұл олардың кристалдық торларындағы металдық байланыстың әлсіз болуынан.

Бұл элементтердің сыртқы электрондық қабаттарында тек бір ғана электрондары бар, оларды оңай беріп жіберіп, өзінің алдында тұрған бекзат газдардың аяқталған электрондық құрылысын қабылдайды. Қосылыстарында үнемі бір валентті, тотығу дәрежелері -0, + 1, күшті тотықсыздандырғыштар. Тотықсыздандырғыштық қасиеттері топ бойынша жоғарыдан төмен қарай артады, себебі атом радиустары осы бағытта өседі. Литий сумен енжарлау, ал натрий белсендірек, калий шабытты әрекеттессе, рубидий қопарылыс бере реакцияласады. Бұл элементтердің оксидтері – негіздік оксидтер, ал гидроксидтері суда жақсы еритін сілтілер, олардың қасиеттері жоғарыдан төмен қарай артады.

Литийді 1817 жылы А. Арфведсон, рубидий мен цезийді 1861 жылы Р. Бунзен, натрий мен калийді 1807 жылы Г. Дэви ашқан.

Литий ұшақ құрылысында қолданылатын қорғасынды, алюминийлі құймалар алу үшін пайдаланылады, құймаларға қаттылық қасиет береді.

Рубидий мен цезий фотоэлементтерді жасауда қолданыс табады, өйткені жарық әсерінен ядросымен нашар байланысқан электрондары оңай үзіліп кетеді.

Физикалық қасиеттері

Сілтілік металдар пышақпен оңай кесілетін жаңа кесілген жері күмістей ақ түсті (цезий сарғұлт түсті), жеңіл, жұмсақ, оңай балқитын ақ түсті заттар. Бірақ ауада оңай тотығып, сондықтан ол барлық сілтілік металдар сусыз керосиннің астында сақталады. Электрөткізгіштігі және жылу өткізгіштігі өте жоғары. Олар балқиды және иілімді болып келеді.

Химиялық қасиеттері

Сумен әрекеттесуі. Барлық сілтілік металдар сумен жылдам әрекеттесіп сілті мен сутегі газын түзеді. Литий басқаларына қарағанда тыныш (жарылыссыз) сумен әрекеттеседі:

Натрий сумен реакцияға түскен кезде жалын сары түсіпен қарқынды жанады. Ал калий нарийға қарағанда белсендірек, соған орай сумен өте қарқынды әрекеттесіп, ал жалын түсі күлгін түсті көрсетеді.

2. Оттегімен әрекеттесуі. Сілтілік металдар аса күшті тотықсыздандырғыш болғандықтан, көптеген бейметалдармен әрекеттеседі. Сілтілік металдар ауада тотығып кетеді, сондықтан оларды керосинде сақтайды. Рубидий мен Цезий ауада өздігінен жанып кетеді, ал басқалары аздап қыздырғанда жанады. Жанудың кезінде литий қалыпты оксид, натрий пероксид, ал калий, рубидий, цезий супероксидтер түзеді.

4Li + O₂ = 2Li₂O

2Na + O₂ = Na₂O₂

K + O₂ = KO₂

Натрий және калий оксидтерін алу үшін металдың артық мөлшердегі гидроксид, преоксид немесе надпероксид қоспалары оттексіз қыздырылады:

3. Басқа заттармен әрекеттесуі. Сілтілік металдар көптеген бейметалдармен әрекеттеседі. Қыздырылған кезде олар сутекпен гидриттер түзеді, галоген, азот, күкірт, фосфор, көміртек жіне кремниймен әрекеттесіп сәйкесінше галогенидтер, сульфидтер, нитридтер, фосфидтер, карбидтер және силицидтер түзеді.

2Na + H₂ = 2NaH

2Na + Cl₂ = 2NaCl

6Na + N₂ = 2Na₃N

2Na + S = Na₂S

5Na + P = 2Na₃P

4Na + C = Na₄C