Dari keseluruhan sistem periodik, sebagian besar unsur mewakili sekelompok logam. amfoter, transisi, radioaktif - ada banyak. Semua logam memainkan peran besar tidak hanya di alam dan kehidupan biologis manusia, tetapi juga di berbagai industri. Tidak heran abad ke-20 disebut "Besi".

Logam: karakteristik umum

Semua logam memiliki sifat kimia dan fisik yang sama yang membuatnya mudah dibedakan dari non-logam. Jadi, misalnya, struktur kisi kristal memungkinkannya menjadi:

• konduktor arus listrik;
• konduktor panas yang baik;
• lunak dan plastik;
• kuat dan berkilau.

Tentu saja, ada perbedaan di antara mereka. Beberapa logam bersinar dengan warna keperakan, yang lain dengan lebih putih matte, dan yang lain lagi dengan merah dan kuning pada umumnya. Ada juga perbedaan dalam hal konduktivitas termal dan listrik. Namun, semua sama, parameter ini umum untuk semua logam, sedangkan non-logam memiliki lebih banyak perbedaan daripada persamaan.

Secara kimia, semua logam adalah agen pereduksi. Tergantung pada kondisi reaksi dan zat tertentu, mereka juga dapat bertindak sebagai agen pengoksidasi, tetapi jarang. Mampu membentuk banyak zat. Senyawa kimia logam terdapat di alam dalam jumlah besar dalam komposisi bijih atau mineral, mineral dan batuan lainnya. Derajatnya selalu positif, bisa konstan (aluminium, natrium, kalsium) atau variabel (kromium, besi, tembaga, mangan).

Banyak diantaranya yang banyak digunakan sebagai bahan bangunan dan digunakan dalam berbagai cabang ilmu pengetahuan dan teknologi.

Senyawa kimia logam

Di antaranya, beberapa kelas utama zat harus disebutkan, yang merupakan produk interaksi logam dengan unsur dan zat lain.

1. Oksida, hidrida, nitrida, silisida, fosfida, ozonida, karbida, sulfida, dan lainnya - senyawa biner dengan non-logam, paling sering termasuk dalam kelas garam (kecuali oksida).
2. Hidroksida - rumus umumnya adalah Me + x (OH) x.
3. Garam. Senyawa logam dengan residu asam. Mungkin berbeda:

• medium;
• kecut;
• dobel;
• dasar;
• kompleks.

4. Senyawa logam dengan zat organik - struktur organologam.

5. Senyawa logam satu sama lain - paduan, yang diperoleh dengan cara yang berbeda.

Opsi koneksi logam

Zat yang dapat mengandung dua atau lebih logam yang berbeda pada saat yang sama dibagi menjadi:

• paduan;
• garam ganda;
• senyawa kompleks;
• intermetalik.

Metode untuk menghubungkan logam satu sama lain juga bervariasi. Misalnya, untuk mendapatkan paduan, metode peleburan, pencampuran, dan pemadatan produk yang dihasilkan digunakan.

Senyawa intermetalik terbentuk sebagai akibat dari reaksi kimia langsung antara logam, sering terjadi dengan ledakan (misalnya, seng dan nikel). Proses tersebut memerlukan kondisi khusus: suhu yang sangat tinggi, tekanan, vakum, kekurangan oksigen, dan lain-lain.

Soda, garam, kaustik adalah semua senyawa logam alkali yang ditemukan di alam. Mereka ada dalam bentuk murni, membentuk endapan, atau merupakan bagian dari produk pembakaran zat tertentu. Terkadang mereka diperoleh di laboratorium. Tetapi zat-zat ini selalu penting dan berharga, karena mereka mengelilingi seseorang dan membentuk hidupnya.

Senyawa logam alkali dan kegunaannya tidak terbatas pada natrium. Juga umum dan populer di sektor ekonomi adalah garam seperti:

• potasium klorida;
• (potasium nitrat);
• kalium karbonat;
• sulfat.

Semuanya adalah pupuk mineral berharga yang digunakan dalam pertanian.

Logam alkali tanah - senyawa dan aplikasinya

Kategori ini mencakup unsur-unsur dari kelompok kedua dari subkelompok utama sistem unsur kimia. Keadaan oksidasi permanen mereka adalah +2. Ini adalah zat pereduksi aktif yang mudah masuk ke dalam reaksi kimia dengan sebagian besar senyawa dan zat sederhana. Tunjukkan semua sifat khas logam: kecemerlangan, keuletan, panas, dan konduktivitas listrik.

Yang paling penting dan umum di antaranya adalah magnesium dan kalsium. Berilium bersifat amfoter, sedangkan barium dan radium adalah unsur langka. Semuanya mampu membentuk jenis koneksi berikut:

• intermetalik;
• oksida;
• hidrida;
• garam biner (senyawa dengan non-logam);
• hidroksida;
• garam (ganda, kompleks, asam, basa, sedang).

Pertimbangkan senyawa yang paling penting dari sudut pandang praktis dan aplikasinya.

Garam magnesium dan kalsium

Senyawa logam alkali tanah seperti garam penting bagi organisme hidup. Bagaimanapun, garam kalsium adalah sumber elemen ini di dalam tubuh. Dan tanpa itu, tidak mungkin untuk membentuk kerangka, gigi, tanduk pada hewan, kuku, rambut dan mantel, dan sebagainya secara normal.

Jadi, garam yang paling umum dari kalsium logam alkali tanah adalah karbonat. Nama-nama lainnya adalah:

• marmer;
• batu kapur;
• dolomit.

Ini digunakan tidak hanya sebagai pemasok ion kalsium untuk organisme hidup, tetapi juga sebagai bahan bangunan, bahan baku untuk industri kimia, dalam industri kosmetik, kaca, dan sebagainya.

Senyawa logam alkali tanah seperti sulfat juga penting. Misalnya, barium sulfat (nama medisnya "bubur barit") digunakan dalam diagnostik sinar-X. Kalsium sulfat dalam bentuk kristal hidrat adalah gipsum yang ditemukan di alam. Ini digunakan dalam pengobatan, konstruksi, gips stamping.

Fosfor dari logam alkali tanah

Zat-zat ini telah dikenal sejak Abad Pertengahan. Sebelumnya, mereka disebut fosfor. Nama ini masih berlaku sampai sekarang. Secara alami, senyawa ini adalah sulfida magnesium, strontium, barium, kalsium.

Dengan pengolahan tertentu, mereka mampu menunjukkan sifat berpendar, dan pancarannya sangat indah, dari merah hingga ungu cerah. Ini digunakan dalam pembuatan rambu-rambu jalan, pakaian kerja dan hal-hal lain.

senyawa kompleks

Zat yang mengandung dua atau lebih unsur yang berbeda dari sifat logam adalah senyawa kompleks dari logam. Paling sering mereka adalah cairan dengan warna yang indah dan multi-warna. Digunakan dalam kimia analitik untuk penentuan kualitatif ion.

Zat semacam itu mampu membentuk tidak hanya logam alkali dan alkali tanah, tetapi juga yang lainnya. Ada hydroxocomplexes, aquacomplexes dan lain-lain.

logam alkali- ini adalah unsur-unsur dari kelompok 1 tabel periodik unsur-unsur kimia (menurut klasifikasi yang sudah ketinggalan zaman - unsur-unsur dari subkelompok utama kelompok I): litium Li, sodium tidak, kalium K, rubidium rb, sesium cs, fransium Fr, dan ununenniy Uu Ketika logam alkali dilarutkan dalam air, hidroksida larut terbentuk, yang disebut alkali.

