Навчання
Содержание
- Физические свойства щелочных металлов
- Получение щелочных металлов
- Химические свойства щелочных металлов
Литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций – металлы главной подгруппы I группы в таблице элементов Д.И. Менделеева. Их называют щелочными, поскольку при взаимодействии с водой они образуют растворимые основания – щелочи.Щелочные металлы – s-элементы. На внешнем электронном слое каждый из них имеет один электрон (ns1). Радиусы атомов сверху вниз в подгруппе увеличиваются, энергия ионизации уменьшается, восстановительная активность, как и способность отдавать валентные электроны с внешнего слоя, увеличивается.
Рассматриваемые металлы очень активны, поэтому в свободном состоянии они в природе не встречаются. Их можно обнаружить в виде соединений, в составе минералов (поваренной соли NaCl, сильвинита NaCl∙KCl, глауберовой соли NaSO4∙10H2O и других) или в виде ионов в морской воде.
Навчання
Химический элемент бериллий относится к II группе периодической системы Менделеева, он представляет собой легкий хрупкий металл светло-серого цвета с характерным блеском. Механические свойства бериллия зависят от степени его чистоты и метода термической обработки.
Бериллий — редкий элемент, он встречается в щелочных, субщелочных и кислых магмах. Известно около 40 его минералов, наибольшее практическое значения имеют: берилл, хризоберилл, гельвин, фенакит и бертрандит. Этот химический элемент присутствует в тканях многих животных и растений, участвуя в обмене магния и фосфора в костной ткани.
У бериллия гексагональная плотноупакованная кристаллическая решетка, он обладает высокой теплоемкостью, а его плотность меньше, чем у алюминия. У него низкое электросопротивление, причем это свойство зависит от качества металла и заметно меняется с температурой.
Механические свойства бериллия зависят от текстуры и величины зерна, которая определяется методом его обработки. Под воздействием давления появляется анизотропия, этот металл переходит из хрупкого состояния в пластическое при температуре 200-400оС.
Бериллий двухвалентен в соединениях, он обладает высокой химической активностью. На воздухе данный металл устойчив благодаря прочной тонкой пленке его окиси, но при нагревании свыше 800оС быстро окисляется. С водой он практически не взаимодействует, если температура ниже 100оС, но легко растворяется в соляной, плавиковой и разбавленной серной кислотах.
С фтором бериллий взаимодействует при комнатной температуре, с азотом — при 650оС, образуя нитрид, с углеводом — при 1200оС, в результате этой реакции получают карбид. С водородом бериллий практически не реагирует во всем диапазоне температур.
В промышленности металлический бериллий получают путем переработки берилла в гидроокись или сульфат. Берилл спекают с мелом или известью, обрабатывают серной кислотой, образующийся сульфат выщелачивают водой и осаждают аммиаком.
Заготовки для изделий из бериллия готовят методами порошковой металлургии — его измельчают, а затем подвергают горячему прессованию в вакууме при температуре 1140-1180оС. Трубы и профили получают методом горячего (при 800-1050оС) или теплого (при 400-500оС) выдавливания.
Бериллий входит в состав многих сплавов на основе магния, меди, алюминия и других цветных металлов, его применяют для поверхностной бериллизации стали. Данный химический элемент интенсивно излучает нейтроны при бомбардировке альфа-частицами, что позволяет его успешно использовать в нейтронных источниках на основе полония, плутония, радия и актиния.