Цель: выявить особенности химических
свойств щелочных и щелочно-земельных металлов.
Вопросы входного контроля:
1. Какие из
металлов главных подгрупп имеют наибольшее значение в современной технике?
Охарактеризуйте их свойства и применение.
2. Какими
общими химическими свойствами обладают все металлы главных подгрупп, почему?
3. На
основании каких свойств составлен электрохимический ряд напряжений металлов?
Почему ему дано такое название?
Общие сведения: В
Периодической системе
щелочные металлы следуют сразу за инертными газами, поэтому особенность строения атомов
щелочных металлов заключается в том, что они содержат один электрон на внешнем энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns1.
Очевидно, что валентные электроны щелочных металлов могут быть легко удалены, потому что атому
энергетически выгодно отдать электрон и приобрести конфигурацию инертного газа. Поэтому для всех щелочных металлов
характерны восстановительные свойства. Все щелочные металлы активно
реагируют с кислородом, образуя оксиды или пероксиды, отличаясь в этом друг от
друга: Li превращается в Li2O, а другие щелочные металлы в смесь M2O2 и MO2,
причем Rb и Cs при этом возгораются. Все щелочные металлы образуют с водородом
солеподобные термически стабильные при высоких температурах гидриды состава
M+H, являющиеся активными восстановителями; гидриды разлагаются водой с
образованием щелочей и водорода и выделением теплоты, вызывающей воспламенение
газа, причем скорость этой реакции у лития выше, чем у Na и K.
Оборудование и
материалы: металлы: литий, натрий, калий, магний, кальций, барий, тигельные
щипцы, газовая горелка, фарфоровые чашки, индикатор фенолфталеин.
Порядок выполнения работы: Откройте Виртуальную лабораторию
химии. Выберите в меню раздел Свойства неорганических веществ.
Опыт 1. Горение щелочных и
щелочно-земельных металлов.
Внимание:
работу необходимо проводить в вытяжном шкафу.
Возьмите
кусочек металла тигельными щипцами, внесите его в пламя газовой горелки и
сильно нагрейте. Что вы наблюдаете?
Проделайте
аналогичные опыты со всеми металлами.
Результаты
реакций занесите в таблицу:
|
|
литий
|
натрий
|
калий
|
магний
|
кальций
|
барий
|
|
Результат нагревания металла
|
|
|
|
|
|
|
Опыт 2. Взаимодействие щелочных и
щелочно-земельных металлов с водой.
Внимание:
работу необходимо проводить в вытяжном шкафу.
В три
фарфоровые чашки прилейте воду. Тигельными щипцами поместите в каждую
соответственно по кусочку лития, натрия и калия. Наблюдайте результаты опытов.
Добавьте
индикатор фенолфталеин в каждую фарфоровую чашку. Какой цвет приобрел
индикатор?
Повторите
эксперимент с магнием, кальцием и барием. Отметьте наблюдаемые явления.
Результаты
реакций занесите в таблицу:
|
|
литий
|
натрий
|
калий
|
магний
|
кальций
|
барий
|
|
Реакция с водой
|
|
|
|
|
|
|
|
Изменение окраски индикатора
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы итогового контроля:
1. С какими
веществами могут взаимодействовать щелочные металлы? Приведите уравнения
реакций.
2. Почему
едкие щелочи необходимо хранить в хорошо закупоренной посуде? Во что они в
противном случае могут превратиться?
3. Какие
вещества получаются при взаимодействии натрия с а) хлором; б) сернистым газом;
в) углекислым газом; г) сероводородом? Составьте уравнения происходящих
реакций.
По окончании
работы сформулируйте Вывод, основываясь
на результатах проделанных опытов. Оформите отчет о проделанной работе.