Sifat kimia logam alkali

Karena aktivitas kimia yang tinggi dari logam alkali terhadap air, oksigen, dan kadang-kadang bahkan nitrogen (Li, Cs), mereka disimpan di bawah lapisan minyak tanah. Untuk melakukan reaksi dengan logam alkali, sepotong dengan ukuran yang diperlukan dipotong dengan hati-hati dengan pisau bedah di bawah lapisan minyak tanah, permukaan logam dibersihkan secara menyeluruh dari produk interaksinya dengan udara dalam atmosfer argon, dan hanya kemudian sampel dimasukkan ke dalam tabung reaksi.

1. Interaksi dengan air. Sifat penting logam alkali adalah aktivitasnya yang tinggi terhadap air. Lithium bereaksi paling tenang (tanpa ledakan) dengan air:

Saat melakukan reaksi serupa, natrium terbakar dengan nyala kuning dan ledakan kecil terjadi. Kalium bahkan lebih aktif: dalam hal ini, ledakannya jauh lebih kuat, dan nyalanya berwarna ungu.

2. Interaksi dengan oksigen. Produk pembakaran logam alkali di udara memiliki komposisi yang berbeda tergantung pada aktivitas logam tersebut.

· Hanya litium terbakar di udara membentuk oksida dengan komposisi stoikiometri:

Saat terbakar sodium Na 2 O 2 peroksida terutama dibentuk dengan campuran kecil NaO 2 superoksida:

Dalam produk pembakaran kalium, rubidium dan sesium terutama mengandung superoksida:

Untuk mendapatkan oksida natrium dan kalium, campuran hidroksida, peroksida atau superoksida dipanaskan dengan logam berlebih tanpa adanya oksigen:

Untuk senyawa oksigen dari logam alkali, keteraturan berikut adalah karakteristik: semakin besar jari-jari kation logam alkali, stabilitas senyawa oksigen yang mengandung ion peroksida O 2 2− dan ion superoksida O 2 meningkat.

Logam alkali berat ditandai dengan pembentukan yang cukup stabil ozonida komposisi EO3 . Semua senyawa oksigen memiliki warna yang berbeda, intensitas yang semakin dalam dalam seri dari Li ke Cs:

Oksida logam alkali memiliki semua sifat oksida basa: mereka bereaksi dengan air, oksida asam dan asam:

Peroksida dan superoksida menunjukkan sifat-sifat kuat pengoksidasi:

Peroksida dan superoksida berinteraksi secara intensif dengan air, membentuk hidroksida:

3. Interaksi dengan zat lain. Logam alkali bereaksi dengan banyak nonlogam. Ketika dipanaskan, mereka bergabung dengan hidrogen untuk membentuk hidrida, dengan halogen, belerang, nitrogen, fosfor, karbon dan silikon untuk membentuk, masing-masing, halida, sulfida, nitrida, fosfida, karbida dan silisida:

Ketika dipanaskan, logam alkali dapat bereaksi dengan logam lain, membentuk intermetalik. Logam alkali bereaksi aktif (dengan ledakan) dengan asam.

Logam alkali larut dalam amonia cair dan turunannya - amina dan amida:

Ketika dilarutkan dalam amonia cair, logam alkali kehilangan elektron, yang dilarutkan oleh molekul amonia dan memberikan larutan warna biru. Amida yang dihasilkan mudah terurai oleh air dengan pembentukan alkali dan amonia:

Logam alkali berinteraksi dengan zat organik, alkohol (dengan pembentukan alkoholat) dan asam karboksilat (dengan pembentukan garam):

4. Penentuan kualitatif logam alkali. Karena potensi ionisasi logam alkali kecil, ketika logam atau senyawanya dipanaskan dalam nyala api, sebuah atom terionisasi, mewarnai nyala api dengan warna tertentu:

Mewarnai nyala api dengan logam alkali
dan senyawanya

logam alkali tanah.

logam alkali tanah- unsur kimia dari kelompok II dari tabel periodik unsur: berilium, magnesium, kalsium, strontium, barium dan radium.

Properti fisik

Semua logam alkali tanah berwarna abu-abu, zat padat pada suhu kamar. Tidak seperti logam alkali, mereka jauh lebih keras, dan sebagian besar tidak dipotong dengan pisau (pengecualian adalah strontium). Kepadatan logam alkali tanah dengan nomor seri meningkat, meskipun peningkatan terlihat jelas hanya mulai dari kalsium, yang memiliki kepadatan terendah di antara mereka (ρ = 1,55 g / cm³), yang terberat adalah radium, yang kepadatannya kira-kira sama dengan kepadatan besi.

Sifat kimia

Logam alkali tanah memiliki konfigurasi elektron pada tingkat energi luar tidak², dan merupakan elemen s, bersama dengan logam alkali. Memiliki dua elektron valensi, logam alkali tanah dengan mudah menyumbangkannya, dan di semua senyawa mereka memiliki keadaan oksidasi +2 (sangat jarang +1).

Aktivitas kimia logam alkali tanah meningkat dengan meningkatnya nomor seri. Berilium dalam bentuk kompak tidak bereaksi dengan oksigen atau halogen, bahkan pada suhu panas merah (hingga 600 ° C, suhu yang lebih tinggi diperlukan untuk bereaksi dengan oksigen dan kalkogen lainnya, fluor adalah pengecualian). Magnesium dilindungi oleh film oksida pada suhu kamar dan suhu yang lebih tinggi (hingga 650 °C) dan tidak teroksidasi lebih lanjut. Kalsium teroksidasi perlahan dan pada suhu kamar secara mendalam (dengan adanya uap air), dan terbakar dengan sedikit pemanasan dalam oksigen, tetapi stabil di udara kering pada suhu kamar. Strontium, barium, dan radium dengan cepat teroksidasi di udara untuk menghasilkan campuran oksida dan nitrida, sehingga mereka, seperti logam alkali (dan kalsium), disimpan di bawah lapisan minyak tanah.

Oksida dan hidroksida logam alkali tanah cenderung meningkat sifat dasarnya dengan meningkatnya nomor seri: Be (OH) 2 - amfoter, hidroksida tidak larut dalam air, tetapi larut dalam asam (dan juga menunjukkan sifat asam dengan adanya alkali kuat), Mg (OH) 2 - basa lemah, tidak larut dalam air, Ca (OH) 2 - kuat, tetapi sedikit larut dalam air basa, Sr (OH) 2 - lebih larut dalam air daripada kalsium hidroksida, basa kuat (alkali) pada suhu tinggi dekat ke titik didih air (100 ° C), Ba (OH) 2 - basa kuat (alkali), kekuatannya tidak kalah dengan KOH atau NaOH, dan Ra (OH) 2 - salah satu alkali terkuat, zat yang sangat korosif

Berada di alam

Semua logam alkali tanah ditemukan (dalam jumlah yang bervariasi) di alam. Karena aktivitas kimianya yang tinggi, semuanya tidak ditemukan dalam keadaan bebas. Logam alkali tanah yang paling umum adalah kalsium, yang jumlahnya 3,38% (dari massa kerak bumi). Magnesium sedikit lebih rendah darinya, yang jumlahnya 2,35% (dari massa kerak bumi). Barium dan strontium juga umum di alam, yang masing-masing 0,05 dan 0,034% dari massa kerak bumi. Berilium adalah unsur langka, yang jumlahnya 6·10 4% massa kerak bumi. Adapun radium, yang bersifat radioaktif, adalah yang paling langka dari semua logam alkali tanah, tetapi selalu ditemukan dalam jumlah kecil dalam bijih uranium. Secara khusus, itu dapat dipisahkan dari sana dengan cara kimia. Kandungannya adalah 1 10 10% (dari massa kerak bumi)

Aluminium.

