Сілтілік металдар дегеніміз не? Бұл бірінші топтың, негізгі топшаның элементтері периодтық жүйеД.И.Менделеевтің элементтері. Оларға мынандай металдар жатады: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Олардың осы топқа тән бірқатар қасиеттері бар.

Ерекшеліктер

Бұл металдардың тығыздығы аз (литий, натрий, калий судан жеңіл), балқу температурасы төмен (литий үшін максимум 180,6 °C). Олар жұмсақ, пышақпен оңай кесіледі, тез тотығады, сондықтан олар химиялық белсенді емес газдар немесе сұйықтықтар (әдетте керосин) толтырылған ыдыстарда сақталады.

Бұл топшаның барлық металдары күміс-ақ түсті болады. Д.И.Менделеев элементтерінің периодтық жүйесінде сілтілі металдар әрқашан инертті газдардың артынан жүреді. Инертті немесе асыл газдар кез келген химиялық реакцияларға өте нашар түседі, олар химиялық белсенді емес газдар және бұл олардың электронды қабықшаларының толық толтырылғандығына байланысты.

Газдардан айырмашылығы, сілтілік металдардың сыртқы энергетикалық деңгейінде бір жұпталмаған электроны болады. Сондықтан, в химиялық реакцияларбұл металдар электронды донор ретінде әрекет етеді. Олардың тотығу дәрежесі әрқашан +1 болады, олар химиялық тұрғыдан өте белсенді - қышқылдармен белсенді әрекеттеседі (жарылыспен), сумен қатты әрекеттеседі, сутегін бөліп, MeOH сілтілерін түзеді (мұнда Ме - металл). Бұл металдардың белсенділігі Li-ден Fr-ға дейін артады.

Литий сілтілік металдар тобындағы бірінші элемент. Атомдық массасы 6,941, ол екі табиғи изотоптан тұрады 6Li (7,5%) және 7Li (92,5%), жасанды түрде тағы екі изотопты алатыны белгілі, бірақ олардың өмір сүру ұзақтығы өте қысқа.

Сілтілік метал туралы қызықты факт 7Li құны 6Li құнынан бірнеше есе жоғары, бірақ біріншісі жиі кездеседі. Бұл элементтің ашылу тарихы швед химигі И.А.Арфведсонның есімімен байланысты.

Калий натриймен бірге тірі организмдердің жасушаларының қызмет етуінде, олардың мембраналық потенциалын сақтауда маңызды рөл атқарады. Адам ағзасында бұл металдың шамамен 175 граммы бар және бұл қорды сақтау үшін оны күніне шамамен 4 грамм толықтыру керек.

Табиғатта ол жиі кездеседі, бірақ тек қосылыстардың құрамында судағы мөлшері бойынша үшінші орында. Топырақта тапшылық болған кезде бұл металл тыңайтқыштар түрінде енгізіледі: калий хлориді KCl, калий сульфаты K2SO4 және өсімдік күлі.

Көптеген адамдар мұндай нәрсені біледі калий цианиді; бірақ оның қайда қолданылатынын көп адам біле бермейді. Және олар оны гальваникалық күмістеу, сондай-ақ қымбат металдарды алтын жалату, кендерден қымбат металдарды, атап айтқанда күміс пен алтын алу үшін пайдаланады.

Цезий 1860 жылы дәрілік мақсатта табылды минералды бұлақтарШварцвальден. Атомдық массасы 132,905.

Бұл металл келесі салаларда қолданылады: автоматика және электроника, радар мен кино, сондай-ақ ядролық реакторлар мен ғарыш кемелері. Бұл спектрлік талдау арқылы ашылған бірінші элемент болды.

Франция

Франций сілтілі металдар арасындағы ең тұрақсыз және ең ауыр элемент, атомдық массасы 223 және жартылай ыдырау периоды 22 минут. Осы сипаттамаларға байланысты оны ажырату өте қиын болды.

Бұл ғалымдардың пікірінше, өте сирек кездесетін металл жер қыртысыбар болғаны 500 граммды құрайды, сондықтан франций жасанды түрде жасалған үлгілерде зерттелді.

