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
http://static.wikidoc.org/3/30/Li,3.jpg
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?
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
http://static.wikidoc.org/3/30/Li,3.jpg
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!
Click to viewВидео 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?