Aluminium- unsur dari subkelompok utama dari kelompok ketiga periode ketiga dari sistem periodik unsur kimia D. I. Mendeleev, dengan nomor atom 13. Ini ditunjukkan oleh simbol Al(lat. Aluminium). Termasuk dalam kelompok logam ringan. Logam yang paling umum dan unsur kimia ketiga yang paling umum di kerak bumi (setelah oksigen dan silikon).

bahan sederhana aluminium- logam putih perak paramagnetik yang ringan, mudah dibentuk, dicor, dikerjakan dengan mesin. Aluminium memiliki konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, ketahanan terhadap korosi karena pembentukan cepat film oksida kuat yang melindungi permukaan dari interaksi lebih lanjut.

Aluminium pertama kali diperoleh oleh fisikawan Denmark Hans Oersted pada tahun 1825 oleh aksi amalgam kalium pada aluminium klorida, diikuti oleh distilasi merkuri.Metode modern untuk memperoleh dikembangkan secara independen oleh American Charles Hall dan orang Prancis Paul Héroux pada tahun 1886. Ini terdiri dari melarutkan aluminium oksida Al 2 O 3 dalam lelehan kriolit Na 3 AlF 6 diikuti dengan elektrolisis menggunakan elektroda coke atau grafit yang dapat dikonsumsi. Metode memperoleh ini membutuhkan listrik dalam jumlah besar, dan karena itu hanya diminati pada abad ke-20.

Produksi 1000 kg aluminium mentah membutuhkan 1920 kg alumina, 65 kg kriolit, 35 kg aluminium fluorida, 600 kg massa anoda dan 17 ribu kWh listrik DC

Logam alkali mudah bereaksi dengan non-logam:

2K + I2 = 2KI

2Na + H2 = 2NaH

6Li + N 2 = 2Li 3 N (reaksi sudah pada suhu kamar)

2Na + S = Na 2 S

2Na + 2C = Na 2 C 2

Dalam reaksi dengan oksigen, setiap logam alkali menunjukkan individualitasnya sendiri: ketika dibakar di udara, litium membentuk oksida, natrium menjadi peroksida, dan kalium menjadi superoksida.

4Li + O2 = 2Li2O

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

K + O2 = KO2

Mendapatkan natrium oksida:

10Na + 2NaNO 3 \u003d 6Na 2 O + N 2

2Na + Na 2 O 2 \u003d 2Na 2 O

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

Interaksi dengan air mengarah pada pembentukan alkali dan hidrogen.

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

Interaksi dengan asam:

2Na + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2

8Na + 5H 2 SO 4 (conc.) = 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O

2Li + 3H 2 SO 4 (conc.) = 2LiHSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

8Na + 10HNO 3 \u003d 8NaNO 3 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

Saat berinteraksi dengan amonia, amida dan hidrogen terbentuk:

2Li + 2NH 3 = 2LiNH 2 + H 2

Interaksi dengan senyawa organik:

H C ≡ C H + 2Na → Na C≡C Na + H 2

2CH 3 Cl + 2Na → C 2 H 6 + 2NaCl

2C 6 H 5 OH + 2Na → 2C 6 H 5 ONa + H 2

2CH 3 OH + 2Na → 2CH 3 ONa + H 2

2CH 3 COOH + 2Na → 2CH 3 COOONa + H 2

Reaksi kualitatif terhadap logam alkali adalah pewarnaan nyala api oleh kationnya. Li + ion mewarnai nyala api merah, Na + ion kuning, K + ungu

Senyawa logam alkali

Oksida.

Oksida logam alkali adalah oksida basa yang khas. Mereka bereaksi dengan oksida asam dan amfoter, asam, air.

3Na 2 O + P 2 O 5 \u003d 2Na 3 PO 4

Na 2 O + Al 2 O 3 \u003d 2NaAlO 2

Na 2 O + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O

Na 2 O + 2H + = 2Na + + H 2 O

Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH

Peroksida.

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

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

Na 2 O 2 + SO 2 \u003d Na 2 SO 4

2Na 2 O + O 2 \u003d 2Na 2 O 2

Na 2 O + NO + NO 2 \u003d 2NaNO 2

2Na 2 O 2 \u003d 2Na 2 O + O 2

Na 2 O 2 + 2H 2 O (dingin) = 2NaOH + H 2 O 2

2Na 2 O 2 + 2H 2 O (gor.) \u003d 4NaOH + O 2

Na 2 O 2 + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2 O 2

2Na 2 O 2 + 2H 2 SO 4 (pisau cukur. Hor.) \u003d 2Na 2 SO 4 + 2H 2 O + O 2

2Na 2 O 2 + S = Na 2 SO 3 + Na 2 O

5Na 2 O 2 + 8H 2 SO 4 + 2KMnO 4 \u003d 5O 2 + 2MnSO 4 + 8H 2 O + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4

Na 2 O 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaI \u003d I 2 + 2Na 2 SO 4 + 2H 2 O

Na 2 O 2 + 2H 2 SO 4 + 2FeSO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O

3Na 2 O 2 + 2Na 3 \u003d 2Na 2 CrO 4 + 8NaOH + 2H 2 O

Basa (alkali).

2NaOH (berlebihan) + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

NaOH + CO2 (kelebihan) = NaHCO3

SO 2 + 2NaOH (kelebihan) = Na 2 SO 3 + H 2 O

SiO 2 + 2NaOH Na 2 SiO 3 + H 2 O

2NaOH + Al 2 O 3 2NaAlO 2 + H 2 O

2NaOH + Al 2 O 3 + 3H 2 O \u003d 2Na

NaOH + Al(OH)3 = Na

2NaOH + 2Al + 6H 2 O \u003d 2Na + 3H 2

2KOH + 2NO2 + O2 = 2KNO3 + H2O

KOH + KHCO 3 \u003d K 2 CO 3 + H 2 O

2NaOH + Si + H 2 O \u003d Na 2 SiO 3 + H 2

3KOH + P 4 + 3H 2 O \u003d 3KH 2 PO 2 + PH 3

2KOH (dingin) + Cl2 = KClO + KCl + H2O

6KOH (panas) + 3Cl 2 = KClO 3 + 5KCl + 3H 2 O

6NaOH + 3S \u003d 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O

2NaNO3 2NaNO2 + O2

NaHCO 3 + HNO 3 \u003d NaNO 3 + CO 2 + H 2 O

NaI → Na + + I –

di katoda: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - 1

di anoda: 2I – – 2e → I 2 1

2H 2 O + 2I - H2 + 2OH - + I2

2H2O + 2NaI H2 + 2NaOH + I2

2NaCl 2Na + Cl2

di katoda di anoda

2Na 2 HPO 4 Na 4 P 2 O 7 + H 2 O

KNO 3 + 4Mg + 6H 2 O \u003d NH 3 + 4Mg (OH) 2 + KOH

4KClO 3 KCl + 3KClO 4

2KClO3 2KCl + 3O2

KClO 3 + 6HCl \u003d KCl + 3Cl 2 + 3H 2 O

Na 2 SO 3 + S \u003d Na 2 S 2 O 3

Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + S↓ + SO 2 + H 2 O

2NaI + Br2 = 2NaBr + I2

2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br 2

saya Sebuah kelompok.