Натрий

Натрий - ең көп таралған сілтілі металдардың бірі. Осыған байланысты ол әртүрлі салаларда қолданылады. Мысалы, асыл металл кендері натрий цианидінің ерітіндісімен өңделеді. Нәтижесінде мырыштың көмегімен таза алтын немесе күміс бөлініп алынатын координациялық қосылыстар алынады.

Натрий кейбір физикалық қасиеттеріне байланысты (балқу мен қайнау температураларының арасындағы үлкен айырмашылық) атомдық суасты қайықтарында салқындатқыш ретінде де қолданылады. Натрий табиғи жағдайда болмайды таза пішін- тым белсенді, сондықтан - тек рудалар құрамында.

Бір қызығы, атмосферада шамамен 80 км биіктікте атомдық натрий қабаты табылды. Бұл мұндай биіктікте натрийдің өзара әрекеттесетін элементтердің жоқтығына байланысты.

Рубидий

Рубидий - бұл өзінше қызықты сілтілі металл. Атомдық массасы 85,467 металл радиоактивті. Ауамен жанасқанда рубидий тұтанып, қызғылт күлгін жалынмен, сумен, F, Cl, Br, I, S - жарылыс пайда болады.

Рубидийдің қызықты ерекшелігі - күн радиациясының әсерінен электр тогын шығару мүмкіндігі.

Сілтілік металдардың барлығына ортақ бірқатар белгілері болғанымен, олардың әрқайсысының өзіне ғана тән қасиеттері де бар. Кейбір элементтер әлі күнге дейін өте нашар түсінілген және әртүрлі салалардағы осы топтың металдарына сұранысын ескере отырып, толтыру әлдеқашан кешіктірілген. бос орындарғылыми анықтамалықтарда.

Химия құрайтын элементтер (сілтілі элементтер) Ч. 1 топша периодты. элементтер жүйелері, сондай-ақ оларға сәйкес қарапайым заттар – металдар. Shch.m.. қамтиды литий Li (ат. саны 3), натрий Na (11), калий K (19), рубидий Rb (37), tse ... Физикалық энциклопедия

СІЛТІ МЕТАЛДАР- СІЛТІ МЕТАЛДАР, периодтық жүйенің бірінші тобын құрайтын бір валентті металдар: литий, натрий, рубидий, цезий және ФРАНЦИЯ. Бұл жұмсақ, күмістей ақ металдар, олар ауада тез тотығады және ... ... болған кезде сумен қатты әрекеттеседі. Ғылыми-техникалық энциклопедиялық сөздік

сілтілік металдар- СІЛТІ МЕТАЛДАР: литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. Жұмсақ металдар, кесуге оңай (Li-дан басқа), Rb, Cs және Fr қарапайым жағдайларда паста тәрізді дерлік; Ли барлық металдардың ішіндегі ең жеңілі, Na және K судан жеңіл. Химиялық жағынан өте... Иллюстрацияланған энциклопедиялық сөздік

СІЛТІ МЕТАЛДАР- химиялық элементтер Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Сілтілік металдардың сілтілі гидроксидтерінің атауы ... Үлкен энциклопедиялық сөздік

СІЛТІ МЕТАЛДАР- периодтық жүйенің І топ элементтері: литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr); өте жұмсақ, иілгіш, балқитын және жеңіл, әдетте күмістей ақ түс; химиялық өте белсенді; зорлықпен әрекет ету... Орыс энциклопедиясыеңбекті қорғау туралы

сілтілік металдар- Топ, соның ішінде. Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Жалпы металлургия тақырыптары EN сілтілік металдар ... Техникалық аудармашының анықтамалығы

СІЛТІ МЕТАЛДАР- IA КІШІ ТОП. СІЛТІ МЕТАЛДАР ЛИТИЙ, НАТИЙ, КАЛИЙ, РУБИДИЙ, ЦЕЗИЙ, ФРАНЦИЯ Сілтілік металдардың электрондық құрылымы ядромен салыстырмалы түрде әлсіз байланысқан сыртқы электрондық қабатта бір электронның болуымен сипатталады. Әрқайсысынан ...... Collier энциклопедиясы

