Соединения щелочных металлов и их применение

Какой металл самый легкий? Его свойства и особенности

Слово «металл» часто ассоциируется с тяжеловесностью. Это далеко не так. Все металлы обладают очень разными свойствами. Некоторые из них настолько лёгкие, что даже не тонут в воде. Какой металл самый легкий? Какие у него свойства? Давайте узнаем.

Самые легкие металлы в мире

Лёгкими называют металлы, которые обладают небольшой плотностью. Это отнюдь не редкое явление. Вещества с такими характеристиками составляют примерно 20 % от массы земной коры. Они активно добываются и широко применяются в промышленности.

Самым лёгким металлом является литий. Кроме наименьшей атомной массы, он обладает и наименьшей плотностью, которая в два раза ниже, чем у воды. После лития идут калий, натрий, алюминий, рубидий, цезий, стронций и т. д. В их число входит и титан, который обладает самой высокой прочностью среди металлов.

Легкостью и прочностью обладает также алюминий. В земной коре он третий по распространённости. Пока люди не научились получать его промышленным путём, металл был дороже золота. Сейчас килограмм алюминия можно купить примерно за 2 доллара. Его применяют как в ракетной технике и военной промышленности, так и для изготовления пищевой фольги и кухонных предметов.

самый легкий металл

Литий

Литий находится в первой группе периодической таблицы элементов. Он стоит под номером 3, после водорода и гелия, и обладает самой маленькой атомной массой среди всех металлов. Простое вещество – литий, при нормальных условиях имеет серебристо-белый цвет.

Это самый лёгкий щелочной металл с плотностью 0,534 г/см³. Из-за этого он всплывает не только в воде, но и в керосине. Для его хранения обычно используют парафин, газолин, минеральные масла или петролейный эфир. Литий очень мягкий и пластичный, легко режется ножом. Чтобы расплавить этот металл, его нужно нагреть до температуры 180,54 °C. Закипит он только при 1340 °C.

В природе существует только два стабильных изотопа металла: Литий-6 и Литий-7. Кроме них, есть 7 искусственных изотопа и 2 ядерных изомера. Литий является промежуточным продуктом в реакции превращения водорода в гелий, участвуя, таким образом, в процессе образования звёздной энергии.

какой металл самый легкий

Реакции с литием

Учитывая его щелочную природу, можно предположить, что он очень активен. Однако металл является самым спокойным представителем своей группы. При нормальной комнатной температуре литий слабо реагирует с кислородом и многими другими веществами. Свой «бурный нрав» он проявляет после нагревания, тогда он вступает в реакцию с кислотами, различными газами и основаниями.

В отличие от других щелочных металлов с водой он реагирует мягко, образуя гидроксид и водород. С сухим воздухом реакции практически нет. Но если он влажный, то литий медленно реагирует с его газами, образуя нитрид, карбонат и гидроксид.

При определённых температурах самый легкий металл активен с аммиаком, этиловым спиртом, галогенами, водородом, углеродом, кремнием, серой.

самый легкий металл в мире

Сплавы лития

Свойства лития повышают отдельные качества металлов, из-за чего его часто используют в сплавах. Полезной является его реакция с окислами, водородом, сульфидами. При нагревании он образует с ними нерастворимые соединения, которые легко извлечь из расплавленных металлов, очистив их от этих веществ.

Для придания сплаву стойкости к коррозии и пластичности его смешивают с магнием и алюминием. Медь в сплаве с ним становится более плотной и менее пористой, лучше проводит электричество. Самый легкий металл повышает твёрдость и пластичность свинца. При этом он повышает температуру плавления многих веществ.

Благодаря литию металл становится прочным и устойчивым к разрушениям. При этом он не утяжеляет их. Именно поэтому сплавы на его основе применяются в космической инженерии и авиации. Главным образом используются смеси с кадмием, медью, скандием и магнием.