1. Pelepasan listrik dilewatkan di atas permukaan larutan soda kaustik yang dituangkan ke dalam labu, sementara udara di dalam labu berubah menjadi coklat, yang menghilang setelah beberapa saat. Solusi yang dihasilkan diuapkan dengan hati-hati dan ditemukan bahwa residu padat adalah campuran dua garam. Ketika campuran ini dipanaskan, gas dilepaskan dan hanya satu zat yang tersisa. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

2. Zat yang dilepaskan di katoda selama elektrolisis lelehan natrium klorida dibakar dalam oksigen. Produk yang dihasilkan ditempatkan dalam gasometer yang diisi dengan karbon dioksida. Zat yang dihasilkan ditambahkan ke larutan amonium klorida dan larutan dipanaskan. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

3) Asam nitrat dinetralkan dengan soda kue, larutan netral diuapkan dengan hati-hati dan residu dikalsinasi. Zat yang dihasilkan dimasukkan ke dalam larutan kalium permanganat yang diasamkan dengan asam sulfat, dan larutan menjadi tidak berwarna. Produk reaksi yang mengandung nitrogen ditempatkan dalam larutan natrium hidroksida dan debu seng ditambahkan, dan gas dengan bau menyengat dilepaskan. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

4) Zat yang diperoleh di anoda selama elektrolisis larutan natrium iodida dengan elektroda inert dimasukkan ke dalam reaksi dengan kalium. Produk reaksi dipanaskan dengan asam sulfat pekat, dan gas yang dihasilkan dilewatkan melalui larutan panas kalium kromat. Tuliskan persamaan reaksi yang dijelaskan

5) Zat yang diperoleh di katoda selama elektrolisis lelehan natrium klorida dibakar dalam oksigen. Produk yang diperoleh diperlakukan secara berurutan dengan larutan sulfur dioksida dan barium hidroksida. Tuliskan persamaan reaksi yang dijelaskan

6) Fosfor putih larut dalam larutan kalium kaustik dengan pelepasan gas dengan bau bawang putih, yang menyala secara spontan di udara. Produk padat dari reaksi pembakaran direaksikan dengan soda api dalam perbandingan sedemikian rupa sehingga zat putih yang dihasilkan mengandung satu atom hidrogen; ketika zat terakhir dikalsinasi, natrium pirofosfat terbentuk. Tuliskan persamaan reaksi yang dijelaskan

7) Sebuah logam yang tidak diketahui dibakar dalam oksigen. Produk reaksi berinteraksi dengan karbon dioksida, membentuk dua zat: zat padat, yang berinteraksi dengan larutan asam klorida dengan pelepasan karbon dioksida, dan zat sederhana berbentuk gas yang mendukung pembakaran. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

8) Gas coklat dilewatkan melalui larutan kalium kaustik berlebih dengan adanya udara berlebih. Serutan magnesium ditambahkan ke larutan yang dihasilkan dan dipanaskan, asam nitrat dinetralkan oleh gas yang dihasilkan. Solusi yang dihasilkan diuapkan dengan hati-hati, produk reaksi padat dikalsinasi. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

9) Selama dekomposisi termal garam A dengan adanya mangan dioksida, garam biner B dan gas yang mendukung pembakaran dan merupakan bagian dari udara terbentuk; ketika garam ini dipanaskan tanpa katalis, garam B dan garam dari asam yang mengandung oksigen lebih tinggi terbentuk. Ketika garam A berinteraksi dengan asam klorida, gas kuning-hijau (zat sederhana) dilepaskan dan garam B terbentuk. Garam B mewarnai nyala api ungu, dan ketika berinteraksi dengan larutan perak nitrat, terbentuk endapan putih. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

10) Serutan tembaga ditambahkan ke asam sulfat pekat yang dipanaskan dan gas yang dilepaskan dilewatkan melalui larutan soda kaustik (berlebihan). Produk reaksi diisolasi, dilarutkan dalam air, dan dipanaskan dengan belerang, yang larut sebagai hasil reaksi. Asam sulfat encer ditambahkan ke larutan yang dihasilkan. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

11) Garam meja diolah dengan asam sulfat pekat. Garam yang dihasilkan diolah dengan natrium hidroksida. Produk yang dihasilkan dikalsinasi dengan kelebihan batubara. Gas yang dihasilkan bereaksi dengan adanya katalis dengan klorin. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

12) Natrium direaksikan dengan hidrogen. Produk reaksi dilarutkan dalam air, dan gas terbentuk yang bereaksi dengan klorin, dan larutan yang dihasilkan, ketika dipanaskan, bereaksi dengan klorin untuk membentuk campuran dua garam. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

13) Natrium dibakar dengan oksigen berlebih, zat kristal yang dihasilkan ditempatkan dalam tabung gelas dan karbon dioksida dilewatkan melaluinya. Gas yang keluar dari tabung dikumpulkan dan dibakar di atmosfer fosfor. Zat yang dihasilkan dinetralkan dengan larutan natrium hidroksida berlebih. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

14) Pada larutan yang diperoleh sebagai hasil interaksi natrium peroksida dengan air selama pemanasan, ditambahkan larutan asam klorida sampai reaksi selesai. Larutan garam yang dihasilkan dielektrolisis dengan elektroda inert. Gas yang terbentuk sebagai hasil elektrolisis di anoda dilewatkan melalui suspensi kalsium hidroksida. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

15) Sulfur dioksida dilewatkan melalui larutan natrium hidroksida sampai garam rata-rata terbentuk. Larutan kalium permanganat berair ditambahkan ke larutan yang dihasilkan. Endapan yang terbentuk dipisahkan dan diolah dengan asam klorida. Gas yang berevolusi dilewatkan melalui larutan dingin kalium hidroksida. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

16) Campuran silikon (IV) oksida dan logam magnesium dikalsinasi. Zat sederhana yang diperoleh sebagai hasil reaksi diperlakukan dengan larutan natrium hidroksida pekat. Gas yang berevolusi dilewatkan di atas natrium yang dipanaskan. Zat yang dihasilkan ditempatkan dalam air. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

17) Produk reaksi litium dengan nitrogen diolah dengan air. Gas yang dihasilkan dilewatkan melalui larutan asam sulfat sampai reaksi kimia berhenti. Solusi yang dihasilkan diperlakukan dengan larutan barium klorida. Larutan disaring dan filtratnya dicampur dengan larutan natrium nitrat dan dipanaskan. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

18) Natrium dipanaskan dalam atmosfer hidrogen. Ketika air ditambahkan ke zat yang dihasilkan, evolusi gas dan pembentukan larutan bening diamati. Gas coklat dilewatkan melalui larutan ini, yang diperoleh sebagai hasil interaksi tembaga dengan larutan asam nitrat pekat. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

19) Natrium bikarbonat dikalsinasi. Garam yang dihasilkan dilarutkan dalam air dan dicampur dengan larutan aluminium, akibatnya terbentuk endapan dan gas tidak berwarna dilepaskan. Endapan diperlakukan dengan larutan asam nitrat berlebih, dan gas dilewatkan melalui larutan kalium silikat. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

20) Natrium menyatu dengan belerang. Senyawa yang dihasilkan diperlakukan dengan asam klorida, gas yang dikembangkan sepenuhnya direaksikan dengan sulfur oksida (IV). Zat yang dihasilkan diperlakukan dengan asam nitrat pekat. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

21) Natrium dibakar dengan oksigen berlebih. Zat yang dihasilkan diperlakukan dengan air. Campuran yang dihasilkan direbus, setelah itu klorin ditambahkan ke larutan panas. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

22) Kalium dipanaskan dalam atmosfer nitrogen. Zat yang dihasilkan diperlakukan dengan asam klorida berlebih, setelah itu suspensi kalsium hidroksida ditambahkan ke campuran garam yang dihasilkan dan dipanaskan. Gas yang dihasilkan dilewatkan melalui tembaga (II) oksida panas Tulis persamaan untuk reaksi yang dijelaskan.