сілтілік металдар- Сілтілік металдар Сілтілік металдар. Периодтық жүйенің бірінші тобының металдары, атап айтқанда: литий, натрий, калий, рубидий, цезий және франций. Олар қатаң сілтілі гидроксидтерді құрайды, сондықтан олардың атауы. (Дереккөз: «Металдар мен қорытпалар. Анықтамалық.» ... астында. Металлургия терминдерінің сөздігі

сілтілік металдар Металлургияның энциклопедиялық сөздігі

СІЛТІ МЕТАЛДАР- химиялық элементтер Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Олардың гидроксидтері ең күшті сілтілер болғандықтан осылай аталған. Химиялық тұрғыдан сілтілі металдар ең белсенді металдар болып табылады. Олардың белсенділігі Li-ден Fr-ға дейін артады. Металлургиялық сөздік

Кітаптар

• Кестелер жинағы. Химия. Металдар (12 кесте), . 12 парақтан тұратын оқу альбомы. Өнер. 5-8683-012 Сілтілік металдар. Сілтілік металдар химиясы. II А элементтері – топтар. Судың кермектігі. Алюминий. Алюминийді қолдану. Темір. Коррозияның түрлері. Әдістер…

сілтілік металдар.

Сілтілік металдар – Периодтық жүйенің I тобының негізгі топшасының элементтері химиялық элементтерД.И.Менделеев:

литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs және франций Fr.

Бұл металдар сілтілі деп аталады, өйткені олардың қосылыстарының көпшілігі суда ериді. Славян тілінде «сілтілеу» «еріту» дегенді білдіреді және бұл металдар тобының атауын анықтады. Сілтілік металдар суда ерігенде ерігіш гидроксидтер түзіледі, олар сілтілер деп аталады.

Сілтілік металдардың негізгі сипаттамасы:Периодтық жүйеде олар бірден инертті газдарды бақылайды, сондықтан сілтілік металл атомдарының құрылымдық ерекшелігі олардың жаңа энергетикалық деңгейде бір электроннан тұруы: олардың электрондық конфигурациясы ns1.

Сілтілік металдардың валенттік электрондарын оңай жоюға болады, өйткені атомның электрон беруі және инертті газ конфигурациясын алуы энергетикалық жағынан қолайлы.

Сондықтан барлық сілтілік металдар тотықсыздандырғыш қасиеттерімен сипатталады. Бұл олардың иондану потенциалдарының (цезий атомының иондану потенциалы ең төменгілерінің бірі) және электртерістігінің (ЭО) төмен мәндерімен расталады.
Төменде сілтілі металдардың қасиеттерінің кестесі берілген:

Бұл топшаның барлық металдары күмістей ақ түсті.(күміс сары цезийден басқа), олар өте жұмсақ және скальпельмен кесуге болады. Литий, натрий және калий судан жеңіл және оның бетінде қалқып, онымен әрекеттеседі.

Сілтілік металдар табиғи жағдайда құрамында жалғыз зарядталған катиондары бар қосылыстар түрінде кездеседі.

Көптеген минералдардың құрамында I топтың негізгі топшасының металдары бар. Мысалы, ортоклаз немесе дала шпаты, калий алюмосиликаты K2 тұрады, құрамында натрийі бар ұқсас минерал - альбит - Na2 құрамы бар. Теңіз суында натрий хлориді NaCl, ал топырақта калий тұздары – сильвин KCl, силвинит NaCl бар. KCl, карналлит KCl. MgCl2. 6H2O, полигалит K2SO4. MgSO4. CaSO4. 2H2O.

Сілтілік металдардың химиялық қасиеттері
Сілтілік металдардың суға, оттегіге, азотқа қатысты химиялық белсенділігі жоғары болғандықтан, олар керосин қабатының астында сақталады. Сілтілік металмен реакция жүргізу үшін, кесек дұрыс өлшемкеросин қабатының астындағы скальпельмен мұқият кесіңіз, аргон атмосферасында металл бетін оның ауамен әрекеттесу өнімдерінен мұқият тазалаңыз, содан кейін ғана үлгіні реакциялық ыдысқа салыңыз.