Нахождение в природе и значение

Самый легкий металл имеет около 30 собственных минералов, но только 5 из них используются в промышленности: пенталит, амблигонит, лепидолит, циннвальдит и сподумен. Кроме того, находится он в солёных озёрах. Всего в земной коре содержится 0,005 % этого металла.

Читать статью  Элементы: Литий – самый лёгкий металл

самым легким металлом является

Большие промышленные запасы лития находятся на всех континентах. Его добывают в Бразилии, Австралии, ЮАР, Канаде, США и других странах. После чего применяют его в электронике, металлургии, лазерных материалах, ядерной энергетике и даже медицине.

Большое содержание лития есть в гумусах, что говорит о его участии в круговороте природных веществ. Металл присутствует в организме животных, а также во многих растениях. Литием богаты персики, грибы, редис, картофель, морковь.

В нашем организме он содержится в печени, крови, лёгких, костях и других органов. Недостаток лития приводит к нарушениям в работе нервной системы и мозга. Он повышает устойчивость организма к болезням, активизирует деятельность ферментов. С помощью него борются с болезнью Альцгеймера, психическими расстройствами, склерозом, а также различными зависимостями.

Токсичность

Несмотря на важную биологическую роль лития в нашем организме, он может быть опасным. Самый легкий металл достаточно токсичен и способен вызывать отравления. При горении он провоцирует раздражение и отёки слизистых оболочек. Если на них попадет кусочек целого металла, произойдёт то же самое.

 самый легкий щелочной металл

Литий нельзя брать в руки без перчаток. Взаимодействуя с влагой в воздухе или влагой на коже, он легко вызывает ожог. С расплавленным металлом нужно быть ещё осторожнее, так как его активность повышается в разы. При работе с ним нужно помнить, что это щелочь. Уменьшить его действие на кожу можно обычным уксусом.

В организме литий повышает устойчивость иммунной системы и улучшает работу нервной системы. Но его переизбыток сопровождается головокружением, сонливостью, потерей аппетита. Отравление металлом приводит к снижению либидо, слабости в мышцах, набору веса. При этом может ухудшиться зрение, память и наступить кома. Работать с литием нужно всегда в перчатках, защитном костюме и очках.

Соединения щелочных металлов и их применение

Из всей периодической системы большая часть элементов представляет группу металлов. Щелочные, щелочноземельные, амфотерные, переходные, радиоактивные — их очень много. Все металлы играют огромную роль не только в природе и биологической жизни человека, но и в различных отраслях промышленности. Не зря ведь XX век был назван «железным».

соединения щелочных металлов

Металлы: общая характеристика

Все металлы объединяются общими химическими и физическими свойствами, по которым их легко отличить от неметаллических веществ. Так, например, строение кристаллической решетки позволяет им быть:

  • проводниками электрического тока;
  • хорошими теплопроводниками;
  • ковкими и пластичными;
  • прочными и блестящими.

Конечно, среди них есть и различия. Одни металлы блестят серебристым цветом, другие — более матовым белым, третьи — вообще красным и желтым. Также отличия есть и в показателях тепло- и электропроводности. Однако все равно эти параметры — общие для всех металлов, в то время как у неметаллов больше различий, нежели схожести.

По химической природе все металлы — восстановители. В зависимости от условий реакции и конкретных веществ могут выступать и в роли окислителей, однако редко. Способны образовывать многочисленные вещества. Химические соединения металлов встречаются в природе в огромном количестве в составе руды или полезных ископаемых, минералов и прочих пород. Степень окисления металлов всегда положительная, может быть постоянной (алюминий, натрий, кальций) или переменной (хром, железо, медь, марганец).

Многие из них получили широкое распространение в качестве строительных материалов, используются в самых разных отраслях науки и техники.

соединения щелочных металлов и их применение

Химические соединения металлов

Среди таковых следует назвать несколько основных классов веществ, которые являются продуктами взаимодействия металлов с другими элементами и веществами.

