- •Часть I. Химия s- и р-элементов
- •Предисловие
- •Раздел I. Химические элементы главных подгрупп (s- и p-элементы)
- •1. Щелочные металлы
- •1.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов главной подгруппы I группы
- •Распространенность щелочных металлов в земной коре
- •1.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства щелочных металлов
- •1.3. Соединения щелочных металлов
- •1.4. Применение
- •2. Элементы II группы главной подгруппы
- •2.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов II группы главной подгруппы
- •Распространенность элементов II группы главной подгруппы в земной коре
- •2.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства металлов II группы главной подгруппы
- •2.3. Соединения
- •Растворимость гидроксидов элементов II группы главной подгруппы
- •2.4. Применение
- •3. Элементы III группы главной подгруппы
- •3.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов главной подгруппы III группы
- •Распространенность элементов III группы главной подгруппы в земной коре
- •3.2. Простые вещества
- •Некоторые свойства простых веществ III группы главной подгруппы
- •3.3. Соединения
- •3.4. Применение
- •4. Элементы IV группы главной подгруппы
- •4.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов главной подгруппы IV группы
- •Распространенность элементов IV группы главной подгруппы в земной коре
- •4.2. Простые вещества
- •4.3. Соединения
- •Изменение кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств оксидов элементов главной подгруппы IV группы
- •Изменение кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств гидроксидов элементов главной подгруппы IV группы
- •4.4. Применение
- •5. Элементы V группы главной подгруппы
- •5.1. Характеристика элементов
- •Длины связей атомов азота и фосфора с водородом и кислородом
- •Некоторые свойства элементов главной подгруппы V группы
- •Валентности и степени окисления атомов элементов главной подгруппы V группы
- •Распространенность элементов V группы главной подгруппы в земной коре
- •5.2. Простые вещества
- •5.3. Соединения
- •Некоторые свойства соединений с водородом элементов главной подгруппы V группы
- •Свойства оксидов элементов главной подгруппы V группы
- •Свойства гидроксидов элементов главной подгруппы V группы
- •Продукты восстановления азотной кислоты в реакциях с металлами
- •5.4. Применение
- •6. Элементы VI группы главной подгруппы
- •6.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов главной подгруппы VI группы
- •Валентности и степени окисления атомов элементов главной подгруппы VI группы
- •Распространенность элементов VI группы главной подгруппы в земной коре
- •6.2. Простые вещества
- •6.3. Соединения
- •Температуры плавления и кипения водородных соединений элементов главной подгруппы VI группы
- •Константы диссоциации кислот состава н2э
- •Свойства оксидов элементов главной подгруппы VI группы
- •Свойства гидроксидов элементов главной подгруппы VI группы
- •6.4. Применение
- •7. Элементы VII группы главной подгруппы
- •7.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов главной подгруппы VII группы
- •Валентности и степени окисления атомов элементов главной подгруппы VII группы
- •Распространенность элементов VII группы главной подгруппы в земной коре
- •7.2. Простые вещества
- •7.3. Соединения
- •Температуры кипения и плавления галогеноводородов
- •Относительно устойчивые оксиды галогенов
- •Свойства гидроксидов элементов главной подгруппы VII группы
- •7.4. Применение
- •8. Элементы VIII группы главной подгруппы
- •8.1. Характеристика элементов
- •Некоторые свойства элементов главной подгруппы VIII группы
- •8.3. Соединения
- •Формулы и некоторые свойства известных фторидов благородных газов
- •8.4. Применение
- •Литература
1.4. Применение
Щелочные металлы и их соединения – важнейшие компоненты различных химических производств. Na, К используются для металлотермического получения ряда металлов (Ti, Zr, Nb, Та); Li – в качестве добавок к некоторым сплавам; Li, Na, К – во многих органических синтезах; Na – для осушки органических растворителей.
Соединения щелочных металлов находят применение в мыловарении (Na2СО3), производстве стекла (Na2СО3, К2СО3, Na2SO4, Li2О), используются для отбелки и дезинфекции (Na2O2).
По своему значению в жизни человека хлориды натрия и калия превосходят все другие соединения. NaCl не только один из важнейших пищевых продуктов, но и основное сырье для производства соды, гидроксида и пероксида натрия, соляной кислоты и хлора. KCl и карналлит KClMgCl26H2O идут на производство калийных удобрений, карбоната и гидроксида калия. Мирабилит – основное сырье для производства высококачественного стекла, бумаги, необходим он и для текстильной и нефтеперерабатывающей промышленности.
Пероксиды, надпероксиды и озониды широко используют для регенерации воздуха в подводных лодках, кабинах космических кораблей, танках-амфибиях, убежищах, подводных домах. Применяют их в дыхательных аппаратах пожарных и горноспасательных команд.
2. Элементы II группы главной подгруппы
В главную подгруппу второй группы входят бериллий (Ве), магний (Мg), щелочноземельные металлы – кальций (Са), стронций (Sr), барий (Ва), радий (Rа).
2.1. Характеристика элементов
Строение атомов. Структура внешнего электронного слоя атомов – ns2. Электроны внешнего слоя сравнительно легко отщепляются от атома, при этом атом превращается в двухзарядный катион с электронной конфигурацией ближайшего благородного газа, поэтому в отношении химической активности эти элементы лишь немного уступают щелочным металлам.
С увеличением порядкового номера элементов в подгруппе радиусы атомов и ионов увеличиваются; энергии ионизации, сродство к электрону, электроотрицательности атомов уменьшаются (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Некоторые свойства элементов II группы главной подгруппы
Элементы |
Ве |
Мg |
Са |
Sr |
Ва |
Rа |
Радиус атома, нм |
0,113 |
0,160 |
0,197 |
0,215 |
0,221 |
0,235 |
Радиус иона Э2+, нм |
0,034 |
0,074 |
0,104 |
0,120 |
0,138 |
0,144 |
Энергия ионизации I, эВ |
9,32 |
7,65 |
6,11 |
5,69 |
5,21 |
5,28 |
Энергия ионизации II, эВ |
18,24 |
15,03 |
11,87 |
11,03 |
10,00 |
10,15 |
Сродство к электрону, эВ |
0,38 |
–0,22 |
–1,93 |
–1,51 |
–0,48 |
– |
Электроотрицательность: |
|
|
|
|
|
|
Относительная по Полингу |
1,57 |
1,31 |
1,00 |
0,95 |
0,89 |
0,89 |
Относительная по Оллреду |
1,47 |
1,23 |
1,04 |
0,99 |
0,97 |
0,97 |
Абсолютная, эВ |
4,9 |
3,75 |
2,2 |
2,0 |
2,4 |
– |
Валентности и степени окисления. Для всех элементов характерны валентность II и степень окисления +2.
Распространенность в природе элементов подгруппы приведена в таблице 2.2.
Таблица 2.2