1. Сумен әрекеттесу. Маңызды мүліксілтілік металдар- олардың суға қатысты жоғары белсенділігі. Литий сумен ең тыныш (жарылыссыз) әрекеттеседі:

Ұқсас реакцияны жүргізген кезде натрий сары жалынмен жанып, шағын жарылыс пайда болады. Калий одан да белсенді: бұл жағдайда жарылыс әлдеқайда күшті, ал жалын күлгін түсті.
2. Оттегімен әрекеттесу. Сілтілік металдардың ауадағы жану өнімдері металдың белсенділігіне байланысты әртүрлі құрамға ие.

Тек литий ауада стехиометриялық құрамды оксид түзе отырып жанады:

Натрийдің жануы кезінде Na2O2 асқын тотығы негізінен NaO2 супероксидінің шағын қоспасымен түзіледі:

Калий, рубидий және цезийдің жану өнімдері негізінен супероксидтерден тұрады:

Натрий мен калий оксидтерін алу үшін гидроксид, пероксид немесе супероксид қоспалары оттегі болмаған кезде металдың артық мөлшерімен қыздырылады:

Сілтілік металдардың оттекті қосылыстары үшін келесі заңдылық тән: сілтілік металл катионының радиусы ұлғайған сайын құрамында пероксид ионы O22- және супероксид ионы O2- бар оттегі қосылыстарының тұрақтылығы артады.

Ауыр сілтілік металдар EO3 құрамының біршама тұрақты озонидтерінің түзілуімен сипатталады. Барлық оттегі қосылыстары әртүрлі түстерге ие, олардың қарқындылығы Li-дан Cs-ке дейінгі қатарда тереңдей түседі:

Сілтілік металдардың оксидтері негізгі оксидтердің барлық қасиеттеріне ие: олар сумен, қышқылдық оксидтермен және қышқылдармен әрекеттеседі:

Пероксидтер мен супероксидтер күшті тотықтырғыштардың қасиеттерін көрсетеді:

Пероксидтер мен супероксидтер сумен қарқынды әрекеттесіп, гидроксидтер түзеді:

3. Басқа заттармен әрекеттесу. Сілтілік металдар көптеген бейметалдармен әрекеттеседі. Қыздырған кезде олар сутекпен қосылып гидридтер түзеді, галогендермен, күкіртпен, азотпен, фосформен, көміртегімен және кремниймен сәйкесінше галогенидтер, сульфидтер, нитридтер, фосфидтер, карбидтер және силицидтер түзеді:

Қыздырған кезде сілтілік металдар басқа металдармен әрекеттесіп, интерметалдық қосылыстар түзеді. Сілтілік металдар қышқылдармен белсенді (жарылыспен) әрекеттеседі.

Сілтілік металдар сұйық аммиак пен оның туындылары – аминдер мен амидтерде ериді:

Сұйық аммиакта еріген кезде сілтілік метал аммиак молекулаларымен ерітілген электронын жоғалтады және ерітіндіге көк түс береді. Алынған амидтер сілті мен аммиак түзе отырып, сумен оңай ыдырайды:

Сілтілік металдар өзара әрекеттеседі органикалық заттарспирттер (алкоголаттар түзілетін) және карбон қышқылдары (тұздардың түзілуімен):

4. Сілтілік металдарды сапалық анықтау. Сілтілік металдардың иондану потенциалдары аз болғандықтан, металды немесе оның қосылыстарын жалында қыздырғанда атом иондалып, жалынды белгілі бір түске бояйды:

Сілтілік металдарды алу
1. Сілтілік металдарды алу үшін олар негізінен олардың галогенидтерінің балқымаларының электролизін пайдаланады, көбінесе хлоридтер түзеді. табиғи минералдар:

катод: Li+ + e → Li
анод: 2Cl- - 2e → Cl2
2. Кейде сілтілі металдарды алу үшін олардың гидроксидтерінің балқымаларын электролиздейді:

Катод: Na+ + e → Na
анод: 4OH- - 4e → 2H2O + O2
Сілтілік металдар кернеулердің электрохимиялық қатарында сутегінің сол жағында орналасқандықтан, оларды тұз ерітінділерінен электролиттік жолмен алу мүмкін емес; бұл жағдайда сәйкес сілтілер мен сутегі түзіледі.

