क्षार धातु लवण उदाहरण। क्षारीय धातु

क्षार धातुओं - फ्रेंशियम, सीज़ियम, रुबिडियम, पोटेशियम, सोडियम, लिथियम - का नाम इस तथ्य के कारण रखा गया है कि वे पानी के साथ बातचीत करते समय क्षार बनाते हैं। उनकी उच्च प्रतिक्रियाशीलता के कारण, इन तत्वों को खनिज तेल या मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे संग्रहीत किया जाना चाहिए। इन सभी पदार्थों में सबसे अधिक सक्रिय है फ्रेंशियम (इसमें रेडियोधर्मिता है)।

क्षार धातु नरम, चांदी के पदार्थ हैं। उनके हौसले से कटी हुई सतह में एक विशिष्ट चमक है। क्षार धातुएं कम तापमान पर उबलती और पिघलती हैं, इनमें उच्च तापीय और विद्युत चालकता होती है। उनका घनत्व भी कम होता है।

क्षार धातुओं के रासायनिक गुण

पदार्थ मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं, यौगिकों में ऑक्सीकरण राज्य (एकल) +1 को प्रदर्शित करते हैं। क्षार धातुओं के परमाणु द्रव्यमान में वृद्धि के साथ, कटौती क्षमता भी बढ़ जाती है। लगभग सभी यौगिक पानी में घुलनशील हैं, ये सभी प्रकृति में आयनिक हैं।

मध्यम गर्म होने पर, क्षार धातुएं हवा में प्रज्वलित होती हैं। हाइड्रोजन के संयोजन में, पदार्थ नमक की तरह हाइड्राइड बनाते हैं। दहन उत्पाद आमतौर पर पेरोक्साइड होते हैं।

क्षार धातु ऑक्साइड पीले ठोस (रुबिडियम और पोटेशियम ऑक्साइड), सफेद और लिथियम) और नारंगी (सीज़ियम ऑक्साइड) रंग हैं। ये ऑक्साइड पानी, एसिड, ऑक्सीजन, अम्लीय और एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं। ये मूल गुण उन सभी में निहित हैं और एक स्पष्ट चरित्र है।

क्षारीय धातु पेरोक्साइड पीले-सफेद पाउडर हैं। वे कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोऑक्साइड गैसों, एसिड, गैर-धातुओं, पानी के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं।

क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड सफेद पानी में घुलनशील ठोस पदार्थ हैं। ये यौगिक क्षार के मूल गुणों को दर्शाते हैं (काफी स्पष्ट रूप से)। लिथियम से बाड़ तक, ठिकानों की ताकत और पानी में घुलनशीलता की डिग्री बढ़ जाती है। हाइड्रॉक्साइड्स को काफी मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स माना जाता है। वे लवण और ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, गैर-धातुओं को अलग करते हैं, लिथियम यौगिक के अपवाद के साथ, अन्य सभी थर्मल स्थिरता का प्रदर्शन करते हैं। जब प्रज्वलित किया जाता है, तो यह पानी और ऑक्साइड में विघटित हो जाता है। इन यौगिकों को क्लोराइड जलीय समाधानों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है, विनिमय प्रतिक्रियाओं की एक संख्या। हाइड्रोक्साइड्स पानी के साथ तत्वों (या ऑक्साइड्स) की बातचीत से भी प्राप्त होते हैं।

वर्णित धातुओं के लगभग सभी लवण (कुछ लिथियम लवण के अपवाद के साथ) पानी में अच्छी तरह से घुलनशील हैं। कमजोर एसिड के साथ गठित, नमक समाधान में हाइड्रोलिसिस के कारण एक मध्यम प्रतिक्रिया (क्षारीय) होती है, जबकि मजबूत एसिड के साथ गठित लवण हाइड्रोलाइज नहीं करते हैं। आम लवण पत्थर सिलिकेट गोंद (घुलनशील ग्लास), बर्थोलेट के नमक, पोटेशियम परमैंगनेट, पीने के सोडा, सोडा ऐश और अन्य हैं।

सभी क्षार धातु यौगिकों में लौ के रंग को बदलने की क्षमता होती है। इसका उपयोग रासायनिक विश्लेषण में किया जाता है। तो, लौ लिथियम आयनों के साथ रंगीन है, बैंगनी - पोटेशियम आयनों के साथ, पीला - सोडियम, सफेद-गुलाबी - रूबिडियम, वायलेट-लाल - सीज़ियम।

इस तथ्य के कारण कि सभी क्षारीय तत्व सबसे मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं, उन्हें पिघला हुआ नमक के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

क्षार धातुओं का अनुप्रयोग

तत्वों का उपयोग मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, सौर कोशिकाओं में सीज़ियम का उपयोग किया जाता है। लिथियम का उपयोग मिश्र धातुओं के असर में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। सोडियम गैस-डिस्चार्ज लैंप और परमाणु रिएक्टरों में एक शीतलक के रूप में मौजूद है। रुबिडियम का उपयोग अनुसंधान गतिविधियों में किया जाता है।

