При нагревании твердых нитратов все они разлагаются с выделением кислорода (исключением является нитрат аммония). Продукт разложения зависит от активности и веса металла, который образует нитрат.
1.Нитраты щелочных металлов при нагревании разлагаются на нитриты и кислород:
2КNО3 = 2КNО2 + О2↑.
2.От щелочноземельных металлов до меди включительно, разлагающихся на оксид металла, NО2 и кислород:
2Сu(NО3)2 = 2СuО + 4NО2 + O2,
3. Нитраты наиболее тяжелых металлов (АgNО3 , Нg(NО3)2) разлагаются до свободного металла, NО2 и кислорода:
Hg(NО3)2 = Нg + 2NО2 + О2,
Нитрат аммония разлагаеся без выделения кислорода:
Все щелочные металлы чрезвычайно активны, во всех химических реакциях проявляют восстановительные свойства, отдают свой единственный валентный электрон, превращаясь в положительно заряженный катион:
M0 - M+
В качестве окислителей могут выступать простые вещества – неметаллы, оксиды, кислоты, соли, органические вещества.
Взаимодействие с неметаллами
Щелочные металлы легко реагируют с кислородом, но каждый металл проявляет свою индивидуальность:
оксид образует только литий:
4Li + O2 = 2Li2O,
натрий образует пероксид:
2Na + O2 = Na2O2,
калий, рубидий и цезий – надпероксид:
K + O2 = KO2.
С галогенами все щелочные металлы образуют галогениды:
2Na + Cl2 = 2NaCl.
Взаимодействие с водородом, серой, фосфором, углеродом, кремнием протекает при нагревании:
с водородом образуются гидриды:
2Na + H2 = 2NaH,
с серой – сульфиды:
2K + S = K2S,
с фосфором – фосфиды:
3K + P = K3P,
с кремнием – силициды:
4Cs + Si = Cs4Si,
с углеродом карбиды образуют литий и натрий:
2Li + 2C = Li2C2,
калий, рубидий и цезий карбиды не образуют, могут образовывать соединения включения с графитом.
С азотом легко реагирует только литий, реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:
6Li + N2 = 2Li3N.
Взаимодействие с водой
Все щелочные металлы реагируют с водой, литий реагирует спокойно, держась на поверхности воды, натрий часто воспламеняется, а калий, рубидий и цезий реагируют со взрывом:
2M + 2H2O = 2MOH + H2.
Взаимодействие с кислотами
Щелочные металлы реагировать с разбавленными кислотами с выделением водорода, однако реакция будет протекать неоднозначно, поскольку металл будет реагировать и с водой, а затем образующаяся щелочь будет нейтрализоваться кислотой.
При взаимодействии с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно.
Взаимодействие щелочных металлов с кислотами практически всегда сопровождается взрывом, и такие реакции на практике не проводятся.
Взаимодействие с аммиаком
Щелочные металлы реагируют с аммиаком с образованием амида натрия:
2Li + 2NH3 = 2LiNH2 + H2.
Взаимодействие с органическими веществами
Щелочные металлы реагируют со спиртами и фенолами, которые проявляют в данном случае кислотные свойства:
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2;
2K + 2C6H5OH = 2C6H5OK + H2;
также они могут вступать в реакции с галогеналканами, галогенпроизводными аренов и другими органическими веществами.
Восстановление металлов из оксидов и солей
Менее активные металлы могут быть получены восстановлением щелочными металлами:
3Na + AlCl3 = Al + 3NaCl
щелочно земельные
Щёлочноземельные металлы имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns², и являются s-элементами, наряду с щелочными металлами, водородом и гелием. Имея два валентных электрона, щёлочноземельные металлы легко их отдают, и в большинстве соединений имеют степень окисления +2 (очень редко +1).
Химическая активность щёлочноземельных металлов растёт с ростом порядкового номера. Бериллий в компактном виде не реагирует ни с кислородом, ни с галогенами даже при температуре красного каления (до 600 °C, для реакции с кислородом и другими халькогенами нужна ещё более высокая температура, фтор — исключение). Магний защищён оксидной плёнкой при комнатной температуре и более высоких (до 650 °C) температурах и не окисляется дальше. Кальций медленно окисляется и при комнатной температуре вглубь (в присутствии водяных паров), и сгорает при небольшом нагревании в кислороде, но устойчив в сухом воздухе при комнатной температуре. Стронций, барий и радий быстро окисляются на воздухе, давая смесь оксидов и нитридов, поэтому их, подобно щелочным металлам и кальцию, хранят под слоем керосина.
Также, в отличие от щелочных металлов, щелочноземельные металлы не образуют надпероксиды и озониды.