  1. Оксиды, гидриды, нитриды, силициды, фосфиды, озониды, карбиды, сульфиды и прочие — бинарные соединения с неметаллами, чаще всего относятся к классу солей (кроме оксидов).
  2. Гидроксиды — общая формула Ме +х (ОН)х.
  3. Соли. Соединения металлов с кислотными остатками. Могут быть разными:
  • средние;
  • кислые;
  • двойные;
  • основные;
  • комплексные.

4. Соединения металлов с органическими веществами — металлорганические структуры.

5. Соединения металлов друг с другом — сплавы, которые получаются разными способами.

Варианты соединения металлов

Вещества, в которых одновременно могут находиться два разных металла и более, подразделяются на:

  • сплавы;
  • двойные соли;
  • комплексные соединения;
  • интерметаллиды.

Способы соединения металлов между собой также варьируются. Например, для получения сплавов используют метод расплавления, смешения и затвердевания полученного продукта.

Интерметаллиды образуются в результате прямых химических реакций между металлами, нередко происходящих со взрывом (например, цинк и никель). Для таких процессов нужны особые условия: температура очень высокая, давление, вакуумность, отсутствие кислорода и прочие.

соединения щелочноземельных металлов

Двойные соли и комплексные соединения могут сформироваться при сливании растворов исходных веществ, а также при их сплавлении.

Читать статью  Титан. Описание, свойства, происхождение и применение металла.

Изготовление изделий из металлов подразумевает также их соединение между собой. Для этого используют такие способы, как:

  • сварка (газовая, электрическая и так далее);
  • пайка разными видами припоев;
  • резьба;
  • заклепывание.

Главное условие — это создать такое изделие, которое сможет быть устойчивым к коррозии и в котором не будет швов и примесей, щелей.

Соединения щелочных металлов и их применение

Щелочными называются элементы, расположенные в первой группе главной подгруппе периодической системы. Их всего 6, и открыты они были практически все одновременно с небольшим временным интервалом. В форме простых веществ в природе данные элементы не встречаются.

Вследствие высокой химической активности работать с ними очень тяжело и опасно. Поэтому пришлось потрудиться, чтобы выделить их в чистом виде. Гораздо раньше людьми начали использоваться различные соединения щелочных металлов. Некоторые из них были известны еще с древности и не потеряли важности и актуальности сегодня. Они используются в технике, строительстве, медицине, пищевой отрасли, химической промышленности, металлургии, машиностроении, сельском хозяйстве и многих других разделах народного хозяйства. Основные из них рассмотрим подробнее.

Виды соединения щелочных металлов с другими металлами относятся к группам:

  • интерметаллических соединений;
  • комплексных соединений;
  • двойных солей.

химические соединения металлов

Оксиды

Из всех щелочных металлов при сгорании в кислороде нормальный оксид способен давать только литий. Остальные же проявляют чрезмерную активность, поэтому формируют пероксиды Ме2О2. Из пероксидов действием простого металла можно получить оксид нормального вида Ме2О. Кислородные соединения щелочных металлов имеют разную окраску.

  1. Оксид лития, калия и натрия — белые кристаллические порошки.
  2. Рубидий — желтая окраска оксида.
  3. Цезий — оранжевая.

Основная область применения — химическая промышленность. Оксиды щелочных металлов реагируют с водой, образуя важные соединения — щелочи. Этим свойством и обусловлено название данной группы элементов. Соединения щелочных металлов — оксиды — лишь часть от общей массы значимых и важных веществ, в состав которых входят эти элементы.

Гидроксиды (щелочи)

Соединения щелочных металлов с гидроксогруппой называют щелочами, или гидроксидами. Все они — очень едкие вещества, способные легко разрушать практически любой материал. Особенно это касается животных тканей. Поэтому работать с щелочами следует крайне осторожно, на месте контакта с кожей может возникнуть глубокий химический ожег.