Сілтілік металдардың қосылыстары. Гидроксидтер

Бүкіл периодтық жүйеден көп бөлігіэлементтер металдар тобын білдіреді. амфотерлік, өтпелі, радиоактивті - олардың көпшілігі бар. Барлық металдар тек табиғатта ғана емес, үлкен рөл атқарады биологиялық өмірадам, сонымен қатар әртүрлі салаларда. 20-ғасырдың «Темір» деп аталуы таңқаларлық емес.

Металдар: жалпы сипаттамасы

Барлық металдарды ортақ химиялық біріктіреді және физикалық қасиеттері, бұл арқылы оларды металл емес заттардан оңай ажыратуға болады. Мәселен, мысалы, кристалдық тордың құрылымы оларға мүмкіндік береді:

• өткізгіштер электр тоғы;
• жақсы жылу өткізгіштер;
• иілгіш және пластик;
• күшті және жылтыр.

Әрине, олардың арасында айырмашылықтар бар. Кейбір металдар жарқырайды күміс түсті, басқалары - көбірек күңгірт ақ, басқалары - әдетте қызыл және сары. Жылу және электр өткізгіштік жағынан да айырмашылықтар бар. Дегенмен, бәрібір, бұл параметрлер барлық металдарға ортақ, ал бейметалдар ұқсастықтардан гөрі көп айырмашылықтарға ие.

Химиялық табиғаты бойынша барлық металдар тотықсыздандырғыш болып табылады. Реакция жағдайларына және нақты заттарға байланысты олар тотықтырғыш ретінде де әрекет ете алады, бірақ сирек. Көптеген заттарды түзуге қабілетті. Химиялық қосылыстарметалдар табиғатта кеннің немесе минералдардың, минералдардың және басқа тау жыныстарының құрамында көп мөлшерде кездеседі. Дәреже әрқашан оң, ол тұрақты (алюминий, натрий, кальций) немесе айнымалы (хром, темір, мыс, марганец) болуы мүмкін.

Олардың көпшілігі алды кең қолдануретінде құрылыс материалдарығылым мен техниканың әртүрлі салаларында қолданылады.

Металдардың химиялық қосылыстары

Олардың ішінде металдардың басқа элементтермен және заттармен әрекеттесу өнімдері болып табылатын заттардың бірнеше негізгі кластарын атап өту керек.

1. Оксидтер, гидридтер, нитридтер, силицидтер, фосфидтер, озонидтер, карбидтер, сульфидтер және басқалары – бейметалдары бар бинарлық қосылыстар, көбінесе тұздар класына жатады (оксидтерден басқа).
2. Гидроксидтер - жалпы формулаМен + x (OH) x.
3. Тұз. Қышқыл қалдықтары бар металдардың қосылыстары. Әртүрлі болуы мүмкін:

• орташа;
• қышқыл;
• қосарлы;
• негізгі;
• кешен.

4. Металдардың органикалық заттармен қосылыстары – металлорганикалық құрылымдар.

5. Металдардың бір-бірімен қосылыстары – әртүрлі тәсілдермен алынатын қорытпалар.

Металл қосылым опциялары

Құрамында екі болуы мүмкін заттар әртүрлі металлжәне тағы басқалар бөлінеді:

• қорытпалар;
• қос тұздар;
• күрделі қосылыстар;
• интерметаллдар.

Металдарды бір-бірімен байланыстыру әдістері де әртүрлі. Мысалы, қорытпаларды алу үшін алынған өнімді балқыту, араластыру және қатайту әдісі қолданылады.

Металларалық қосылыстар металдар арасындағы тікелей химиялық реакциялардың нәтижесінде түзіледі, көбінесе жарылыс кезінде пайда болады (мысалы, мырыш пен никель). Мұндай процестер қажет ерекше шарттар: температура өте жоғары, қысым, вакуум, оттегінің жетіспеушілігі және т.б.