सबसे सक्रिय धातुएं क्षार धातुएं हैं। वे सरल और जटिल पदार्थों के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करते हैं।

सामान्य जानकारी

क्षार धातुएं मेंडेलीव की आवर्त सारणी के समूह I में हैं। ये एक कम गलनांक और कम घनत्व के साथ ग्रे-सिल्वर रंग की नरम मोनोवालेंट धातुएं हैं। वे एजेंटों को कम करते हुए एकमात्र ऑक्सीकरण स्थिति +1 दिखाते हैं। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास - ns १।

अंजीर। 1. सोडियम और लिथियम।

समूह I धातुओं की सामान्य विशेषताएँ तालिका में दी गई हैं।

सक्रिय धातु अन्य पदार्थों के साथ जल्दी से प्रतिक्रिया करते हैं, इसलिए, प्रकृति में वे केवल खनिजों की संरचना में पाए जाते हैं।

प्राप्त करना

शुद्ध क्षार धातु प्राप्त करने के कई तरीके हैं:

पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस, सबसे अधिक बार क्लोराइड या हाइड्रॉक्साइड -

2NaCl → 2Na + Cl 2, 4NaOH → 4Na + 2H 2 O + O 2;

सोडियम प्राप्त करने के लिए कोयले के साथ कैल्सिंग सोडा (सोडियम कार्बोनेट) -

Na 2 CO 3 + 2C → 2Na + 3CO;

उच्च तापमान पर कैल्शियम द्वारा क्लोराइड से रुबिडियम की कमी -

2RbCl + Ca → 2Rb + CaCl 2;

• ज़िरकोनियम का उपयोग करके कार्बोनेट से कैल्शियम की कमी -

  2 सी 2 सीओ 3 + जेडआर → 4 सीके + जेडआरओ 2 + 2 सीओ 2।

इंटरेक्शन

क्षार धातुओं के गुण उनकी संरचना के कारण हैं। आवर्त सारणी के पहले समूह में होने के कारण, उनके पास बाहरी ऊर्जा स्तर पर केवल एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन है। एक एकल इलेक्ट्रॉन आसानी से ऑक्सीकरण परमाणु में स्थानांतरित हो जाता है, जो तेजी से प्रतिक्रिया में योगदान देता है।

तालिका के ऊपर से नीचे तक धातु के गुणों में वृद्धि होती है, इसलिए लिथियम को फ्रैन्शियम की तुलना में वैलेंस इलेक्ट्रॉन के साथ भाग करना अधिक कठिन होता है। लिथियम सभी क्षार धातुओं का सबसे कठोर तत्व है। ऑक्सीजन के साथ लिथियम की प्रतिक्रिया उच्च तापमान के प्रभाव में होती है। समूह के अन्य धातुओं की तुलना में लिथियम पानी के साथ बहुत अधिक धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है।

सामान्य रासायनिक गुणों को तालिका में प्रस्तुत किया गया है।

एक अच्छी प्रतिक्रिया के साथ, उनके पास लौ का एक अलग रंग है। लिथियम जलता है क्रिमसन, सोडियम पीला, सीज़ियम गुलाबी बैंगनी। क्षार धातु के आक्साइड में भी अलग-अलग रंग होते हैं। सोडियम सफेद, रुबिडियम और पोटेशियम पीले रंग में बदल जाता है।

अंजीर। 2. क्षार धातुओं की गुणात्मक प्रतिक्रिया।

आवेदन

सरल धातुओं और उनके यौगिकों का उपयोग प्रकाश मिश्र, धातु भागों, उर्वरकों, सोडा, और अन्य पदार्थों को बनाने के लिए किया जाता है। रुबिडियम और पोटेशियम उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है। सोडियम वाष्प का उपयोग फ्लोरोसेंट लैंप में किया जाता है। केवल रेडियोधर्मी गुणों के कारण ही फ्रेंशियम का कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं है। समूह I तत्वों का उपयोग कैसे किया जाता है, इसका वर्णन क्षार धातु अनुप्रयोग तालिका में संक्षेप में किया गया है।

अंजीर। 3. बेकिंग सोडा।

हमने क्या सीखा है?