Самым известным веществом среди щелочей является каустическая сода, или гидроокись натрия. Данное соединение известно еще с древних времен, где оно добывалось из золы растений и использовалось для мыловарения и стирки белья. Химическая формула — NaOH. Сегодня едкий натр производится огромными количествами в каждой стране, так как без его участия не обходится практически ни одна отрасль производства. Он используется:

  • в нефтеперерабатывающей промышленности;
  • в косметической и парфюмерной;
  • в химических синтезах;
  • для производства чистящих и моющих средств, абразивных материалов;
  • в кожевенной и текстильной промышленности и других областях.

Другие металлы из группы щелочных формируют не столь важные и распространенные щелочи. Более-менее значимым является лишь гидроксид калия — КОН, который известен как едкое кали.

соединения щелочных металлов в природе

Такие соединения щелочных металлов, как соли, являются не только практически востребованными веществами, но и присутствуют в организме живых существ, поддерживая их нормальную жизнеспособность.

Самой главной солью является, безусловно, хлорид натрия. Это обычная поваренная соль, которая есть у каждого дома и которой не придают особого значения вследствие большой распространенности. Однако если представить, что она вдруг исчезнет, мало кто обрадуется последствиям. Несоленую пищу есть сложно, к тому же это наносит непоправимый вред здоровью, так как в организм не поступают ионы натрия, нужные для работы сердца и сосудов.

Также важные соединения щелочных металлов — это карбонаты. Особенно карбонат и бикарбонат натрия, который в простонародье называется содой. Его используют при производстве стекла, для изготовления моющих средств. Содой можно спокойно чистить посуду. Она обладает хорошими дезинфицирующими, обеззараживающими, очищающими и отбеливающими свойствами. Широко используется в пищевой промышленности, особенно в кондитерском деле и хлебопечении. С ее помощью варят мыло, создают стиральные порошки.

Сода, соль, каустик — все это соединения щелочных металлов в природе. Они существуют в чистом виде, формируя залежи, либо входят в состав продуктов сгорания тех или иных веществ. Иногда их получают лабораторным способом. Но всегда эти вещества важны и ценны, так как окружают человека и формируют его быт.

Соединения щелочных металлов и их применение не ограничиваются только натрием. Также распространены и популярны в отраслях хозяйства такие соли, как:

  • хлорид калия; (нитрат калия);
  • карбонат калия;
  • сульфат.
Читать статью  14 различных типов металлов |

Все они являются ценными минеральными удобрениями, используемыми в сельском хозяйстве.

Щелочноземельные металлы — соединения и их применение

К данной категории относятся элементы второй группы главной подгруппы системы химических элементов. Их постоянная степень окисления +2. Это активные восстановители, легко вступающие в химические реакции с большинством соединений и простых веществ. Проявляют все типичные свойства металлов: блеск, ковкость, тепло и электропроводность.

соединения щелочных металлов оксиды

Самыми важными и распространенными из них являются магний и кальций. Бериллий проявляет амфотерность, барий и радий относятся к редким элементам. Все они способны формировать следующие типы соединений:

  • интерметаллические;
  • оксиды;
  • гидриды;
  • бинарные соли (соединения с неметаллами);
  • гидроксиды;
  • соли (двойные, комплексные, кислые, основные, средние).

Рассмотрим самые важные соединения с практической точки зрения и их области применения.

Соли магния и кальция

Такие соединения щелочноземельных металлов, как соли, имеют важное значение для живых организмов. Ведь именно соли кальция являются источником этого элемента в организме. А без него невозможно нормальное формирование скелета, зубов, рогов у животных, копыт, волос и шерстного покрова и так далее.

Так, самой распространенной солью щелочноземельного металла кальция является карбонат. Его другие названия:

Используется не только как поставщик ионов кальция в живой организм, но и как стройматериал, сырье для химических производств, в косметической промышленности, стекольной и так далее.

