2. Алкални метали

Алкални метали - $Li, Na, K, Rb, Cs$
Физични свойства
- сребристобял цвят (само цезият е златист)
- метален блясък
- меки и леки
- ниска температура на топене
- висока топло- и електропроводимост
- най-активните метали
- съхраняват се в инертна среда

Кислородосъдържащи съединения

а) видове

оксиди - съдържат оксидни ( $O^{2 -}$ ) йони

$M_{2}^{+} O X^{2 -}$

пероксиди - съдържат пероксидни ( $O_{2}^{2 -}$ ) йони

$M_{2}^{+} O_{2}^{2 -}$

супероксиди - съдържат супероксидни ( $O_{2}^{-}$ ) йони $M^{+} O_{2}^{-}$

б) получаване

горене на алкален метал на въздух

$4 Li + O X_{2} 2 Li X_{2} O, в малки количества 2 Li + O X_{2} Li X_{2} O X_{2}$

$2 Na + O X_{2} Na X_{2} O X_{2}, в малки количества 4 Na + 2 O X_{2} Na X_{2} O$ $K, Rb, Cs + O X_{2} MO X_{2} (супероксиди)$

горене на алкален метал в чист кислород

$4 Na + O X_{2} 2 Na X_{2} O (недостиг на кислород)$

$2 Na + O X_{2} Na X_{2} O Na X_{2} O X_{2} (излишък на кислород)$

$2 K + O X_{2} K X_{2} O X_{2} (недостиг на кислород)$

$K + O X_{2} K X_{2} O X_{2} KO X_{2} (излишък на кислород)$

стапяне на метала с негово съединение - за получаване на алкални оксиди

$M X_{2} O X_{2} + 2 M t ° 2 M X_{2} O$

$6 MNO X_{3} + 10 M t ° 6 M X_{2} O + 3 N X_{2}$

в) химични свойства

на оксидите

Взаимодействие	Продукти	Пример
с вода	хидроксид	$M X_{2} O + H X_{2} O 2 MOH$
с киселини	сол и вода	$M X_{2} O + 2 HCl 2 MCl + H X_{2} O$
с киселинни оксиди	сол	$Na X_{2} O + SO X_{2} Na X_{2} SO X_{3}$

на пероксидите

Взаимодействие	Продукти	Реакция
с вода	основа и водороден пероксид	$M X_{2} O X_{2} + 2 H X_{2} O 2 MOH + H X_{2} O X_{2}$
с киселина	сол и водороден пероксид

г) употреба - нямат значителна промишлена употреба

Хидроксиди ( $OH X^{-}$ )

а) получаване

Реагенти	Продукти	Реакция
алкален метал + $H X_{2} O$	алкален хидроксид + $H X_{2}$	$2 M + 2 H X_{2} O 2 MOH + H X_{2} X_{(g)} ↑$
алкален оксид + $H X_{2} O$	алкален хидроксид	$M X_{2} O + H X_{2} O 2 MOH, Δ H ≪ 0$
алкален пероксид + $H X_{2} O$	алкален хидроксид + $H X_{2} O X_{2}$	$M X_{2} O X_{2} + 2 H X_{2} O 2 MOH + H X_{2} O X_{2}$
алкален супероксид + $H X_{2} O$	алкален хидроксид + $O X_{2} + H X_{2} O X_{2}$	$2 MO X_{2} + 2 H X_{2} O MOH + O X_{2} + H X_{2} O X_{2}$

хлоро-алкална електролиза

$2 NaCl X_{(aq)} + 2 H X_{2} O X_{(l)} electrolysis 2 NaOH X_{(aq)} + H X_{2} X_{(g)} + Cl X_{2} X_{(g)}$

б) химични свойства - силно основни

огромна разтворимост във вода

Взаимодействие	Продукти	Реакция
с киселини	сол и вода

в) употреба

$NaOH$ (сода каустик) - производство на сапуни, лекарства, отпушване на канали

Карбонати ( $CO_{3}^{2 -}$ ) и хидрогенкарбонати ( $HCO_{3}^{-}$ )