9 वीं कक्षा के पाठ से हमने क्षार धातुओं की ख़ासियत के बारे में जाना। वे आवर्त सारणी के समूह I में हैं और प्रतिक्रियाओं के दौरान एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन दान करते हैं। ये नरम धातुएं हैं जो सरल और जटिल पदार्थों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में आसानी से प्रवेश करती हैं - हैलोजन, गैर-धातु, एसिड, पानी। प्रकृति में, वे केवल अन्य पदार्थों की संरचना में पाए जाते हैं, इसलिए, उन्हें निकालने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस या एक कमी प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है। उनका उपयोग उद्योग, निर्माण, धातु विज्ञान, ऊर्जा में किया जाता है।

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क्षार धातुएं - रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली के 1 समूह के तत्वों का सामान्य नाम। इसकी संरचना लिथियम (Li), सोडियम (Na), पोटेशियम (K), रुबिडियम (Rb), सीज़ियम (Cs), फ़्रैन्शियम (Fr) और काल्पनिक तत्व यूनेनियम (Uue) है। समूह का नाम घुलनशील सोडियम और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के नाम से आता है, जिसमें क्षार प्रतिक्रिया और स्वाद होता है। तत्वों, गुणों, उत्पादन और सरल पदार्थों के उपयोग के परमाणुओं की संरचना की सामान्य विशेषताओं पर विचार करें।

अप्रचलित और नए समूह क्रमांकन

पुरानी संख्या प्रणाली के अनुसार, आवधिक तालिका के सबसे बाएं ऊर्ध्वाधर स्तंभ पर कब्जा करने वाले क्षार धातु समूह I-A से संबंधित हैं। 1989 में, अंतर्राष्ट्रीय रासायनिक संघ (IUPAC) ने मुख्य के रूप में एक अलग विकल्प (लंबी अवधि) का प्रस्ताव रखा। नए वर्गीकरण और निरंतर संख्या के अनुसार क्षार धातुएं 1 समूह से संबंधित हैं। यह सेट 2 पीरियड - लीथियम के प्रतिनिधि द्वारा खोला जाता है, और यह 7 वें पीरियड के एक रेडियोधर्मी तत्व द्वारा पूरा किया जाता है - फ्रेंशियम। परमाणुओं के बाहरी आवरण में 1 समूह की सभी धातुओं में एक एस-इलेक्ट्रॉन होता है, जिसे वे आसानी से दान (पुनर्प्राप्त) करते हैं।

क्षार धातु परमाणुओं की संरचना

1 समूह के तत्वों के लिए, एक दूसरे ऊर्जा स्तर की उपस्थिति विशेषता है, पिछले निष्क्रिय गैस की संरचना को दोहराते हुए। प्रायद्वीपीय परत पर लिथियम में 2 हैं, और बाकी में 8 इलेक्ट्रॉन हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, परमाणु आसानी से एक बाहरी एस-इलेक्ट्रॉन दान करते हैं, एक महान गैस के ऊर्जावान रूप से अनुकूल विन्यास प्राप्त करते हैं। 1 समूह के तत्वों में आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रोनगेटिविटी (ईओ) के निम्न मूल्य हैं। वे आसानी से एकल चार्ज किए गए सकारात्मक आयनों का निर्माण करते हैं। जब लिथियम से फ्रैंसियम में गुजरते हैं, तो प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या, परमाणु की त्रिज्या बढ़ जाती है। रुबिडियम, सीज़ियम और फ्रेंशियम समूह में पहले से मौजूद तत्वों की तुलना में एक बाहरी इलेक्ट्रॉन को अधिक आसानी से दान करते हैं। नतीजतन, समूह में ऊपर से नीचे तक, वसूली क्षमता बढ़ जाती है।

क्षार धातुओं की आसान ऑक्सीडिज़ेबिलिटी इस तथ्य की ओर ले जाती है कि 1 समूह के तत्व प्रकृति में उनके एकल आवेशित यौगिकों के यौगिकों के रूप में मौजूद हैं। पृथ्वी की पपड़ी में सोडियम की मात्रा 2.0%, पोटेशियम 1.1% है। इसमें अन्य तत्व कम मात्रा में होते हैं, उदाहरण के लिए, फ्रांस का भंडार - 340 ग्राम। सोडियम क्लोराइड समुद्र के पानी में भंग कर दिया जाता है, नमक झीलों और वनस्पतियों की नमकीन, रॉक या टेबल नमक के भंडार जमा करता है। सिल्विनाइट NaCl को हलाइट के साथ एक साथ पाया जाता है। KCl और सिल्विन KCl। फेल्डस्पार पोटेशियम एलुमिनोसिलिकेट के 2 द्वारा बनता है। सोडियम कार्बोनेट कई झीलों के पानी में घुल जाता है, और तत्व सल्फेट के भंडार कैस्पियन सागर (कारा-बोगाज़-गोल) के जल क्षेत्र में केंद्रित होते हैं। चिली (चिली नाइट्रेट) में सोडियम नाइट्रेट के भंडार हैं। प्राकृतिक लिथियम यौगिकों की एक सीमित संख्या है। रुबिडियम और सीज़ियम को समूह 1 तत्वों के यौगिकों की अशुद्धियों के रूप में पाया जाता है, और यूरेनियम यूरेनियम में पाया जाता है।

