1intclub (1intclub) wrote,
1intclub
1intclub

ХимМеры. Режем ножом металл. Это не реклама ножа - это химия!

Этот выпуск открывает нашу периодическую рубрику ХимМеры - рубрику о химических превращениях и способах измерения важных величин. Выпуски этой рубрики будут выходить каждую среду. Сегодня речь пойдет о металлах со "странными", непривычными для обычного человека и нехарактерными для "привычных" металлов свойствами - щелочных и отчасти щелочноземельных металлах. А конкретно - о литии (Li), натрии (Na), калии (K), кальции (Ca). Их внешний вид не вызывает удивления - как и большинство других металлов, они серого цвета с характерным металлическим блеском.
От других металлов эти отличает крайне высокая химическая активность. При комнатной температуре они активно взаимодействуют даже с компонентами воздуха, поэтому их нельзя хранить "просто так", как железные гири. Такие металлы хранят под слоем керосина, чтобы предотвратить контакт с воздухом.
Вот так, например, выглядит натрий, который достали из емкости с керосином

http://www.periodictable.ru/011Na/slides/Na1.jpg

Так выглядит калий
http://www.kentchemistry.com/images/links/PT/K.jpg

Так выглядит литий
Перечисленные металлы очень мягкие, их можно разрезать обычным ножом!
Правда, не рекомендую долго держать их в руках (а лучше вообще брать их только пинцетом), т.к. они легко взаимодействуют с влагой (а на руках она в каких-то количествах всегда есть хотя бы в виде пота или просто если руки не вытерты насухо) с образованием едкой щелочи. Как раз об этом поговорим отдельно.
Все вышеперечисленные металлы активно взаимодействуют с обычной водой. Причем если кальций взаимодействует активно, но без воспламенения, то натрий, калий и литий реагируют довольно бурно. Давайте посмотрим - это интересно!

Видео взято с канала Парамитацентра.
Кальций взаимодействует аналогично, разница лишь в том, что при реакции кальция с водой раствор мутнеет, т.к. продукт этой реакции (гидроксид кальция, или гашеная известь), в отличие от продуктов трех предыдущих, малорастворим в воде:

Что же происходит? В результате реакции металла с водой образуется гидроксид металла (в первых трех случаях - едкая щелочь) и выделяется газообразный водород.
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
2K + 2H2O = 2KOH + H2
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
Водород, выделяющийся в результате реакции, является горючим газом, и его можно поджечь, как это показано на втором видео.
"Привычные" нам металлы обычно или совсем не реагируют с водой (как золото, например) или окисляются крайне медленно (ржавление железа), покрываясь слоем продукта окисления. Металлы, о которых мы говорим в этом выпуске, с водой реагируют очень бурно, полностью растворяясь в ней, некоторые даже с воспламенением.
До сих пор мы говорили об этих металлах как о простых веществах. Но ввиду высокой химической активности (и как следствие очень малой устойчивости на воздухе) сами эти металлы в чистом виде практически не находят применение. А вот соответствующие химические элементы входят в состав очень многих полезных химических соединений. Так, натрий и калий содержатся практически во всех минеральных водах, соках, овощах и прочих продуктах. Литий сегодня получил широкое применение во всевозможных аккумуляторах для портативных устройств - мобильных телефонов, ноутбуков, электронных книг, планшетов, GPS-навигаторов, видеорегистраторов и т.д. Кальций необходим для прочности костей, он содержится в молоке, твороге, яичной скорлупе и т.д. Кальций - основной компонент извести и белил, мрамора, гранита. Также распространены кальцийсодержащие препараты в таблетках. Кстати, для хорошего усвоения кальция необходим витамин D.
В завершение вопрос на засыпку. Вы, наверное, знаете, что обычная поваренная соль, которой мы солим пищу, - это хлорид натрия, его формула NaCl. Поваренная соль растворяется в воде "спокойно", без каких либо бурных проявлений, а подсоленный раствор мы совершенно не боимся употреблять в пищу, т.е. никаких едких щелочей в нем не образуется. Почему же такая разительная разница между поведением металлического натрия и хлорида натрия? Небольшая подсказка: ключ к разгадке в этом посте.
Встретимся в нашей виртуальной лаборатории в следующую среду!
Предыдущие посты:
1. Чим Оксиген відрізняється від кисню, или восполняем пробелы базового образования;
2. Все ли мы знаем о матрице?
3. Как определяют содержание золота в радиодеталях?
4. Что такое стандартные образцы?
5. Что такое хроматография, или как определяют красители?

Tags: химия
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 34 comments