Сода, тұз, каустиктердің барлығы табиғатта кездесетін сілтілі металл қосылыстары. Олар таза түрінде болады, шөгінділер түзеді немесе белгілі бір заттардың жану өнімдерінің бөлігі болып табылады. Кейде олар зертханада алынады. Бірақ бұл заттар әрқашан маңызды және құнды, өйткені олар адамды қоршап, оның өмірін құрайды.

Сілтілік металдардың қосылыстары және олардың қолданылуы тек натриймен шектелмейді. Сондай-ақ экономика салаларында кең таралған және танымал тұздар:

• калий хлориді;
• (калий нитраты);
• калий карбонаты;
• сульфат.

Олардың барлығы құнды минералды тыңайтқыштарауыл шаруашылығында қолданылады.

Сілтілік жер металдары – қосылыстар және олардың қолданылуы

Бұл категорияға химиялық элементтер жүйесінің негізгі топшасының екінші тобының элементтері кіреді. Олардың тұрақты тотығу дәрежесі +2. Бұл көптеген қосылыстармен және қарапайым заттармен химиялық реакцияларға оңай түсетін белсенді тотықсыздандырғыштар. Металдардың барлық типтік қасиеттерін көрсетіңіз: жылтырлық, иілгіштік, жылу және электр өткізгіштік.

Олардың ең маңыздысы және кең тарағаны магний мен кальций. Бериллий амфотерлі, ал барий мен радий сирек элементтер. Олардың барлығы келесі байланыс түрлерін құра алады:

• интерметалдық;
• оксидтер;
• гидридтер;
• екілік тұздар (бейметалдармен қосылыстар);
• гидроксидтер;
• тұздар (қос, күрделі, қышқыл, негіздік, орташа).

Ең маңызды қосылыстарды практикалық тұрғыдан және олардың қолданылуын қарастырыңыз.

Магний және кальций тұздары

Сілтілік жер металдарының тұздар сияқты қосылыстары тірі организмдер үшін маңызды. Өйткені, кальций тұздары ағзадағы осы элементтің көзі болып табылады. Ал онсыз жануарлардың қаңқасының, тістерінің, мүйіздерінің, тұяқтардың, шаш пен жүннің және т.б. қалыпты қалыптасуы мүмкін емес.

Сонымен, сілтілі жер металл кальцийінің ең көп таралған тұзы - карбонат. Оның басқа атаулары:

• мәрмәр;
• әктас;
• доломит.

Ол тірі организмге кальций иондарын жеткізуші ретінде ғана емес, сонымен қатар құрылыс материалы, химия өнеркәсібінің шикізаты, косметика өнеркәсібінде, шыны және т.б.

Сульфаттар сияқты сілтілі жер металдарының қосылыстары да маңызды. Мысалы, барий сульфаты (медициналық атауы «барит ботқасы») рентгендік диагностикада қолданылады. Кристалдық гидрат түріндегі кальций сульфаты табиғатта кездесетін гипс болып табылады. Медицинада, құрылыста, штамптауда қолданылады.

Сілтілік жер металдарынан алынатын фосфор

Бұл заттар орта ғасырлардан бері белгілі. Бұрын олар фосфор деп аталды. Бұл атау күні бүгінге дейін кездеседі. Табиғаты бойынша бұл қосылыстар магний, стронций, барий, кальций сульфидтері болып табылады.

Белгілі бір өңдеумен олар фосфорлы қасиеттерді көрсете алады, ал жарқырау өте әдемі, қызылдан ашық күлгінге дейін. Бұл жол белгілерін, жұмыс киімдерін және басқа заттарды өндіруде қолданылады.

Күрделі қосылыстар

Металлдық табиғаттағы екі немесе одан да көп әртүрлі элементтерді қамтитын заттар металдардың күрделі қосылыстары болып табылады. Көбінесе олар әдемі және түрлі-түсті түстері бар сұйықтықтар. Қолданылған аналитикалық химияиондарды сапалы анықтау үшін.

Мұндай заттар тек сілтілі және сілтілі жер металдарын ғана емес, сонымен қатар барлық басқаларды да түзуге қабілетті. Гидрококомплекстер, аквакомплекстер және т.б.