क्षार धातुओं का खोज क्रम

ब्रिटिश रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी जी डेवी ने 1807 में पहली बार सोडियम और पोटेशियम मुक्त रूप में प्राप्त करने के लिए क्षार पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस किए। 1817 में स्वीडिश वैज्ञानिक जोहान आरफेडसन ने खनिजों में तत्व लिथियम की खोज की और 1825 में जी। डेवी ने शुद्ध धातु को अलग कर दिया। रुबिडियम की खोज सबसे पहले 1861 में आर। बन्सेन और जी। किरचॉफ ने की थी। जर्मन शोधकर्ताओं ने एलुमिनोसिलिकेट्स की संरचना का विश्लेषण किया और नए तत्व के अनुरूप स्पेक्ट्रम में एक लाल रेखा प्राप्त की। 1939 में, पेरिस इंस्टीट्यूट ऑफ रेडियोएक्टिविटी के एक कर्मचारी, मार्गरीटा पेरे ने आइसोटोप फ्रेन्स के अस्तित्व की स्थापना की। उसने अपनी मातृभूमि के सम्मान में तत्व को नाम भी दिया। Ununennius (eka-francium) परमाणु संख्या 119 के साथ एक नए प्रकार के परमाणु का एक अस्थायी नाम है। रासायनिक प्रतीक Uue का उपयोग अस्थायी रूप से किया जाता है। 1985 के बाद से, शोधकर्ता एक नए तत्व को संश्लेषित करने की कोशिश कर रहे हैं, जो 8 वीं अवधि में पहला, 1 समूह में सातवां होगा।

क्षार धातुओं के भौतिक गुण

लगभग सभी क्षार धातुओं में एक चांदी-सफेद रंग और एक धातु की चमक होती है जब ताजा कटौती (सीज़ियम का सुनहरा-पीला रंग होता है)। हवा में, चमक फीकी पड़ जाती है, एक ग्रे फिल्म दिखाई देती है, लिथियम पर यह हरा-काला हो जाता है। इस धातु के समूह में अपने पड़ोसियों के बीच सबसे अधिक कठोरता है, लेकिन टैल्क से नीच है, जो सबसे नरम खनिज है जो मोह पैमाने को खोलता है। सोडियम और पोटेशियम आसानी से झुकते हैं और काटे जा सकते हैं। अपने शुद्ध रूप में रुबिडियम, सीज़ियम और फ्रैन्शियम एक रूखे द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करते हैं। क्षार धातुओं का पिघलना अपेक्षाकृत कम तापमान पर होता है। लिथियम के लिए, यह 180.54 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है। सोडियम 97.86 ° C पर पिघलाता है, पोटेशियम 63.51 ° C पर, रुबिडियम 39.32 ° C पर, सीज़ियम 28.44 ° C पर। क्षार धातुओं का घनत्व संबंधित पदार्थों की तुलना में कम है। लिथियम मिट्टी के तेल में तैरता है, पानी की सतह तक बढ़ता है, इसमें पोटेशियम और सोडियम भी तैरते हैं।

क्रिस्टलीय अवस्था

क्षार धातुओं का क्रिस्टलीकरण एक घन प्रणाली (शरीर-केंद्रित) में होता है। इसकी संरचना में परमाणुओं में एक चालन बैंड होता है, जिससे मुक्त स्तर इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित कर सकते हैं। यह ये सक्रिय कण होते हैं जो एक विशेष रासायनिक बंधन - धातु को ढोते हैं। ऊर्जा स्तर की संरचना की सामान्यता और क्रिस्टल लैटिस की प्रकृति 1 समूह के तत्वों की समानता को समझाती है। लिथियम से सीज़ियम में जाने पर, तत्वों के परमाणुओं का द्रव्यमान बढ़ता है, जिससे घनत्व में नियमित वृद्धि होती है, साथ ही साथ अन्य गुणों में भी परिवर्तन होता है।

क्षार धातुओं के रासायनिक गुण

क्षार धातुओं के परमाणुओं में एकमात्र बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिक के लिए कमजोर रूप से आकर्षित होता है, इसलिए, वे कम आयनीकरण ऊर्जा, नकारात्मक या शून्य इलेक्ट्रॉन आत्मीयता के करीब होते हैं। कम करने वाली गतिविधि वाले पहले समूह के तत्व व्यावहारिक रूप से ऑक्सीकरण करने में असमर्थ हैं। ऊपर से नीचे के समूह में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में गतिविधि बढ़ जाती है:

क्षार धातुओं का उत्पादन और उपयोग

1 समूह से संबंधित धातुएं उनके हलवों और अन्य प्राकृतिक यौगिकों के पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उद्योग में प्राप्त की जाती हैं। जब विद्युत प्रवाह द्वारा विघटित किया जाता है, तो कैथोड पर धनात्मक आयन इलेक्ट्रॉनों को जोड़ते हैं और मुक्त धातु में कम हो जाते हैं। आयनों को विपरीत इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीकरण किया जाता है।

