Общая характеристика щелочных металлов

В группу щелочных металлов входит следующий ряд элементов: литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. Они находятся в главной подгруппе I группы периодичес­кой системы. Все эти металлы сходны в том отношении, что на их внешнем электронном слое имеется один электрон (см. табл. 28). Щелочные металлы относятся к числу s-элементов. Электрон внешнего электронного слоя атома щелочного металла по сравне­нию с другими элементами того же периода удален от ядра, т.е. радиус атома щелочного металла наибольший по сравнению с радиусом атомов элементов того же периода. В связи с этим ва­лентный электрон внешнего слоя атомов щелочных металлов легко отрывается, превращая их в положительно однозарядные ионы. Этим обусловлено то, что соединения щелочных металлов с другими элементами построены по типу ионной связи.

В окислительно-восстановительных реакциях щелочные ме­таллы ведут себя как сильные восстановители, и эта способность Возрастает от металла к металлу с увеличением заряда ядра атома.

Таблица 28.

Физические и химические свойства элементов главной подгруппы I группы

Среди металлов щелочные металлы проявляют наиболее вы­сокую химическую активность. В ряду напряжений все щелоч­ные металлы располагаются в начале ряда. Электрон внешнего электронного уровня является единственным валентным элек­троном, поэтому щелочные металлы в любых соединениях одно­валентны. Степень окисления щелочных металлов обычно +1.

Щелочные металлы легко окисляются на воздухе, в воде и кислотах. Чтобы предотвратить окисление, их хранят в закрытых (вакуумированных) сосудах или под слоем эфира, керосина и т.п. Окисление щелочных металлов в атмосфере кислорода протекает очень энергично, причем образуется при этом пероксид металла типа R₂O₂. Оксиды могут быть получены только при соблюдении особых условий.

Оксиды щелочных металлов R₂O обладают ярко выраженными основными свойствами, активно реагируют с водой, кислота­ми и кислотными оксидами.

При взаимодействии щелочных металлов или их оксидов с водой образуются гидроксиды щелочных металлов — щелочи ROH — это сильные основания, основные свойства которых воз­растают с увеличением атомного номера элемента. Восстановительные свойства щелочных металлов выражены настолько сильно, что при нагревании их в атмосфере водорода образуются гидриды, в которых степень окисления водорода равна -1. Водородные соединения щелочных металлов отвечают формуле RH. Это белые кристаллические вещества.