Получение и химические свойства щелочных металлов на примере натрия и калия PDF Печать E-mail
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ - Щелочные и щелочноземельные металлы
Автор: SergeiMegan   
10.06.2008 15:33
Получение и химические свойства щелочных металлов на примере натрия и калия
 

Нахождение в природе

Являясь сильнейшими восстановителями, щелочные металлы очень активны и поэтому в природе в свободном состоянии не встречаются. Натрий и калий входят в состав различных соединений. Наиболее важным является соединение натрия с хлором NaCl, которое образует залежи каменной соли. Хлорид натрия содержится также в морской воде и соляных источниках. Обычно верхние слои каменной соли содержат калийные соли. Они имеются в морской воде, однако в значительно меньших количествах, чем соли натрия. Калий входит в состав сильвинита NaCl•КСl и карналлита КСl•MgCl2•6Н2О. Натрий и калий относятся к числу распространенных элементов. Содержание натрия в земной коре составляет 2,64%, калия — 2,4%. 

 

Получение натрия и калия
 

Натрий получают путем электролиза хлорида или гидроксида натрия. При электролизе расплава NaCl на катоде выделяется натрий:
Na++e-Na° а на аноде — хлор: 2Сl--2е-Cl02
При электролизе расплава NaOH на катоде выделяется натрий, а на аноде — вода и кислород:
4OН--4e-2Н2O+O2
Вследствие дороговизны гидроксида натрия основным современным методом получения натрия является электролиз расплава NaCl.
Калий также можно получить электролизом расплавленных КС1 и КОН. Однако этот способ получения калия не нашел распространения из-за технических трудностей (низкий выход по току, трудность обеспечения техники безопасности). Современное промышленное получение калия основано на следующих реакциях: KCl+Na=NaCl+K (1)
KOH+Na=NaOH+K (2)
В способе (1) через расплавленный хлорид калия пропускают пары натрия при 800°С, а выделяющиеся пары калия конденсируют. В способе (2) взаимодействие между расплавленным гидроксидом калия и жидким натрием осуществляется противотоком при 440°С в реакционной колонне из никеля.

Физические свойства

Натрий и калий — серебристо-белые металлы, очень мягкие, легко режутся ножом.
Природный натрий состоит из одного изотопа 2311Na, калий — из двух стабильных изотопов 3919K (93,26%) и 4119К (6,73%) и одного радиоактивного 4019K (0,01%). В исследованиях применяют радио-активные изотопы, получаемые искусственным путем: 2211Na,
2411Na и 4219K.

Химические свойства

Атомы натрия и калия при химическом взаимодействии легко отдают валентные электроны, переходя в положительно заряженные ионы: Na+ и К+. Оба металла — сильные восстановители.
Если натрий и калий окислять в небольшом количестве кислорода при температуре около 180°С, то получаются оксиды:
4Na+O2=2Na2O
4К+O2=2K2О
В связи с легким и быстрым окислением натрия и калия их хранят под слоем керосина или парафина, причем парафин предпочтительнее, т.к. в керосине все же растворяется некоторое коли-чество воздуха, и окисление, хотя и медленное, все же происходит.
Натрий и калий могут давать соединения с водородом — гидриды, в котором водород проявляет степень окисления -1. Это солеподобное соединение, которое по характеру химической связи и величине степени окисления отличается от летучих водородных соединений элементов главных подгрупп IV — VII групп. Гидриды металлов легко разлагаются водой с образованием соответствующей щелочи и водорода:
NaH+Н2О=NaOH+H2
Натрий и калий могут реагировать не только с кислородом и водородом, но и со многими простыми и сложными веществами: 2Na+S=Na2S 2К+Сl2=2КСl
Натрий и калий реагируют не только с простыми, но и со сложными веществами, например с водой, вытесняя из нее водород:
2Na+2Н2O=2NaOH+H2
Калий реагирует еще более бурно, чем натрий: 2К+2Н2О=2КОН+H2
Загоревшийся щелочной металл нельзя тушить водой. Его заливают минеральным маслом или засыпают смесью талька с NaCl. Бесцветное пламя газовой горелки окрашивается натрием в желтый цвет, а калием — в фиолетовый.

Применение

Натрий и его сплавы с калием используют в качестве теплоносителей в ядерных реакторах. Парами натрия наполняют газоразрядные лампы. Натрий — восстановитель в металлургии (в ; производстве Ti, Zr, Та), применяется в качестве катализатора в органическом синтезе и др. областях.
Калий применяют в электротехнике, он является основным питательным компонентом растений.

 

Комментарии  

 
0 #7 Лфлфлфлф 11.02.2017 08:34
:-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x :-x
Цитировать
 
 
+1 #6 04.04.2014 15:20
Класс
Цитировать
 
 
-2 #5 15.11.2011 13:11
подскажите, можно ли где-то в природе встретить гидроксид натрия\?
Цитировать
 
 
-2 #4 15.11.2011 13:09
подскажите!можн о ли где-то в природе встретить гидроксид натрия?
Цитировать
 
 
-2 #3 06.12.2010 20:57
супер!!!!!!
Цитировать
 
 
+3 #2 28.10.2010 17:54
Спасибо!Очень помогли!!!
Цитировать
 
 
0 #1 25.10.2010 12:52

где ответы то???
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Подробности купить диплом вуза тут.