हाइड्रॉक्साइड पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, ओह - कणों को एनोड पर ऑक्सीकरण किया जाता है, ऑक्सीजन जारी किया जाता है और पानी प्राप्त किया जाता है। एक अन्य विधि में कैल्शियम के साथ उनके नमक पिघलने से क्षार धातुओं की थर्मल कमी होती है। 1 समूह के तत्वों के सरल पदार्थ और यौगिक व्यावहारिक महत्व के हैं। लिथियम का उपयोग परमाणु ऊर्जा इंजीनियरिंग में एक कच्चे माल के रूप में किया जाता है और रॉकेटरी में उपयोग किया जाता है। धातु विज्ञान में, इसका उपयोग हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, सल्फर के अवशेषों को हटाने के लिए किया जाता है। हाइड्रॉक्साइड क्षारीय बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट को पूरक करता है।

सोडियम परमाणु ऊर्जा, धातु विज्ञान और कार्बनिक संश्लेषण के लिए आवश्यक है। सौर कोशिकाओं के निर्माण में सीज़ियम और रुबिडियम का उपयोग किया जाता है। हाइड्रॉक्साइड्स और लवण व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, विशेष रूप से क्लोराइड, नाइट्रेट, सल्फेट्स, क्षार धातुओं के कार्बोनेट। पिंजरों में जैविक गतिविधि होती है, सोडियम और पोटेशियम आयन मानव शरीर के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं।

ये आवधिक प्रणाली के समूह I के तत्व हैं: लिथियम (ली), सोडियम (Na), पोटेशियम (K), रुबिडियम (Rb), सीज़ियम (Cs), फ्रेंशियम (Fr); बहुत नरम, प्लास्टिक, fusible और प्रकाश, आमतौर पर चांदी-सफेद; रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय; पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करते हैं क्षार (जहां से नाम आता है)।

सभी क्षार धातु अत्यंत सक्रिय हैं, सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में वे गुणों को कम करने का प्रदर्शन करते हैं, अपने एकमात्र इलेक्ट्रॉन को छोड़ देते हैं, एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए कटियन में बदल जाते हैं, और एकमात्र ऑक्सीकरण राज्य +1 का प्रदर्शन करते हैं।

पुनर्योजी क्षमता बढ़ जाती है क्रम में - ली - ना - के - आरबी - सी एस।

सभी क्षार धातु यौगिक आयनिक हैं।

लगभग सभी लवण पानी में घुलनशील हैं।

कम गलनांक,

कम घनत्व मान,

मुलायम, चाकू से काटें

उनकी गतिविधि के कारण, क्षार धातुओं को हवा और नमी की पहुंच को अवरुद्ध करने के लिए मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे संग्रहीत किया जाता है। लिथियम बहुत हल्का होता है और केरोसिन में सतह पर तैरता है, इसलिए इसे पेट्रोलियम जेली की एक परत के नीचे संग्रहीत किया जाता है।

क्षार धातुओं के रासायनिक गुण

1. क्षार धातु सक्रिय रूप से पानी के साथ बातचीत करते हैं:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2

2. ऑक्सीजन के साथ क्षार धातुओं की प्रतिक्रिया:

4Li + O 2 → 2Li 2 O (लिथियम ऑक्साइड)

2Na + O 2 → Na 2 O 2 (सोडियम पेरोक्साइड)

K + O 2 → KO 2 (पोटेशियम सुपरऑक्साइड)

हवा में, क्षार धातुओं को तुरंत ऑक्सीकृत किया जाता है। इसलिए, उन्हें कार्बनिक सॉल्वैंट्स (मिट्टी के तेल, आदि) की एक परत के तहत संग्रहीत किया जाता है।

3. अन्य गैर-धातुओं के साथ क्षार धातुओं की प्रतिक्रियाओं में, द्विआधारी यौगिक बनते हैं:

2Li + Cl 2 → 2LiCl (पड़ाव)

2Na + S → Na 2 S (सल्फाइड)

2Na + H 2 → 2NaH (हाइड्राइड्स)

6Li + N 2 → 2Li 3 N (नाइट्राइड्स)

2 एलआई + 2 सी → ली 2 सी 2 (कार्बाइड)

4. अम्ल के साथ क्षार धातुओं की प्रतिक्रिया

(शायद ही कभी किया जाता है, पानी के साथ एक प्रतिक्रिया होती है):

2Na + 2HCl → 2NaCl + H 2

5. अमोनिया के साथ क्षार धातुओं की सहभागिता

(सोडियम अमाइड बनता है):

2 एलआई + 2 एनएच 3 \u003d 2 एलआईएनएच 2 + एच 2

6. अल्कोहल अल्कोहल की अल्कोहल और फिनोल के साथ सहभागिता, जो इस मामले में अम्लीय गुणों को प्रदर्शित करता है:

2Na + 2C 2 H 5 OH \u003d 2C 2 H 5 ONa + H 2;

2K + 2C 6 एच 5 ओएच \u003d 2 सी 6 एच 5 ओके + एच 2;

7. क्षार धातु के पिंजरों के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया - निम्नलिखित रंगों में लौ रंग:

ली + - कारमाइन लाल

ना + - पीला

K +, Rb + और Cs + - बैंगनी

क्षार धातुओं की प्राप्ति

धातु लिथियम, सोडियम और पोटेशियम प्राप्त पिघला हुआ लवण (क्लोराइड), और रुबिडियम और सीज़ियम के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा - वैक्यूम में कमी से जब उनके क्लोराइड कैल्शियम के साथ गरम होते हैं: 2CCl + Ca \u003d 2C + CaCl 2
सोडियम और पोटेशियम के वैक्यूम-थर्मल उत्पादन का उपयोग छोटे स्तर पर भी किया जाता है:

2NaCl + CaC 2 \u003d 2Na + CaCl 2 + 2C;
4KCl + 4CaO + Si \u003d 4K + 2CaCl 2 + Ca 2 SiO 4।

सक्रिय क्षार धातुओं को उनकी उच्च अस्थिरता के कारण वैक्यूम-थर्मल प्रक्रियाओं में छोड़ा जाता है (उनके वाष्प को प्रतिक्रिया क्षेत्र से हटा दिया जाता है)।

समूह I के तत्वों और उनके शारीरिक क्रिया के रासायनिक गुणों की विशेषताएं

लिथियम परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 2 2s 1 है। यह दूसरी अवधि में सबसे बड़ा परमाणु त्रिज्या है, जो एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन की टुकड़ी और एक अक्रिय गैस (हीलियम) के स्थिर विन्यास के साथ ली + आयन की उपस्थिति की सुविधा देता है। नतीजतन, इसके यौगिकों का गठन लिथियम से दूसरे परमाणु में इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण और कोवलेंस के एक छोटे से अंश के साथ एक आयनिक बंधन की उपस्थिति के साथ किया जाता है। लिथियम एक विशिष्ट धातु तत्व है। पदार्थ के रूप में, यह एक क्षार धातु है। यह समूह I के अन्य सदस्यों से उनके छोटे आकार और सबसे कम, उनकी तुलना में, गतिविधि से भिन्न होता है। इस संबंध में, यह ली से तिरछे स्थित समूह II तत्व, मैग्नीशियम से मिलता जुलता है। समाधान में, ली + आयन अत्यधिक सॉल्व किया गया है; यह कई दसियों पानी के अणुओं से घिरा हुआ है। विलायक की ऊर्जा के मामले में लिथियम - विलायक के अणुओं के अलावा, क्षार धातुओं के उद्धरणों की तुलना में प्रोटॉन के करीब है।

ली + आयन का छोटा आकार, नाभिक का उच्च आवेश और केवल दो इलेक्ट्रॉन इस कण के चारों ओर धनात्मक आवेश के एक महत्वपूर्ण क्षेत्र की उपस्थिति के लिए स्थितियाँ बनाते हैं, इसलिए, समाधानों में, एक महत्वपूर्ण संख्या में ध्रुवीय विलायक के अणु इसकी ओर आकर्षित होते हैं और इसकी समन्वय संख्या बड़ी होती है, धातु एक महत्वपूर्ण संख्या में ऑर्गेनोथाइल यौगिक बनाने में सक्षम है। ...

तीसरी अवधि सोडियम के साथ शुरू होती है, इसलिए, बाहरी स्तर पर, यह केवल 1e है - , एक 3s कक्षीय पर कब्जा कर रहा है। तीसरी अवधि में ना परमाणु की त्रिज्या सबसे बड़ी है। ये दो विशेषताएं तत्व की प्रकृति को निर्धारित करती हैं। इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 है . सोडियम का एकमात्र ऑक्सीकरण अवस्था +1 है। इसकी वैद्युतीयऋणात्मकता बहुत छोटी है, इसलिए, सोडियम केवल एक सकारात्मक चार्ज आयन के रूप में यौगिकों में मौजूद है और रासायनिक बंधन को एक आयनिक चरित्र देता है। Na + आयन, Li + की तुलना में आकार में बहुत बड़ा है, और इसका उत्कीर्णन इतना महान नहीं है। हालांकि, यह समाधान में मुक्त रूप में मौजूद नहीं है।