Оксиды и гидроксиды щёлочноземельных металлов имеют тенденцию к усилению основных свойств с ростом порядкового номера.
При нагревании твердых нитратов все они разлагаются с выделением кислорода (исключением является нитрат аммония). Продукт разложения зависит от активности и веса металла, который образует нитрат.
1.Нитраты щелочных металлов при нагревании разлагаются на нитриты и кислород:
2КNО3 = 2КNО2 + О2↑.
2.От щелочноземельных металлов до меди включительно, разлагающихся на оксид металла, NО2 и кислород:
2Сu(NО3)2 = 2СuО + 4NО2 + O2,
3. Нитраты наиболее тяжелых металлов (АgNО3 , Нg(NО3)2) разлагаются до свободного металла, NО2 и кислорода:
Hg(NО3)2 = Нg + 2NО2 + О2,
Нитрат аммония разлагаеся без выделения кислорода:
NН4NО3 = N2О + 2Н2O
M0 - M+
В качестве окислителей могут выступать простые вещества – неметаллы, оксиды, кислоты, соли, органические вещества.
Взаимодействие с неметаллами
Щелочные металлы легко реагируют с кислородом, но каждый металл проявляет свою индивидуальность:
оксид образует только литий:
4Li + O2 = 2Li2O,
натрий образует пероксид:
2Na + O2 = Na2O2,
калий, рубидий и цезий – надпероксид:
K + O2 = KO2.
С галогенами все щелочные металлы образуют галогениды:
2Na + Cl2 = 2NaCl.
Взаимодействие с водородом, серой, фосфором, углеродом, кремнием протекает при нагревании:
с водородом образуются гидриды:
2Na + H2 = 2NaH,
с серой – сульфиды:
2K + S = K2S,
с фосфором – фосфиды:
3K + P = K3P,
с кремнием – силициды:
4Cs + Si = Cs4Si,
с углеродом карбиды образуют литий и натрий:
2Li + 2C = Li2C2,
калий, рубидий и цезий карбиды не образуют, могут образовывать соединения включения с графитом.
С азотом легко реагирует только литий, реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:
6Li + N2 = 2Li3N.
Взаимодействие с водой
Все щелочные металлы реагируют с водой, литий реагирует спокойно, держась на поверхности воды, натрий часто воспламеняется, а калий, рубидий и цезий реагируют со взрывом:
2M + 2H2O = 2MOH + H2.
Взаимодействие с кислотами
Щелочные металлы реагировать с разбавленными кислотами с выделением водорода, однако реакция будет протекать неоднозначно, поскольку металл будет реагировать и с водой, а затем образующаяся щелочь будет нейтрализоваться кислотой.
При взаимодействии с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно.
Взаимодействие щелочных металлов с кислотами практически всегда сопровождается взрывом, и такие реакции на практике не проводятся.
Взаимодействие с аммиаком
Щелочные металлы реагируют с аммиаком с образованием амида натрия:
2Li + 2NH3 = 2LiNH2 + H2.
Взаимодействие с органическими веществами
Щелочные металлы реагируют со спиртами и фенолами, которые проявляют в данном случае кислотные свойства:
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2;
2K + 2C6H5OH = 2C6H5OK + H2;
также они могут вступать в реакции с галогеналканами, галогенпроизводными аренов и другими органическими веществами.
Восстановление металлов из оксидов и солей
Менее активные металлы могут быть получены восстановлением щелочными металлами:
3Na + AlCl3 = Al + 3NaCl
щелочно земельные
Щёлочноземельные металлы имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns², и являются s-элементами, наряду с щелочными металлами, водородом и гелием. Имея два валентных электрона, щёлочноземельные металлы легко их отдают, и в большинстве соединений имеют степень окисления +2 (очень редко +1).
Химическая активность щёлочноземельных металлов растёт с ростом порядкового номера. Бериллий в компактном виде не реагирует ни с кислородом, ни с галогенами даже при температуре красного каления (до 600 °C, для реакции с кислородом и другими халькогенами нужна ещё более высокая температура, фтор — исключение). Магний защищён оксидной плёнкой при комнатной температуре и более высоких (до 650 °C) температурах и не окисляется дальше. Кальций медленно окисляется и при комнатной температуре вглубь (в присутствии водяных паров), и сгорает при небольшом нагревании в кислороде, но устойчив в сухом воздухе при комнатной температуре. Стронций, барий и радий быстро окисляются на воздухе, давая смесь оксидов и нитридов, поэтому их, подобно щелочным металлам и кальцию, хранят под слоем керосина.
Также, в отличие от щелочных металлов, щелочноземельные металлы не образуют надпероксиды и озониды.
Оксиды и гидроксиды щёлочноземельных металлов имеют тенденцию к усилению основных свойств с ростом порядкового номера.