Одиннадцатый класс

Одиннадцатый класс


Элементы s-блока (щелочные и щелочноземельные металлы)


Введение в элементы s-блока

Элементы s-блока расположены на левой стороне периодической таблицы. Они состоят из двух групп: группа 1, которая включает щелочные металлы, и группа 2, которая включает щелочноземельные металлы. Эти элементы характеризуются наличием внешних электронов в s-орбитали.

Общие характеристики элементов s-блока

Элементы s-блока имеют несколько отличительных свойств:

  • Они металлические по природе.
  • Они очень реакционны, особенно щелочные металлы.
  • Они хорошие проводники электричества и тепла.
  • У них низкая энергия ионизации и низкая электроотрицательность.

Щелочные металлы (элементы группы 1)

Щелочные металлы включают литий (Li), натрий (Na), калий (K), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). У них один электрон на внешней оболочке, что придает им своеобразные свойства.

Характеристики щелочных металлов

  • Они мягкие и могут быть разрезаны ножом.
  • Их температуры плавления и кипения ниже по сравнению с другими металлами.
  • У них низкая плотность; например, литий, натрий и калий менее плотные, чем вода.
  • Они быстро чернеют на воздухе из-за образования слоя металлического оксида.

Пример реакции щелочных металлов

Когда щелочные металлы реагируют с водой, они образуют щелочные растворы с выделением водорода. Например, натрий реагирует с водой следующим образом:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Тенденции изменения свойств щелочных металлов

По мере продвижения от лития к францию в группе 1:

  • Атомные и ионные радиусы увеличиваются.
  • Энергия ионизации уменьшается, поскольку расстояние внешнего электрона от ядра увеличивается.
  • Реактивность возрастает, поскольку энергия ионизации уменьшается, что облегчает потерю внешнего электрона.

Щелочноземельные металлы (элементы группы 2)

Щелочноземельные металлы включают бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra). У этих элементов два электрона на внешней оболочке.

Характеристики щелочноземельных металлов

  • Они тверже, чем щелочные металлы.
  • Их температуры плавления и кипения выше, чем у щелочных металлов.
  • Они плотнее, чем щелочные металлы.
  • Они образуют бесцветные соединения, если только аннион сам не окрашен.

Пример реакции щелочноземельных металлов

Щелочноземельные металлы также реагируют с водой, но менее интенсивно, чем щелочные металлы. Магний реагирует с водой следующим образом:

Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2

Тенденции изменения свойств щелочноземельных металлов

По мере продвижения от бериллия к дирию в группе 2:

  • Атомные и ионные радиусы увеличиваются.
  • Энергия ионизации уменьшается.
  • Реактивность возрастает, хотя и не так сильно, как у щелочных металлов.

Визуальный пример

Модель Бора натрия (Na)

Na

На этой диаграмме ядро находится в центре, окруженное двумя электронными оболочками. Валентные электроны натрия находятся на внешней оболочке.

Модель Бора магния (Mg)

Mg

Для магния мы видим два электрона на внешней оболочке, что характерно для щелочноземельного металла.

Применение элементов s-блока

Как щелочные, так и щелочноземельные металлы имеют различные применения в промышленности и повседневной жизни:

  • Натрий (Na): Используется в уличном освещении, в натриевых лампах, а также в производстве различных соединений, таких как гидроксид натрия и карбонат натрия.
  • Калий (K): Важен в биологических функциях, используется в удобрениях и для производства некоторых видов стекла.
  • Магний (Mg): Используется в производстве легких сплавов, в вспышечной фотографии и в качестве восстановителя при производстве титана.
  • Кальций (Ca): Необходим для живых организмов, особенно в физиологии клеток, и используется для производства цемента и раствора.

Заключение

Элементы s-блока, которые включают щелочные и щелочноземельные металлы, играют важную роль в химии и имеют значительное значение в разных областях. Их свойства сильно зависят от их электронной конфигурации, и понимание этого может дать важную информацию о их реактивности и применении.


Одиннадцатый класс → 10


U
username
0%
завершено в Одиннадцатый класс


Комментарии