а) получаване

на карбонати

Реагенти	Продукти	Реакция
алкален оксид + $CO X_{2}$	карбонат	$M X_{2} O X_{(s)} + CO X_{2} X_{(g)} M X_{2} CO X_{3} X_{(g)}$
алкален пероксид + $CO X_{2}$	карбонат + $O X_{2}$	$2 M X_{2} O X_{2} + 2 CO X_{2} 2 M X_{2} CO X_{3} + O X_{2}$
алкален хидроксид + $CO X_{2}$	карбонат + $H X_{2} O$	$2 MOH X_{(s)} + CO X_{2} M X_{2} CO X_{3} + H X_{2} O$
алкален хидрогенкарбонат	карбонат + $CO X_{2} + H X_{2} O$	$2 MHCO X_{3} X_{(s)} t ° M X_{2} CO X_{3} X_{(s)} + CO X_{2} X_{(g)} + H X_{2} O X_{(g)}$

на хидрогенкарбонати

Реагенти	Продукти	Реакция
алкален карбонат + $H X_{2} O + CO X_{2}$	хидрогенкарбонат	$M X_{2} CO X_{3} X_{(s)} + H X_{2} O X_{(l)} + CO X_{2} X_{(g)} 2 MHCO X_{3} X_{(s)}$
разтвор на алкална основа + $CO X_{2}$	хидрогенкарбонат	$2 MOH X_{(aq)} + CO X_{2} X_{(g)} MHCO X_{3} X_{(aq)}$

б) химични свойства

на карбонатите - основни

$CO X_{3} X^{2 -} + H X_{2} O HCO X_{3} X^{-} + OH X^{-}$

Взаимодействие	Продукти	Реакция
със силна киселина ("шумяща проба")	сол, $CO X_{2}, H X_{2} O$	$I : CO X_{3} X^{2 -} + H X_{3} O X^{+} HCO X_{3} X^{-} + H X_{2} O$ $II : HCO X_{3} X^{-} + H X_{3} O X^{+} CO X_{2} + 2 H X_{2} O$

на хидрогенкарбонатите

Взаимодействие	Продукти	Реакция
термично разлагане	карбонат, $CO X_{2}, H X_{2} O$	$2 MHCO X_{3} t ° K X_{2} CO X_{3} + CO X_{2} X_{(g)} + H X_{2} O X_{(l)}$

в) приложение

$Na X_{2} CO X_{3}$ (калцинирана сода) - производство на стъкло, хартия, сапуни
$NaHCO X_{3}$ (сода бикарбонат) - в кулинарията

$2 NaHCO X_{3} t ° Na X_{2} CO X_{3} + CO X_{2} + H X_{2} O$

$NaHCO X_{3} + слаба киселина H X^{+} Na X^{+} + CO X_{2} + H X_{2} O$

Халогениди

а) получаване
- директно взаимодействие
$2 M + X X_{2} 2 MX$
- взаимодействие с халогеноводород
$2 M + 2 HX 2 MX + H X_{2} X_{(g)} ↑$
- чрез обменна реакция между алкален карбонат и халогеноводород
$M X_{2} CO X_{3} + 2 HX 2 MX + CO X_{2} X_{(g)} + H X_{2} O X_{(l)}$
- чрез обменна реакция между алкален хидроксид и халогеноводород
$MOH + HX MX + H X_{2} O$

б) химични свойства - соли с йонно-кристален строеж, често под формата на кристалохидрати

в) приложение
- $NaCl$ (готварска сол) - хранително-вкусова промишленост, производство на $Na, Cl, NaOH, HCl$
Хидриди

а) получаване - директно взаимодействие между алкален метал и водород

$2 M + H X_{2} t ° 2 MH$

б) химични свойства - изключително силни основни свойства заради хидридния ( $H X^{-}$ ) йон

Взаимодействие Продукти Реакция

с вода алкална основа и водород $MH + H X_{2} O X_{(l)} MOH X_{(aq)} + H X_{2} X_{(g)} ↑$

в) приложение
- бърз и лесен начин за получаване на водород
- надуваеми спасителни жилетки
- ракетно гориво

School