23) Kalium dibakar dalam suasana klorin, garam yang dihasilkan diperlakukan dengan larutan perak nitrat yang berlebihan. Endapan yang terbentuk disaring, filtratnya diuapkan dan dipanaskan dengan hati-hati. Garam yang dihasilkan diolah dengan larutan brom berair. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

24) Litium direaksikan dengan hidrogen. Produk reaksi dilarutkan dalam air, dan gas terbentuk yang bereaksi dengan bromin, dan larutan yang dihasilkan, ketika dipanaskan, direaksikan dengan klorin untuk membentuk campuran dua garam. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

25) Natrium dibakar di udara. Padatan yang dihasilkan menyerap karbon dioksida, melepaskan oksigen dan garam. Garam terakhir dilarutkan dalam asam klorida, dan larutan perak nitrat ditambahkan ke larutan yang dihasilkan. Akibatnya terbentuk endapan putih. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

26) Oksigen menjadi sasaran pelepasan listrik di ozonator. Gas yang dihasilkan dilewatkan melalui larutan kalium iodida berair, dan gas baru yang tidak berwarna dan tidak berbau dilepaskan, mendukung pembakaran dan respirasi. Natrium dibakar di atmosfer gas yang terakhir, dan padatan yang dihasilkan direaksikan dengan karbon dioksida. Tulis persamaan reaksi yang dijelaskan.

saya Sebuah kelompok.

1. N2 + O2 2TIDAK

2NO + O 2 \u003d 2NO 2

2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O

2NaNO3 2NaNO2 + O2

2. 2NaCl 2Na + Cl2

di katoda di anoda

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

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

Na 2 CO 3 + 2NH 4 Cl \u003d 2NaCl + CO 2 + 2NH 3 + H 2 O

3. NaHCO 3 + HNO 3 \u003d NaNO 3 + CO 2 + H 2 O

2NaNO3 2NaNO2 + O2

5NaNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5NaNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

NaNO 3 + 4Zn + 7NaOH + 6H 2 O = 4Na 2 + NH 3

4. 2H2O + 2NaI H2 + 2NaOH + I2

2K + I2 = 2KI

8KI + 5H 2 SO 4 (conc.) = 4K 2 SO 4 + H 2 S + 4I 2 + 4H 2 O

3H 2 S + 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O = 2Cr(OH) 3 + 3S↓ + 4KOH

5. 2NaCl 2Na + Cl2

di katoda di anoda

2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2

Na 2 O 2 + SO 2 \u003d Na 2 SO 4

Na 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = BaSO 4 + 2NaOH

6. P 4 + 3KOH + 3H 2 O \u003d 3KH 2 PO 2 + PH 3

2PH 3 + 4O 2 = P 2 O 5 + 3H 2 O

P 2 O 5 + 4NaOH \u003d 2Na 2 HPO 4 + H 2 O

“Litium adalah logam paling ringan; ia memiliki berat jenis 0,59, sebagai akibatnya ia mengapung bahkan di atas minyak; meleleh pada suhu sekitar 185 °, tetapi tidak menguap dalam panas panas. Ini menyerupai natrium dalam warna dan, seperti natrium, memiliki warna kuning.

D.I. Mendeleev. Dasar-dasar kimia.

Ketika pada tahun 1817 ahli kimia Swedia berusia 25 tahun Johan August Arfvedson (1792-1841) mengisolasi "alkali mudah terbakar yang sifatnya sampai sekarang tidak diketahui" dari mineral petalite (itu adalah lithium hidroksida), gurunya, ahli kimia Swedia terkenal Jens Jakob Berzelius (1779-1848), mengusulkan untuk menyebutnya lithion, dari bahasa Yunani. lithos - batu.

Alkali ini, berbeda dengan natrium dan kalium yang sudah dikenal, pertama kali ditemukan di "kerajaan" batu. Pada tahun 1818, ahli kimia Inggris Humphrey Davy (1778-1829) memperoleh logam baru dari lithion, yang ia sebut lithium. Akar bahasa Yunani yang sama dalam kata "litosfer", "litografi" (kesan dari cetakan batu), dll.

Litium adalah padatan yang paling ringan: kerapatannya hanya 0,53 g/cm3 (setengah dari air). Litium diperoleh dengan elektrolisis lelehan litium klorida. Sifat langka litium logam adalah reaksi dengan nitrogen dalam kondisi normal untuk membentuk litium nitrida.

Lithium semakin banyak digunakan dalam produksi baterai lithium-ion. Akibatnya, produksi lithium dunia pada tahun 2012 mencapai 37 ribu ton - lima kali lebih banyak dari tahun 2005.

Senyawa litium digunakan dalam industri kaca dan keramik. Lithium hidroksida adalah penyerap kelebihan karbon dioksida di kabin pesawat ruang angkasa dan kapal selam. Lithium karbonat digunakan dalam psikiatri untuk mengobati gangguan tertentu. Rata-rata manusia mengandung kurang dari 1 mg lithium.

Sodium

“Produksi natrium logam adalah salah satu penemuan paling penting dalam kimia, bukan hanya karena konsep benda sederhana telah berkembang dan menjadi lebih benar, tetapi terutama karena sifat kimia terlihat dalam natrium, hanya dinyatakan secara lemah dalam senyawa terkenal lainnya. logam.”

D.I. Mendeleev. Dasar-dasar kimia.

Nama Rusia "natrium" (juga dalam bahasa Swedia dan Jerman) berasal dari kata "natron": begitulah orang Mesir kuno menyebut soda kering, yang digunakan dalam proses mumifikasi. Pada abad XVIII, nama "natron" diberikan kepada "alkali mineral" - soda api. Sekarang soda kapur disebut campuran soda api dan kalsium oksida (dalam bahasa Inggris soda kapur), dan natrium dalam bahasa Inggris (dan dalam banyak bahasa lain - natrium). Kata "soda" berasal dari nama latin tanaman gado-gado (sodanum). Ini adalah tanaman laut pesisir yang abunya digunakan dalam pembuatan kaca di zaman kuno. Abu ini mengandung natrium karbonat, yang disebut soda. Dan sekarang soda adalah komponen terpenting dari muatan untuk produksi sebagian besar kaca, termasuk kaca jendela.

Halit adalah mineral utama natrium

Orang pertama yang melihat seperti apa bentuk logam natrium adalah G. Davy, yang mengisolasi logam baru dengan elektrolisis. Dia juga mengusulkan nama elemen baru - natrium.

Natrium adalah logam yang sangat aktif; dengan cepat teroksidasi di udara, menjadi ditutupi dengan kerak tebal produk reaksi dengan oksigen dan uap air. Pengalaman kuliah diketahui: jika sepotong kecil natrium dilemparkan ke dalam air, ia akan mulai bereaksi dengannya, melepaskan hidrogen. Banyak panas dilepaskan dalam reaksi, yang melelehkan natrium, dan bolanya mengalir di sepanjang permukaan. Air mendinginkan natrium dan mencegah hidrogen berkobar, tetapi jika potongan natrium besar, kebakaran dan bahkan ledakan mungkin terjadi.

Logam natrium banyak digunakan dalam berbagai sintesis sebagai zat pereduksi dan juga sebagai pengering untuk cairan tidak berair. Ini hadir dalam baterai natrium-sulfur berkapasitas tinggi. Paduan natrium dan kalium dengan titik leleh rendah, cair pada suhu kamar, bekerja sebagai pendingin yang menghilangkan energi panas berlebih dari reaktor nuklir. Semua orang tahu warna kuning nyala api dengan adanya natrium: beginilah warna nyala api kompor gas jika setetes sup asin terkecil masuk ke dalamnya. Uap natrium bersinar kuning dalam lampu pelepasan gas ekonomis yang menerangi jalan-jalan.

Selama berabad-abad, garam telah menjadi satu-satunya cara untuk mengawetkan makanan. Tanpa garam meja, pelayaran laut jarak jauh, ekspedisi keliling dunia, dan penemuan geografis yang hebat tidak akan mungkin terjadi. Sejarah Rusia mengetahui pemberontakan besar, yang disebut Kerusuhan Garam, yang dimulai pada 1648 dan melanda seluruh negeri. Salah satu alasan pemberontakan adalah kenaikan pajak garam.

