Каталог статей /

Щелочные металлы :: Соединения щелочных металлов

Щелочные металлы · Общая характеристика щелочных металлов · Химические свойства щелочных металлов · Получение щелочных металлов · Соединения щелочных металлов · Фотографии · Литература · Примечания · Близкие статьи · Официальный сайт ·


Гидроксиды

Для получения гидроксидов щелочных металлов в основном используют электролитические методы. Наиболее крупнотоннажным является производство гидроксида натрия электролизом концентрированного водного раствора поваренной соли:

\mathsf{2 \ NaCl + 2 \ H_2O \longrightarrow \ H_2 \uparrow + \ Cl_2 \uparrow + 2 \ NaOH }

катод: ~2 \ H^{+} + 2 \ e \longrightarrow \ H_2

анод: ~2 \ Cl^{-} - 2 \ e \longrightarrow \ Cl_2

Прежде щёлочь получали реакцией обмена:

\mathsf{Na_2CO_3 + \ Ca(OH)_2 \longrightarrow \ CaCO_3 \downarrow + 2 \ NaOH}

Получаемая таким способом щёлочь была сильно загрязнена содой Na2CO3.

Гидроксиды щелочных металлов — белые гигроскопичные вещества, водные растворы которых являются сильными основаниями. Они участвуют во всех реакциях, характерных для оснований — реагируют с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами, амфотерными гидроксидами:

\mathsf{2 \ LiOH + \ H_2SO_4 \longrightarrow \ Li_2SO_4 + 2 \ H_2O}

\mathsf{2 \ KOH + \ CO_2 \longrightarrow \ K_2CO_3 + \ H_2O}

\mathsf{KOH + \ Al(OH)_3 \longrightarrow \ K[Al(OH)_4]}

Гидроксиды щелочных металлов при нагревании возгоняются без разложения, за исключением гидроксида лития, который так же, как гидроксиды металлов главной подгруппы II группы, при прокаливании разлагается на оксид и воду:

\mathsf{2 \ LiOH \longrightarrow \ Li_2O + \ H_2O}

Гидроксид натрия используется для изготовления мыла, синтетических моющих средств, искусственного волокна, органических соединений, к примеру фенола.

Карбонаты

Важным продуктом, содержащим щелочной металл, является сода Na2CO3. Основное количество соды во всём мире производят по методу Сольве, предложенному ещё в начале XX века. Сущность метода состоит в следующем: водный раствор NaCl, к которому добавлен аммиак, насыщают углекислым газом при температуре 26 — 30 °C. При том образуется малорастворимый гидрокарбонат натрия, называемый питьевой содой:

\mathsf{NaCl + \ NH_3 + \ CO_2 + \ H_2O \longrightarrow \ NaHCO_3 \downarrow + \ NH_4Cl}

аммиак добавляют для нейтрализации кислотной среды, возникающей при пропускании углекислого газа в раствор, и получения гидрокарбонат-иона HCO3-, необходимого для осаждения гидрокарбоната натрия. После отделения питьевой соды раствор, содержащий хлорид аммония, нагревают с известью и выделяют аммиак, который возвращают в реакционную зону:
\mathsf{2 \ NH_4Cl + \ Ca(OH)_2 \longrightarrow 2 \ NH_3 \uparrow + \ CaCl_2 + 2 \ H_2O}
Таким образом, при аммиачном способе получения соды единственным отходом является хлорид кальция, остающийся в растворе и имеющий ограниченное применение.

При прокаливании гидрокарбоната натрия получается кальцинированная, или стиральная, сода Na2CO3 и диоксид углерода, используемый в процессе получения гидрокарбоната натрия:

\mathsf{2 \ NaHCO_3 \longrightarrow \ Na_2CO_3 + \ CO_2 \uparrow + \ H_2O}

Базовый потребитель соды — стекольная промышленность.

В отличие от малорастворимой кислой соли NaHCO3, гидрокарбонат калия KHCO3 хорошо растворим в воде, поэтому карбонат калия, или поташ, K2CO3 получают действием углекислого газа на раствор гидроксида калия:

\mathsf{2 \ KOH + \ CO_2 \longrightarrow \ K_2CO_3 + \ H_2O}

Поташ используют в производстве стекла и жидкого мыла.

Литий — единственный щелочной металл, для которого не получен гидрокарбонат. Причина этого явления в очень маленьком радиусе иона лития, который не даёт возможность ему удерживать довольно крупный ион HCO3-.

  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Информация на сайте из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу!