Соединения натрия и калия, их свойства и применение
Щелочные металлы и щелочноземельные металлы
План.
1. Особенности строения атомов щелочных металлов.
2. Особенности их физических свойств
3. Особенности химических свойств щелочных металлов.
4. Нахождение в природе натрия и калия
5. Получение натрия и калия
6. Применение натрия и калия
7. Соединения натрия и калия, их свойства и применение.
8. Особенности строения атомов щелочноземельных металлов
9. Особенности физических свойств магния и кальция.
10. Особенности химических свойств магния и кальция.
11. Нахождение в природе магния и кальция.
12. Получение магния и кальция.
13. Применение магния и кальция
14. Соединения магния и кальция, их свойства и применение.
1. Особенности строения атомов щелочных металлов.
К щелочным металлам относятся все элементы главной подгруппы 1 группы в ПС. Особенность строения щелочных металлов заключается в том, что они имеют на внешнем электронном слое только один s-электрон. И этот электрон легко может оторваться от ядра, т.к. атому выгодно приобрести конфигурацию инертного газа. У щелочных металлов низкая энергия ионизации и низкая электроотрицательность. Они сильные восстановители. С увеличением числа электронных слоев увеличивается радиус атомов и закономерно изменяется ЭО и все остальные свойства. Обратите внимание! Литий, наименее активный из всех щелочных металлов, в электрохимическом ряду металлов стоит первым. Это связано с высокой степенью гидратации лития.
|
|
|
Особенности физических свойствщелочных металлов
Щелочные металлы серебристо-белые (только у цезия желтоватый оттенок), но блеск быстро теряется из-за образования на поверхности металлов слоя оксидов. Эти металлы очень мягкие (можно резать ножом), очень легкие и легкоплавкие.
Особенности химических свойствщелочных металлов
Щелочные металлы очень сильные восстановители (т.е. очень легко окисляются).
Из-за высокой химической активности щелочных металлов по отношению к кислороду, азоту, воде их хранят в стеклянных банках под слоем керосина. При взаимодействии с кислородом щелочные металлы обычно образуют не только оксиды, но и пероксиды(перекиси). Например,
Na + O2 → Na2O2
K + O2 → KO2
Они могут окисляться и другими неметаллами. Например,
Na + S → Na2S
K + Cl2 → KCl
Щелочные металлы легко окисляются ионами водорода (при взаимодействии металлов с водой), например,
Na + H2O → NaOH + H2
При этом образуются основания растворимые в воде, т.е. щелочи. Все эти реакции окисления протекают с выделением тепла, а может даже и света. Может произойти взрыв. Поэтому опыты со щелочными металлами требуют особой осторожности. Реакции взаимодействия с кислотами не проводят по этой же причине.
|
|
|
Для определения щелочных металлов часто используют изменение окраски пламени (желтая у натрия и розовая у калия).
Нахождение в природещелочных металлов
Содержание в земной коре более 2% по массе, т.е. они входят в десятку самых распространенных элементов. Встречаются только в виде соединений. Но, т.к. большинство из них растворимы, они достаточно редко встречаются в виде минералов. Важнейшие минералы Na: каменная соль, поваренная соль, галит (NaCl), глауберова соль, мирабилит (Na2SO4∙10H2O), криолит (Na3AlF6), бура (Na2B4O7∙10H2O), чилийская селитра (NaNO3). Важнейшие минералы К: сильвин (KCl), сильвинит (KCl∙NaCl), карналит (KCl∙MgCl2∙6H2O).
Получениещелочных металлов
Щелочные металлы получают электролизом расплавов их хлоридов (см. предыдущую лекцию).
6.Применение натрия и калия.
Натрий (жидкий) применяют как теплоноситель в ядерных реакторах. В цветной металлургии его используют как восстановитель (натрийтермия). В органическом синтезе натрий используют как катализатор.
Калий тоже можно использовать для этих целей. Используют их также при производстве фотоэлементов и электродов в гальванических источниках электрического тока.
|
|
|
7.Роль натрия и калия в организме человека, применение его соединений в медицине.
По содержанию в организме элементы условно делят на макроэлементы- их содержание в организме более 0,01% (C, H, O, N, P, S, Na, Ca, K, Mg, Cl) и микроэлементы– их содержание меньше 0,01 % (Mn, Cu, Zn, Co, Fe, I, Mo и др.). Макроэлементы, в основном играют роль пластического материала при построении тканей, поддерживают осмотическое давление, ионное равновесие, кислотно-щелочное равновесие, коллоидное состояние…Микроэлементы входят в состав БАВ и участвуют в составе ферментов в процессах роста, размножения, обмена веществ.
Натрий – содержание в организме - 0,25%, суточная потребность 4-7 г, это основной внеклеточный ион (т.е. он содержится в основном в межклеточной жидкости и его содержание там больше, чем любого другого иона). Ион натрия участвует в передаче нервных импульсов, принимает участие в обеспечении осмотического давления и работе буферных систем. Он входит в состав некоторых ферментов, регулирующих водный обмен. В медицине используют его хлориды, сульфаты, карбонаты. Хлорид натрия (поваренная соль) - в виде изотонических 0,9% растворов (внутривенно, подкожно, ректально: при кровопотерях, отравлениях, холере; наружно: для промывания ран и слизистых) и гипертонических растворов (внутривенно: при легочных, желудочных и кишечных кровотечениях; наружно: в виде примочек для гнойных ран). Сульфат натрия (глауберова соль) – слабительное, его используют при отравлениях, как желчегонное, мочегонное и противоотёчное средство. Гидрокарбонат натрия (питьевая сода)– нейтрализует кислотность желудочного сока, снимает появления ацидоза; наружно – для полоскания слизистых (создание щелочной среды), для ингаляций.
|
|
|
Калий – содержание в организме 0,22%, это основной внутриклеточный ион. Повышенное содержание иона калия угнетает возбудимость и проводимость тканей, влияет на автоматизм и сократительную функцию миокарда; калий входит в состав ферментов, которые участвует в синтезе белков. Быстро всасывается и быстро выводится из организма и не заменим никаким другим ионом. Используют в медицине: хлорид калия – при сердечной дистрофии, нарушениях сердечного ритма, при упорной рвоте, тяжелых интоксикациях, после операций; бромид и иодид калия – для регуляции нервной деятельности, при повышенной возбудимости.
Соединения натрия и калия, их свойства и применение.
Оксиды неустойчивы при н.у., поэтому не применяются.
Пероксиды используют для регенерации воздуха. Например: Na2O2 + СО2 → Na2СО3 + O2
Один из важнейших продуктов «большой химии» - гидроксид натрия. Мировое производство NaOH превышает 30 млн т в год. Он используется для изготовления мыла, СМС, искусственных волокон, в органическом синтезе. Гидроксид калия используют при производстве жидкого мыла, в органическом синтезе и как электролит в щелочных аккумуляторах.
Из солей натрия широко используют хлорид натрия (NaCl) - в пищевой промышленности как консервант и важнейшая пищевая добавка; как сырье для производства других соединений натрия, соду кальцинированную (Na2CO3) – в производстве СМС и стекла (около 10 млн.т в год), питьевая сода (NaНCO3) – в пищевой промышленности.
Из солей калия используют хлорид калия (КСl) – как калийное минеральное удобрение и для производства сложных минеральных удобрений (аммофоска, нитрофоска, калийная селитра). Поташ (К2CO3) – используют при производстве стекла и жидкого мыла.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 5591; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!