Сілтілік металдар – химиялық элементтердің периодтық жүйесінің 1-топ элементтерінің жалпы атауы. Оның құрамы литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs), франций (Fr) және гипотетикалық элемент унунениум (Uue). Топтың атауы сілтінің реакциясы мен дәмі бар еритін натрий мен калий гидроксидтерінің атауынан шыққан. Қарастырыңыз ортақ ерекшеліктеріэлементтер атомдарының құрылымы, жай заттардың қасиеттері, алынуы және қолданылуы.

Ескірген және жаңа топтық нөмірлеу

Ескірген нөмірлеу жүйесіне сәйкес периодтық жүйенің сол жақ тік бағанасын алып жатқан сілтілі металдар жатады. I-A тобы. 1989 жылы Халықаралық химиялық одақ (IUPAC) негізгі нұсқа ретінде басқа нұсқаны (ұзақ мерзімді) ұсынды. Сілтілік металдар жаңа классификацияға және үздіксіз нөмірлеуге сәйкес 1-ші топқа жатады. Бұл жиынды 2-периодтың өкілі литий ашады, ал 7-периодтың радиоактивті элементі франций толықтырады. 1-ші топтың барлық металдары атомдардың сыртқы қабығында бір s-электронға ие, олар одан оңай бас тартады (қайта алады).

Сілтілік металдар атомдарының құрылысы

1-ші топтың элементтері алдыңғы инертті газдың құрылымын қайталайтын екінші энергетикалық деңгейдің болуымен сипатталады. Литийдің соңғы қабатында 2 электрон бар, қалғандарында әрқайсысында 8 электрон бар. Химиялық реакцияларда атомдар сыртқы s-электронды оңай беріп, асыл газдың энергетикалық қолайлы конфигурациясын алады. 1-ші топтың элементтерінің иондану энергиясы мен электртерістігінің (ЭО) шамалы мәндері бар. Олар жалғыз зарядталған оң иондарды оңай түзеді. Литийден францийге өткенде протондар мен электрондардың саны, атомның радиусы артады. Рубидий, цезий және франций топтағы олардың алдындағы элементтерге қарағанда сыртқы электронды оңай береді. Демек, топта жоғарыдан төменге қарай қалпына келтіру қабілеті артады.

Сілтілік металдардың оңай тотығуы 1-ші топ элементтерінің табиғатта олардың жалғыз зарядталған катиондарының қосылыстары түрінде болуына әкеледі. Жер қыртысындағы натрий мөлшері – 2,0%, калий – 1,1%. Ондағы басқа элементтер аз мөлшерде, мысалы, франций қоры – 340 г.Натрий хлориді теңіз суында, тұзды көлдер мен сағалардың тұзды суларында ериді, тау жыныстарының немесе ас тұзының шөгінділерін құрайды. Галитпен бірге сильвинит NaCl пайда болады. KCl және силвин KCl. Дала шпаты калий алюмосиликаты K 2 арқылы түзіледі. Натрий карбонаты бірқатар көлдердің суында еріген, ал элемент сульфатының қоры Каспий теңізінің (Қара-Боғаз-Гөл) суларында шоғырланған. Чилиде натрий нитратының кен орындары бар (чили селитрасы). Табиғи литий қосылыстарының шектеулі саны бар. Рубидий мен цезий 1-ші топ элементтерінің қосылыстарында қоспалар ретінде, ал уран рудаларының құрамында франций кездеседі.

Сілтілік металдарды ашу реті

Ағылшын химигі және физигі Г.Дэви 1807 жылы сілті балқымаларының электролизін жүргізіп, алғаш рет натрий мен калийді бос күйінде алды. 1817 жылы швед ғалымы Иоганн Арфведсон минералдардан литий элементін ашса, 1825 жылы Г.Дэви таза металды бөліп алды. Рубидийді алғаш рет 1861 жылы Р.Бунсен мен Г.Кирхгоф ашты. Неміс зерттеушілері алюмосиликаттардың құрамын талдап, жаңа элементке сәйкес келетін спектрде қызыл сызықты алды. 1939 жылы Париж радиоактивтілік институтының қызметкері Маргерит Пере франций изотопының бар екенін анықтады. Ол сондай-ақ элементті туған жерінің құрметіне атады. Унуненниум (eca-francium) — атом нөмірі 119 жаңа атом түрінің уақытша атауы. Uue химиялық таңбасы уақытша пайдаланылады. Зерттеушілер 1985 жылдан бастап 8-ші кезеңде бірінші, 1-ші топта жетінші болатын жаңа элементті синтездеуге тырысуда.