Такие соединения щелочноземельных металлов, как сульфаты, тоже имеют важное значение. Например, сульфат бария (медицинское название «баритовая каша») используется в рентгенодиагностике. Сульфат кальция в виде кристаллогидрата — это гипс, который содержится в природе. Он используется в медицине, строительстве, штамповке слепков.

Фосфоры из щелочноземельных металлов

Эти вещества известны еще со Средних веков. Раньше их называли люминофорами. Это название встречается и сейчас. По своей природе данные соединения — это сульфиды магния, стронция, бария, кальция.

виды соединения щелочных металлов

При определенной обработке они способны проявлять фосфоресцирующие свойства, причем свечение очень красивое, от красного до ярко-фиолетового. Это применяется при изготовлении дорожных знаков, спецодежды и прочих вещей.

Комплексные соединения

Вещества, которые включают в себя два и более разных элементов металлической природы, — комплексные соединения металлов. Чаще всего они представляют собой жидкости, обладающие красивыми и разноцветными окрасками. Используются в аналитической химии для качественного определения ионов.

Такие вещества способны образовывать не только щелочные и щелочноземельные металлы, но и все остальные. Бывают гидроксокомплексы, аквакомплексы и другие.

И грустно, и смешно.

Смешные афоризмы, юмор, приколы

Те, на ком природа отдыхает, не прочь и сами на природе отдохнуть.

Мой кот обычно не возражает, чтобы я спал в своей постели. Но на самом краешке.

Смешные афоризмы, юмор, приколы

Половина женщин и мужчин сомневаются в своей второй половине. Особенно, нижней и, особенно, когда выпьют.

Надпись на упаковке лекарства: «Перед применением заболеть».

Морщины — это извилины мозга, постепенно переползающие на лицо. Морщин больше — извилин меньше.

Смешные афоризмы, юмор, приколы

Со мной жена уже два дня как не разговаривает. Но я нашел выход, положил на кровать ношеные носки. Разговор был начат!

Незнание законов природы не освобождает от уплаты алиментов.

Если вы ощущаете тяжесть в желудке, значит, слишком много женщин ищут путь к вашему сердцу.

Смешные афоризмы, юмор, приколы

Женское. Аппетит приходит во время беды.

Женская дружба — это когда две женщины завидуют друг другу молча.

Все надоело? Хочется новых фантастических впечатлений и ощущений? Попробуйте вдвое укоротить длину черенка граблей.

Смешные афоризмы, юмор, приколы

Золото — металл, легко вступающий в соединение с людьми, приводя к их окислению и разложению.

Табличка в психбольнице: «Палата лордов».

Я вижу улыбки своих детей. И понимаю, что они затеяли что-то недоброе.

Смешные афоризмы, юмор, приколы

Не можешь противостоять — противолежи.

Честность — неумение быстро придумать другие варианты.

Дорогие родители, учите своих детей кушать левой рукой. Потом, сидя за компом, они скажут вам спасибо.

Настоящее одиночество — когда перестаешь запираться в сортире.

Смешные афоризмы, юмор, приколы

В нее влюблялись без ума. С умом — воздерживались.

Живи сегодняшним днем. Ибо вечером ты должен быть дома!

Смешные афоризмы, юмор, приколы

Больше всего повышению стипендий рады не родители студентов и преподаватели, а пивоваренные компании.

Морская качка изображена художником с таким сходством, что при одном взгляде на картину тошнило

Источник https://www.syl.ru/article/363645/kakoy-metall-samyiy-legkiy-ego-svoystva-i-osobennosti

Источник https://fb.ru/article/180160/soedineniya-schelochnyih-metallov-i-ih-primenenie

Источник http://relax.wild-mistress.ru/wm/relax.nsf/publicall/2B5AF7BAA9D9A135C3257745004921FD

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.