K + और Na + आयनों का शारीरिक महत्व पृथ्वी की पपड़ी बनाने वाले घटकों की सतह पर उनकी अलग-अलग adsorbability के साथ जुड़ा हुआ है। सोडियम यौगिक केवल सोखना के अधीन होते हैं, जबकि पोटेशियम यौगिकों को मिट्टी और अन्य पदार्थों द्वारा मजबूती से बनाए रखा जाता है। सेल झिल्ली, सेल-मध्यम इंटरफ़ेस होने के नाते, K + आयनों के लिए पारगम्य हैं, जिसके परिणामस्वरूप K + का इंट्रासेल्युलर सांद्रता Na + आयनों की तुलना में काफी अधिक है। इसी समय, रक्त प्लाज्मा में Na + की सांद्रता इसमें पोटेशियम की सामग्री को पार कर जाती है। यह परिस्थिति कोशिकाओं की झिल्ली क्षमता के उद्भव से जुड़ी है। आयन K + और Na + शरीर के तरल चरण के मुख्य घटकों में से एक हैं। सीए 2+ आयनों के साथ उनका अनुपात कड़ाई से परिभाषित किया गया है, और इसका उल्लंघन पैथोलॉजी की ओर जाता है। शरीर में Na + आयनों की शुरूआत का ध्यान देने योग्य हानिकारक प्रभाव नहीं होता है। के + आयनों की सामग्री में वृद्धि हानिकारक है, लेकिन सामान्य परिस्थितियों में, इसकी एकाग्रता में वृद्धि खतरनाक मूल्यों तक कभी नहीं पहुंचती है। Rb +, Cs +, Li + आयनों के प्रभाव का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है।

क्षार धातु के यौगिकों के उपयोग से जुड़े विभिन्न घावों में से, हाइड्रॉक्साइड समाधान के साथ जलन सबसे आम है। क्षार की कार्रवाई उनमें त्वचा प्रोटीन के विघटन और क्षारीय एल्बुमिनेट्स के गठन से जुड़ी है। क्षार उनके हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप फिर से जारी किया जाता है और शरीर की गहरी परतों पर कार्य करता है, जिससे अल्सर होता है। क्षार के प्रभाव में, नाखून सुस्त और भंगुर हो जाते हैं। आंखों को नुकसान, यहां तक \u200b\u200bकि बहुत पतला क्षार समाधान के साथ, न केवल सतही क्षति के साथ होता है, बल्कि आंख के गहरे हिस्सों (आईरिस) में गड़बड़ी और अंधापन की ओर जाता है। जब क्षार धातु के हाइड्रॉलिसिस होते हैं, तो क्षार और अमोनिया एक साथ बनते हैं, जिससे फाइब्रिनस ट्रेचेब्रोनाइटिस और निमोनिया होता है।

पोटेशियम को जी। डेवी द्वारा लगभग 1807 में सोडियम के साथ गीला पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था। इस यौगिक के नाम से - "कास्टिक पोटेशियम" और तत्व को इसका नाम मिला। पोटेशियम के गुणों में सोडियम के भिन्न रूप से भिन्नता होती है, जो उनके परमाणुओं और आयनों के रेडी में अंतर के कारण होता है। पोटेशियम यौगिकों में, बंधन अधिक आयनिक होता है, और के + आयन के रूप में इसका सोडियम के मुकाबले कम ध्रुवीकरण प्रभाव होता है, इसके बड़े आकार के कारण। प्राकृतिक मिश्रण में तीन आइसोटोप 39 K, 40 K, 41 K होते हैं। उनमें से एक 40 K है ‑ रेडियोधर्मी और खनिजों और मिट्टी की रेडियोधर्मिता का एक निश्चित अनुपात इस आइसोटोप की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है। इसका आधा जीवन लंबा है - 1.32 बिलियन वर्ष। एक नमूने में पोटेशियम की उपस्थिति को निर्धारित करना काफी आसान है: धातु के वाष्प और इसके यौगिक एक बैंगनी-लाल रंग में लौ को रंगते हैं। तत्व का स्पेक्ट्रम काफी सरल है और 1e की उपस्थिति को साबित करता है - 4s कक्षीय में। इसके अध्ययन ने स्पेक्ट्रा की संरचना में सामान्य पैटर्न खोजने के लिए एक आधार के रूप में कार्य किया।

1861 में, स्पेक्ट्रल विश्लेषण द्वारा खनिज स्प्रिंग्स के नमक का अध्ययन करते हुए, रॉबर्ट ब्यूसेन ने एक नए तत्व की खोज की। स्पेक्ट्रम में गहरे लाल रेखाओं द्वारा इसकी उपस्थिति साबित हुई, जो अन्य तत्वों द्वारा नहीं दी गई थी। इन रेखाओं के रंग के अनुसार, तत्व को रूबिडियम (रुबिडस-डार्क रेड) नाम दिया गया था। 1863 में आर। बन्सेन ने इस धातु को रूबिडियम टारट्रेट (टारट्रेट नमक) की कालिख के साथ शुद्ध रूप में प्राप्त किया। तत्व की एक विशेषता इसके परमाणुओं की आसान विशिष्टता है। इसमें से इलेक्ट्रॉनिक उत्सर्जन दृश्यमान स्पेक्ट्रम की लाल किरणों के प्रभाव में दिखाई देता है। यह परमाणु 4 डी और 5 एस ऑर्बिटल्स की ऊर्जा में छोटे अंतर के कारण है। स्थिर समस्थानिक वाले सभी क्षारीय तत्वों में से, रुबिडियम (जैसे सीज़ियम) में सबसे बड़ा परमाणु रेडी है और एक छोटा आयनीकरण क्षमता है। ये पैरामीटर तत्व की प्रकृति का निर्धारण करते हैं: उच्च इलेक्ट्रोपोसिटिविटी, चरम रासायनिक गतिविधि, कम पिघलने बिंदु (39 0 C) और बाहरी प्रभावों के लिए कम प्रतिरोध।