Dahulu kala, ratusan ribu ton natrium diproduksi per tahun: digunakan untuk memproduksi timbal tetraetil, yang meningkatkan angka oktan bensin. Larangan bensin bertimbal di banyak negara telah menyebabkan penurunan produksi natrium. Sekarang produksi natrium dunia sekitar 100 ribu ton per tahun.

Mineral halit (natrium klorida) membentuk endapan garam batu yang sangat besar. Hanya di Rusia, cadangannya mencapai puluhan miliar ton. Halit biasanya mengandung hingga 8% garam lainnya, terutama magnesium dan kalsium. Lebih dari 280 juta ton natrium klorida ditambang setiap tahun, ini adalah salah satu produksi terbesar. Dahulu kala, natrium nitrat ditambang dalam jumlah besar di Chili, oleh karena itu namanya - nitrat Chili.

Garam natrium lainnya, yang banyak diketahui saat ini, juga digunakan. Salah satu yang paling terkenal adalah natrium sulfat. Jika garam ini mengandung air, itu disebut garam Glauber. Sejumlah besar terbentuk selama penguapan air di Teluk Kara-Bogaz-Gol di Laut Kaspia (Turkmenistan), serta di beberapa danau garam. Saat ini, larutan natrium sulfat digunakan sebagai akumulator panas pada perangkat yang menyimpan energi matahari, dalam produksi kaca, kertas, dan kain.

Garam

Natrium adalah elemen penting. Ion natrium ditemukan terutama dalam cairan ekstraseluler dan terlibat dalam mekanisme kontraksi otot (kekurangan natrium menyebabkan kejang), dalam menjaga keseimbangan air-garam (ion natrium menahan air dalam tubuh) dan keseimbangan asam-basa (mempertahankan keseimbangan air). nilai pH darah konstan). Asam klorida dihasilkan dari natrium klorida di perut, yang tanpanya tidak mungkin mencerna makanan. Kandungan natrium dalam tubuh rata-rata orang adalah sekitar 100 g. Natrium masuk ke tubuh terutama dalam bentuk garam meja, dosis hariannya adalah 3-6 g. Dosis tunggal lebih dari 30 g mengancam jiwa.

Kalium

Dalam bahasa Arab, al-qili adalah abu, dan juga sesuatu yang dikalsinasi. Mereka juga mulai menyebut produk yang diperoleh dari abu tanaman, yaitu kalium karbonat. Dalam abu bunga matahari, potasium lebih dari 30%. Tanpa artikel Arab, kata ini dalam bahasa Rusia berubah menjadi "kalium". Selain Rusia dan Latin (kalium), istilah ini telah diawetkan dalam banyak bahasa Eropa: Jerman, Belanda, Denmark, Norwegia, Swedia (dengan akhiran Latin -um), Yunani (κάλιο), serta di sejumlah Bahasa Slavia: Serbia (kalyum), Makedonia (kalium), Slovenia (kalij).

Kalium merupakan salah satu unsur yang paling melimpah di kerak bumi. Mineral utamanya adalah sylvin (kalium klorida), sylvinite (campuran kalium dan natrium klorida) dan karnalit (campuran kalium dan magnesium klorida). Silvin, serta kalium nitrat (kalium, itu juga nitrat India) digunakan dalam jumlah besar sebagai pupuk kalium. Bersama dengan nitrogen dan fosfor, kalium adalah salah satu dari tiga elemen terpenting untuk nutrisi tanaman.

Sylvin adalah salah satu mineral kalium utama (bersama dengan sylvinite dan karnalit).

Nama bahasa Inggris untuk unsur (kalium), seperti nama Rusia untuk kalium karbonat (kalium), dipinjam dari bahasa kelompok Jerman; dalam bahasa Inggris, Jerman dan Belanda ash is ash, pot is a pot, yaitu potash adalah “ash from a pot”. Sebelumnya, kalium karbonat diperoleh dengan menguapkan ekstrak dari abu dalam tong; itu digunakan untuk membuat sabun. Sabun kalium, tidak seperti sabun natrium, berbentuk cair. Dari nama Arab untuk abu muncul nama alkali dalam banyak bahasa Eropa: Inggris. dan astaga. alkali, Jerman Alkali, Prancis dan ital. alkali dll. Akar yang sama hadir dalam kata "alkaloid" yaitu "seperti alkali").

Kalium adalah unsur pertama yang ditemukan oleh G. Davy (ia juga menerima litium, barium, kalsium, strontium, magnesium, dan boron untuk pertama kalinya). Davy mengelektrolisis sepotong kalium hidroksida basah. Pada saat yang sama, menurut Davy, “bola-bola kecil dengan kilau logam yang kuat muncul di permukaannya, secara lahiriah tidak berbeda dengan merkuri. Beberapa dari mereka, segera setelah pembentukannya, terbakar dengan ledakan dan dengan munculnya nyala api yang terang, sementara yang lain tidak terbakar, tetapi hanya redup, dan permukaannya ditutupi dengan film putih. Kalium adalah logam yang sangat aktif. Potongan kecilnya, dibawa ke dalam air, meledak.

Kalium adalah bioelemen penting, tubuh manusia mengandung 160 hingga 250 g kalium, lebih dari natrium. Ion kalium terlibat dalam perjalanan impuls saraf. Buah dan sayuran mengandung banyak potasium.

Kalium hidroksida digunakan untuk membuat sabun. Ini berfungsi sebagai elektrolit dalam baterai alkaline - besi-nikel, nikel-logam hidrida. Sebelumnya, kalium nitrat (kalium nitrat) dikonsumsi dalam jumlah besar untuk produksi bubuk hitam; sekarang digunakan sebagai pupuk.

Kalium alami mengandung 0,0117% radionuklida berumur panjang 40K dengan waktu paruh 1,26 miliar tahun. Ini menjelaskan fakta bahwa kalium-40 "bertahan" hingga zaman kita sejak saat sintesisnya dalam reaksi nuklir di bintang. Namun, sejak pembentukan Bumi 4,5 miliar tahun yang lalu, kandungan 40K di planet ini telah berkurang 12,5 kali lipat karena peluruhannya! Tubuh manusia dengan berat 70 kg mengandung sekitar 20 mg 40K, atau 3 x 1020 atom, di mana lebih dari 5000 atom meluruh setiap detik! Ada kemungkinan bahwa penyinaran "internal" seperti itu (ditingkatkan oleh peluruhan karbon-14) adalah salah satu penyebab mutasi dalam perjalanan evolusi satwa liar. Produksi dunia dari logam kalium kecil: sekitar 200 ton per tahun.

rubidium dan cesium

Rubidium dan cesium adalah unsur kimia pertama yang ditemukan menggunakan analisis spektral. Metode ini dikembangkan oleh ilmuwan dan teman-teman Jerman - fisikawan Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) dan ahli kimia Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899), yang bekerja di Universitas Heidelberg. Dengan metode yang sangat sensitif ini, mereka menganalisis semua zat yang mereka temukan dengan harapan menemukan sesuatu yang baru. Dan di awal tahun 1860-an. menemukan dua elemen baru. Ini terjadi ketika mereka menganalisis residu kering yang diperoleh dengan menguapkan air dari mata air mineral resor Bad Dürkheim, 30 km dari Heidelberg. Dalam spektrum zat ini, selain garis natrium, kalium, dan litium yang sudah mereka ketahui, Kirchhoff dan Bunsen memperhatikan dua garis biru lemah. Mereka menyadari bahwa garis-garis ini milik unsur kimia yang tidak diketahui yang hadir dalam air dalam jumlah yang sangat kecil. Menurut cahaya garis spektral, elemen baru

Melanjutkan penelitian mereka, Kirchhoff dan Bunsen menemukan mineral aluminosilikat lepido (lithium mika) yang dikirim kepada mereka dari Saxony, satu elemen lagi, dalam spektrum yang menonjolkan garis merah gelap. Itu disebut rubidium: dari lat. rubidus - merah. Unsur yang sama ditemukan dalam air mineral, dari mana ahli kimia Bunsen berhasil mengisolasinya. Perlu disebutkan bahwa untuk mendapatkan beberapa gram garam rubidium, 44 ton air mineral dan lebih dari 180 kg lepidolit harus diproses.