Сілтілік металдардың физикалық қасиеттері

Сілтілік металдардың барлығы дерлік күмістей ақ түсті және жаңадан кесілген кезде металл жылтыры болады (цезий алтын сары). Ауада жылтырлығы өшеді, сұр қабықша пайда болады, литийде жасыл-қара болады. Бұл металл топтағы көршілерінің арасында ең жоғары қаттылыққа ие, бірақ Mohs шкаласын ашатын ең жұмсақ минерал тальктан төмен. Натрий мен калий оңай бүгіледі, оларды кесуге болады. Рубидий, цезий және франций таза күйінде паста тәрізді массаны білдіреді. Сілтілік металдардың балқуы салыстырмалы түрде төмен температурада жүреді. Литий үшін ол 180,54 °C жетеді. Натрий 97,86°С, калий 63,51°С, рубидий 39,32°С, цезий 28,44°С-та балқиды. Сілтілік металдардың тығыздығы олармен байланысты заттардан аз. Литий керосинде қалқып, су бетіне көтеріледі, калий мен натрий де оның ішінде қалқып жүреді.

Кристалл күйі

Сілтілік металдардың кристалдануы кубтық сингонияда (дене центрінде) жүреді. Оның құрамындағы атомдар өткізгіштік жолағына ие, оның еркін деңгейлеріне электрондар өте алады. Дәл осы белсенді бөлшектер ерекше әрекет етеді химиялық байланыс- металл. Энергия деңгейлерінің құрылымы мен табиғатының жалпылығы кристалдық торлар 1-топ элементтерінің ұқсастығын түсіндіру. Литийден цезийге ауысқанда элементтер атомдарының массалары артады, бұл тығыздықтың тұрақты өсуіне, сонымен қатар басқа қасиеттерінің өзгеруіне әкеледі.

Сілтілік металдардың химиялық қасиеттері

Сілтілік металдар атомдарындағы жалғыз сыртқы электрон ядроға әлсіз тартылады, сондықтан олар иондану энергиясының төмендігімен, теріс немесе нөлге жақын электрон жақындығымен сипатталады. Тотықсыздандырғыш белсенділігі бар 1-ші топтың элементтері іс жүзінде тотығуға қабілетсіз. Топта жоғарыдан төменге қарай химиялық реакциялардағы белсенділік артады:

Сілтілік металдардың алынуы және қолданылуы

1-ші топқа жататын металдар өнеркәсіпте олардың галогенидтерінің және басқа да табиғи қосылыстардың балқымаларын электролиздеу арқылы алынады. Электр тогының әсерінен ыдырағанда катодтағы оң иондар электрон алып, бос металға дейін тотықсызданады. Анион қарама-қарсы электродта тотығады.

Гидроксид балқымаларының электролизі кезінде анодта ОН бөлшектері тотығады, оттегі бөлініп, су алынады. Басқа әдіс - сілтілік металдарды олардың тұздарының балқымаларынан кальциймен термиялық қалпына келтіру. Қарапайым заттар мен 1-топ элементтерінің қосылыстары бар практикалық құндылығы. Литий атом энергетикасында шикізат ретінде қызмет етеді және зымырандық технологияда қолданылады. Металлургияда сутегі, азот, оттегі және күкірт қалдықтарын жою үшін қолданылады. Гидроксид сілтілі батареялардағы электролитті толықтырады.

Натрий атом энергетикасы, металлургия және органикалық синтез үшін қажет. Цезий мен рубидий күн батареяларын өндіруде қолданылады. Кең қолданбагидроксидтер мен тұздарды, әсіресе хлоридтерді, нитраттарды, сульфаттарды, сілтілік металдардың карбонаттарын табады. Катиондардың биологиялық белсенділігі бар, натрий және калий иондары адам ағзасы үшін ерекше маңызды.