Химиялық элементтердің периодтық кестесіндегі s- элементтердің орналасуы, олардың атом құрылыстарының ерекшеліктері, металдық және тотықсыздандырғыштық қасиеттерін салыстыру. Химия, 10 сынып, дидактикалық материал.

Сілтілік металдар ІА топшада орналаскан: литий Li, натрий Na, калий К, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr. Франций - радиобелсенді элемент. Олардың валенттілік электрондарының жалпы формуласы ns¹ (n = 2-7). Олардың топтық атауы - сілтілік металдар — сумен әрекеттескенде күшті негіз - сілті түзуіне байланысты қойылған .

Сілтілік металдардың кейбір қасиеттері

Сілтілік металдарда валенттілік электрондары s-деңгейшесінді орналасқан, сондықтан оларды s-элементтері деп те атайды. S элементтері қалыпты жағдайда кристалдық күйде болады, басқа металдарға қарағанда тығыздықтары төмен (кесте). Литий, калий және натрий судан жеңіл (0,53 - 0,86 г/см3), сондықтан су бетінде қалқып жүреді. Олардың балқу және қайнау температуралары төмен, бұл олардың кристалдық торларындағы металдық байланыстың әлсіз болуынан.

Бұл элементтердің сыртқы электрондық қабаттарында тек бір ғана электрондары бар, оларды оңай беріп жіберіп, өзінің алдында тұрған бекзат газдардың аяқталған электрондық құрылысын қабылдайды. Қосылыстарында үнемі бір валентті, тотығу дәрежелері -0, + 1, күшті тотықсыздандырғыштар. Тотықсыздандырғыштық қасиеттері топ бойынша жоғарыдан төмен қарай артады, себебі атом радиустары осы бағытта өседі.

 Литий сумен енжарлау, ал натрий белсендірек, калий шабытты әрекеттессе, рубидий қопарылыс бере реакцияласады. Бұл элементтердің оксидтері – негіздік оксидтер, ал гидроксидтері суда жақсы еритін сілтілер, олардың қасиеттері жоғарыдан төмен қарай артады.

Литийді 1817 жылы А. Арфведсон, рубидий мен цезийді 1861 жылы Р. Бунзен, натрий мен калийді 1807 жылы Г. Дэви ашқан.

Литий ұшақ құрылысында қолданылатын қорғасынды, алюминийлі құймалар алу үшін пайдаланылады, құймаларға қаттылық қасиет береді.

Рубидий мен цезий фотоэлементтерді жасауда қолданыс табады, өйткені жарық әсерінен ядросымен нашар байланысқан электрондары оңай үзіліп кетеді.

Физикалық қасиеттері

Сілтілік металдар пышақпен оңай кесілетін жаңа кесілген жері күмістей ақ түсті (цезий сарғұлт түсті), жеңіл, жұмсақ, оңай балқитын ақ түсті заттар. Бірақ ауада оңай тотығып, сондықтан ол барлық сілтілік металдар сусыз керосиннің астында сақталады. Электрөткізгіштігі және жылу өткізгіштігі өте жоғары. Олар балқиды және иілімді болып келеді.

Химиялық қасиеттері

Сумен әрекеттесуі.

Барлық сілтілік металдар сумен жылдам әрекеттесіп сілті мен сутегі газын түзеді. Литий басқаларына қарағанда тыныш (жарылыссыз) сумен әрекеттеседі:

Натрий сумен реакцияға түскен кезде сары жалынмен жанады және кішігірім жарылыс болады. Калий одан да активті сумен әрекеттеседі, жарылыс та күштірек болады, ал жалын түсі күлгінге боялады.

2. Оттегімен әрекеттесуі. Сілтілік металдар аса күшті тотықсыздандырғыш болғандықтан, көптеген бейметалдармен әрекеттеседі. Сілтілік металдар ауада тотығып кетеді, сондықтан оларды керосинде сақтайды. Рубидий мен Цезий ауада өздігінен жанып кетеді, ал басқалары аздап қыздырғанда жанады. Жанудың кезінде литий қалыпты оксид, натрий пероксид, ал калий, рубидий, цезий супероксидтер түзеді.

4Li + O₂ = 2Li₂O

2Na + O₂ = Na₂O₂

K + O₂ = KO₂

Натрий және калий оксидтерін алу үшін металдың артық мөлшердегі гидроксид, пероксид немесе надпероксид қоспалары оттексіз қыздырылады:

3. Басқа заттармен әрекеттесуі. Сілтілік металдар көптеген бейметалдармен әрекеттеседі. Қыздырылған кезде олар сутекпен гидриттер түзеді, галоген, азот, күкірт, фосфор, көміртек және кремниймен әрекеттесіп сәйкесінше галогенидтер, сульфидтер, нитридтер, фосфидтер, карбидтер және силицидтер түзеді.

Сілтілік жер металдар – элементтердің периодтық кестесінің 2-топ химиялық элементтері: бериллий, магний, кальций, стронций, барий және радий.

Физикалық қасиеттері

Сілтілік жер металдарға кальций, стронций, барий және радий, сирек магний жатады. Бұл топтың бірінші элементі, бериллий, қасиеттері бойынша өзі кіретін жоғары топтарға қарағанда алюминийге жақын болады. Бұл топтың екінші элементі, магний, химиялық қасиеті бойынша сілтілік жер металдарынан кейбір жақтарынан айтарлықтай өзгешіліктері бар. Барлық сілтілік жер металдары сұр, бөлме температурасында қатты зат болып табылады. Сілтілік металдармен салыстырғанда сілтілік жер металдары қаттырақ және пышақпен кесіле қоймайды (стронцийдан басқасы). Сілтілік жер металдарының тығыздығының өсуі тек альцийдан басталады. Ең ауыры — радий, тығыздығы бойынша германиймен салыстырмалы(ρ= 5,5 г/см³).

Сілтілік жер металдары сыртқы электрондық деңгейінің электрондық конфигурациясы ns², және сілтілік металдарымен қатар s-элементтері болын табылады. Сілтілік жер металдарда валентті екі электрондары бар, оларды оңай беріп және барлық қосылыстарда тотығу дәрежелері +2 болады.

Сілтілік жер металдарының белсенділігі реттік нөмірінің артуымен өседі. Магний бөлме температурасында оксидті қабатпен қапталған жоғарырақ температураларда (до 650 °C) одан әрі тотықпайды. Кальций бөлме температурасында баяу түпкірлей тотығады (су буының қатысында), және оттекте кішкене қыздырылған кезде жанады, бірақ бөлме температурасында құрғақ ауаға тұрақты (берік).

Магний, кальций, стронций, барий және радий сумен әрекеттесіп негіз түзеді (магнийден басқасы, реакциясы тек қыздырылған магний ұнтағын суға қосқан кезде ғана жүреді). Сол сияқты галогендер, оттекпен әрекеттеседі.