Kristal cesium dapat disimpan dalam ampul tertutup.

Dan sama seperti pada akhir abad ke-19, dalam karya yang tidak kalah besarnya tentang isolasi garam radium, "kompas" untuk Marie Curie adalah radioaktivitas, "kompas" serupa untuk Kirchhoff dan Bunsen adalah spektroskop.

Rubidium dan cesium adalah logam alkali yang khas. Ini dikonfirmasi ketika ahli kimia Bunsen, dengan mereduksi garam rubidium, memperoleh elemen ini dalam bentuk logam. Cesium yang lebih aktif diperoleh dalam bentuk murni hanya pada tahun 1881 oleh ahli kimia Swedia Carl Theodor Setterberg (1853-1941) dengan elektrolisis cesium sianida cair. Cesium adalah salah satu logam yang paling mudah melebur. Dalam bentuknya yang murni, ia memiliki warna emas. Tetapi tidak mudah untuk mendapatkan cesium murni: di udara ia langsung menyala secara spontan. Rubidium murni hanya meleleh pada 39,3 °C, sesium - 10 derajat lebih rendah, dan pada hari musim panas yang sangat panas, sampel logam ini dalam ampul menjadi cair.

Produksi dunia rubidium logam kecil - sekitar 3 ton per tahun. Rubidium-87 digunakan dalam pengobatan: atomnya diserap oleh sel darah, dan oleh emisi elektron cepat oleh mereka, dengan bantuan peralatan khusus, "kemacetan" di pembuluh darah dapat dilihat. Rubidium digunakan dalam sel surya.

Gustav Kirchhoff (kiri) dan Robert Bunsen menemukan rubidium menggunakan spektroskop. Dalam spektrum lepidolite, mereka menemukan garis merah gelap dan memberi nama pada elemen baru - rubidium.

Tubuh orang paruh baya mengandung sekitar 0,7 g rubidium, dan sesium - hanya 0,04 mg.

Transisi elektronik dalam atom cesium digunakan dalam "jam atom" yang sangat akurat. Di seluruh dunia sekarang ada lebih dari 70 jam yang paling akurat - standar waktu: kesalahannya kurang dari satu detik dalam 100 juta tahun. Jam cesium memiliki satuan waktu - sekon.

Diusulkan untuk menggunakan ion cesium untuk mempercepat roket menggunakan mesin jet listrik. Di dalamnya, ion dipercepat dalam medan elektrostatik yang kuat dan dikeluarkan melalui nosel.

Mesin roket listrik dengan daya dorong rendah mampu beroperasi dalam waktu lama dan terbang jarak jauh.

Perancis

Unsur ini ditemukan (dengan radioaktivitasnya) pada tahun 1939 oleh Marguerite Perey (1909-1975), seorang karyawan Institut Radium di Paris, dan dia menamakannya untuk menghormati tanah airnya pada tahun 1946.

Fransium adalah tetangga cesium dalam Tabel Periodik Unsur. D. I. Mendeleev menyebut elemen yang saat itu belum ditemukan - ekacesium. Logam alkali terakhir dan terberat ini sangat berbeda dari yang lain dalam kelompoknya. Pertama, tidak ada yang pernah melihat dan tidak akan melihat bahkan bagian terkecil dari Prancis. Kedua, fransium tidak memiliki sifat fisik seperti kerapatan, titik leleh, dan titik didih. Jadi istilah "logam terberat" hanya dapat dikaitkan dengan atomnya, tetapi tidak untuk zat sederhana. Dan semua karena fransium adalah unsur radioaktif tinggi yang diperoleh secara artifisial, isotop 223 Fr yang berumur paling lama memiliki waktu paruh hanya 22 menit. Dan untuk mempelajari sifat fisik suatu zat, Anda harus memilikinya dalam bentuk setidaknya bagian terkecil. Tapi bagi Prancis itu tidak mungkin.

Marguerite Perey adalah wanita pertama yang terpilih (pada 1962) ke Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis.

Fransium diperoleh secara artifisial. Dan saat menyatu, atomnya cepat meluruh. Selain itu, semakin banyak atom yang terakumulasi, semakin banyak yang meluruh per satuan waktu. Jadi, untuk menjaga agar jumlah atom fransium tetap konstan, mereka harus disintesis pada laju yang tidak kurang dari laju peluruhannya. Selama sintesis fransium di Dubna dengan menyinari uranium dengan sinar proton yang kuat, sekitar satu juta atom elemen ini diproduksi setiap detik. Pada laju sintesis ini, laju peluruhan sampel menjadi sama dengan laju pembentukannya bila jumlah atomnya sama dengan dua miliar. Ini adalah jumlah zat yang benar-benar dapat diabaikan, bahkan tidak terlihat di bawah mikroskop.

Selain itu, atom-atom ini tidak dirakit menjadi sepotong logam, tetapi didistribusikan di atas permukaan target uranium. Jadi tidak mengherankan bahwa di seluruh dunia setiap saat tidak akan ada lebih dari dua atau tiga puluh gram fransium yang tersebar sendiri-sendiri dalam batuan radioaktif.