रुबिडियम की तरह सीज़ियम की खोज, वर्णक्रमीय विश्लेषण से जुड़ी है। 1860 में आर। बन्सेन ने स्पेक्ट्रम में दो चमकदार नीली रेखाओं की खोज की जो उस समय तक ज्ञात किसी भी तत्व से संबंधित नहीं थीं। इसलिए "सेसियस" (कैसियस) नाम, जिसका अर्थ है आकाश नीला। यह क्षार धातु उपसमूह का अंतिम तत्व है जो अभी भी औसत दर्जे की मात्रा में होता है। सबसे बड़ा परमाणु त्रिज्या और सबसे छोटा पहला आयनीकरण क्षमता इस तत्व के चरित्र और व्यवहार को निर्धारित करता है। इसमें एक स्पष्ट इलेक्ट्रोपोसिटिविटी और उच्चारित धातु गुण हैं। बाहरी 6s इलेक्ट्रॉन दान करने की इच्छा इस तथ्य की ओर ले जाती है कि इसकी सभी प्रतिक्रियाएं बेहद हिंसक हैं। 5d और 6s परमाणु ऑर्बिटल्स की ऊर्जा में छोटा अंतर परमाणुओं की थोड़ी सी उत्तेजना के लिए जिम्मेदार है। अदृश्य अवरक्त किरणों (ऊष्मा) के प्रभाव में सीज़ियम से इलेक्ट्रॉनिक उत्सर्जन देखा जाता है। परमाणु संरचना की यह विशेषता वर्तमान की अच्छी विद्युत चालकता को निर्धारित करती है। यह सब इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में कैल्शियम को अपरिहार्य बनाता है। हाल ही में, भविष्य के ईंधन के रूप में और थर्मोन्यूक्लियर संलयन की समस्या के समाधान के संबंध में अधिक से अधिक ध्यान सीज़ियम प्लाज्मा पर दिया गया है।

हवा में, लिथियम सक्रिय रूप से न केवल ऑक्सीजन के साथ, बल्कि नाइट्रोजन के साथ भी प्रतिक्रिया करता है और ली 3 एन (75% तक) और ली 2 ओ से मिलकर एक फिल्म के साथ कवर किया जाता है। बाकी क्षार धातुओं के रूप में पेरोक्साइड (ना 2 ओ 2) और सुपरऑक्साइड्स (के 2 ओ) 4 या को 2)।

सूचीबद्ध पदार्थ पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:

ली 3 एन + 3 एच 2 ओ \u003d 3 लीओएच + एनएच 3;

Na 2 O 2 + 2 H 2 O \u003d 2 NaOH + H 2 O 2;

K 2 O 4 + 2 H 2 O \u003d 2 KOH + H 2 O 2 + O 2

पनडुब्बी और अंतरिक्ष यान पर हवा के उत्थान के लिए, गैस मास्क और लड़ाकू तैराकों (पानी के नीचे सबोटर्स) की सांस लेने वाले उपकरण को इन्सुलेट करने में, "ऑक्सन" के मिश्रण का उपयोग किया गया था:

Na 2 O 2 + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + 0.5O 2;

के 2 ओ 4 + सीओ 2 \u003d के 2 सीओ 3 + 1.5 ओ 2।

यह वर्तमान में अग्निशामकों के लिए पुनर्योजी इंसुलेटिंग गैस मास्क कारतूस के मानक भरने है।
हाइड्राइड के निर्माण के लिए क्षार धातु हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:

लिथियम हाइड्राइड एक मजबूत कम करने वाले एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।

हाइड्रॉक्साइड क्षार धातु के ग्लास और चीनी मिट्टी के बरतन व्यंजन, उन्हें क्वार्ट्ज व्यंजन में गरम नहीं किया जा सकता है:

SiO 2 + 2NOH \u003d Na 2 SiO 3 + H 2 O

सोडियम और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड अपने उबलते बिंदु (1300 0 С से अधिक) तक गर्म होने पर पानी से अलग नहीं होते हैं। कुछ सोडियम यौगिकों को कहा जाता है सोडा:

a) सोडा ऐश, निर्जल सोडा, कपड़े धोने का सोडा या सिर्फ सोडा - सोडियम कार्बोनेट Na 2 CO 3;
b) क्रिस्टलीय सोडा - सोडियम कार्बोनेट क्रिस्टलीय हाइड्रेट Na 2 CO 3। 10 एच 2 ओ;
ग) बाइकार्बोनेट या पीने - सोडियम बाइकार्बोनेट NaHCO 3;
d) सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH को कास्टिक सोडा या कास्टिक कहा जाता है।