LOGAM ALKALI
SUB-GROUP IA. LOGAM ALKALI
LITHIUM, SODIUM, KALIUM, RUBIDIUM, CESIUM, PRANCIS
Struktur elektronik logam alkali dicirikan oleh adanya satu elektron pada kulit elektron terluar, yang relatif lemah terikat pada nukleus. Setiap logam alkali memulai periode baru dalam tabel periodik. Logam alkali mampu menyumbangkan elektron terluarnya lebih mudah daripada elemen lain pada periode ini. Potongan logam alkali dalam media lembam memiliki kilau keperakan yang cerah. Logam alkali dicirikan oleh kepadatan rendah, konduktivitas listrik yang baik, dan meleleh pada suhu yang relatif rendah (Tabel 2).
Karena aktivitasnya yang tinggi, logam alkali tidak ada dalam bentuk murni, tetapi hanya terjadi di alam dalam bentuk senyawa (tidak termasuk fransium), misalnya, dengan oksigen (tanah liat dan silikat) atau dengan halogen (natrium klorida). Klorida merupakan bahan baku untuk memperoleh logam alkali dalam keadaan bebas. Air laut mengandung LOGAM ALKALINE 3% NaCl dan sejumlah kecil garam lainnya. Jelas, danau dan laut pedalaman, serta deposit garam bawah tanah dan air asin, mengandung halida logam alkali dalam konsentrasi yang lebih besar daripada air laut. Misalnya, kandungan garam di perairan Great Salt Lake (Utah, AS) adalah 13,827,7%, dan di Laut Mati (Israel) hingga 31%, tergantung pada luas permukaan air yang bervariasi dengan musim. Dapat diasumsikan bahwa kandungan KCl dalam air laut yang tidak signifikan dibandingkan dengan NaCl dijelaskan oleh asimilasi ion K+ oleh tumbuhan laut.
Dalam bentuk bebas, logam alkali diperoleh dengan elektrolisis lelehan garam seperti NaCl, CaCl2, CaF2 atau hidroksida (NaOH), karena tidak ada lagi logam aktif yang mampu menggantikan logam alkali dari halida. Selama elektrolisis halida, perlu untuk mengisolasi logam yang dilepaskan di katoda, karena pada saat yang sama gas halogen dilepaskan di anoda, yang secara aktif bereaksi dengan logam yang dilepaskan.
Lihat juga PRODUKSI ALKALI
Karena logam alkali hanya memiliki satu elektron pada lapisan terluar, masing-masing adalah yang paling aktif pada periodenya, maka Li adalah logam paling aktif pada periode pertama dari delapan elemen, Na, pada periode kedua, dan K adalah logam paling aktif dari periode ketiga, mengandung 18 elemen (periode transisi pertama). Pada subkelompok logam alkali (IA), kemampuan mendonorkan elektron meningkat dari atas ke bawah.
Sifat kimia. Semua logam alkali aktif bereaksi dengan oksigen, membentuk oksida atau peroksida, berbeda satu sama lain dalam hal ini: Li berubah menjadi Li2O, dan logam alkali lainnya menjadi campuran M2O2 dan MO2, sementara Rb dan Cs menyala. Semua logam alkali terbentuk dengan seperti garam hidrogen, stabil secara termal pada suhu tinggi, hidrida dengan komposisi M + H, yang merupakan zat pereduksi aktif; hidrida terurai oleh air dengan pembentukan alkali dan hidrogen dan pelepasan panas, menyebabkan pengapian gas, dan laju reaksi untuk litium ini lebih tinggi daripada untuk Na dan K.
Lihat juga HIDROGEN; OKSIGEN.
Dalam amonia cair, logam alkali larut membentuk larutan biru, dan (tidak seperti reaksi dengan air) dapat diisolasi lagi dengan menguapkan amonia atau menambahkan garam yang sesuai (misalnya, NaCl dari larutan amonianya). Ketika bereaksi dengan gas amonia, reaksi berlangsung mirip dengan reaksi dengan air:

Amida logam alkali menunjukkan sifat dasar yang mirip dengan hidroksida. Sebagian besar senyawa logam alkali, kecuali beberapa senyawa litium, sangat larut dalam air. Dalam hal ukuran atom dan kerapatan muatan, litium dekat dengan magnesium, sehingga sifat-sifat senyawa unsur-unsur ini serupa. Dalam hal kelarutan dan stabilitas termal, lithium karbonat mirip dengan magnesium dan berilium karbonat dari elemen subkelompok IIA; karbonat ini terurai pada suhu yang relatif rendah karena ikatan MO yang lebih kuat. Garam litium lebih larut dalam pelarut organik (alkohol, eter, pelarut minyak bumi) daripada garam logam alkali lainnya. Litium (seperti magnesium) bereaksi langsung dengan nitrogen untuk membentuk Li3N (magnesium membentuk Mg3N2), sedangkan natrium dan logam alkali lainnya hanya dapat membentuk nitrida dalam kondisi yang keras. Logam dari subkelompok IA bereaksi dengan karbon, tetapi interaksi dengan litium berlangsung paling mudah (tampaknya karena jari-jarinya yang kecil) dan paling tidak mudah dengan cesium. Sebaliknya, logam alkali aktif langsung bereaksi dengan CO, membentuk karbonil (misalnya, K(CO)x), sedangkan Li dan Na yang kurang aktif hanya dalam kondisi tertentu.
Aplikasi. Logam alkali digunakan baik di industri maupun di laboratorium kimia, misalnya untuk sintesis. Lithium digunakan untuk menghasilkan paduan ringan keras, yang berbeda, bagaimanapun, dalam kerapuhan. Sejumlah besar natrium dikonsumsi untuk mendapatkan paduan Na4Pb, dari mana timbal tetraetil Pb(C2H5)4 diperoleh sebagai bahan bakar bensin antiknock. Litium, natrium dan kalsium digunakan sebagai komponen paduan bantalan lunak. Satu-satunya elektron yang bergerak pada lapisan luar menjadikan logam alkali sebagai konduktor panas dan listrik yang sangat baik. Paduan kalium dan natrium, yang tetap cair pada rentang suhu yang luas, digunakan sebagai fluida pertukaran panas di beberapa jenis reaktor nuklir dan, karena suhu tinggi dalam reaktor nuklir, digunakan untuk menghasilkan uap. Logam natrium dalam bentuk busbar suplai digunakan dalam teknologi elektrokimia untuk mentransmisikan arus daya tinggi. Litium hidrida LiH adalah sumber hidrogen yang mudah dilepaskan sebagai hasil reaksi hidrida dengan air. Litium aluminium hidrida LiAlH4 dan litium hidrida digunakan sebagai zat pereduksi dalam sintesis organik dan anorganik. Karena jari-jari ionik yang kecil dan kerapatan muatan yang tinggi, litium aktif dalam reaksi dengan air, oleh karena itu senyawa litium sangat higroskopis, dan litium klorida LiCl digunakan untuk mengeringkan udara selama pengoperasian perangkat. Hidroksida logam alkali adalah basa kuat, sangat larut dalam air; mereka digunakan untuk menciptakan lingkungan basa. Natrium hidroksida, sebagai alkali termurah, banyak digunakan (di AS saja, lebih dari 2,26 juta ton dikonsumsi per tahun).
Litium. Logam paling ringan, memiliki dua isotop stabil dengan massa atom 6 dan 7; isotop berat lebih umum, isinya adalah 92,6% dari semua atom lithium. Litium ditemukan oleh A. Arfvedson pada tahun 1817 dan diisolasi oleh R. Bunsen dan A. Mathisen pada tahun 1855. Litium digunakan dalam produksi senjata termonuklir (bom hidrogen), untuk meningkatkan kekerasan paduan dan dalam obat-obatan. Garam litium digunakan untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan kimia kaca, dalam teknologi baterai alkaline, dan untuk mengikat oksigen selama pengelasan.
Sodium. Dikenal sejak jaman dahulu, diidentifikasi oleh H. Davy pada tahun 1807. Ini adalah logam lunak, senyawanya seperti alkali (natrium hidroksida NaOH), soda kue (natrium bikarbonat NaHCO3) dan soda abu (natrium karbonat Na2CO3) banyak digunakan. Logam juga digunakan dalam bentuk uap dalam lampu pelepasan gas redup untuk penerangan jalan.
Kalium. Dikenal sejak zaman kuno, itu juga diidentifikasi oleh H. Davy pada tahun 1807. Garam kalium terkenal: kalium nitrat (kalium nitrat KNO3), kalium (kalium karbonat K2CO3), kalium kaustik (kalium hidroksida KOH), dll. Logam kalium juga ditemukan berbagai aplikasi dalam teknologi paduan pertukaran panas.
rubidium ditemukan dengan spektroskopi oleh R. Bunsen pada tahun 1861; mengandung 27,85% rubidium radioaktif Rb-87. Rubidium, seperti logam lain dari subkelompok IA, sangat reaktif dan harus disimpan di bawah lapisan minyak atau minyak tanah untuk menghindari oksidasi oleh oksigen atmosfer. Rubidium menemukan berbagai aplikasi, termasuk dalam teknologi sel fotovoltaik, perangkat vakum radio dan obat-obatan.
sesium. Senyawa cesium tersebar luas di alam, biasanya dalam jumlah kecil bersama-sama dengan senyawa logam alkali lainnya. Mineral pollucite silikat mengandung 34% cesium oksida Cs2O. Unsur ini ditemukan oleh R. Bunsen dengan spektroskopi pada tahun 1860. Aplikasi utama cesium adalah produksi fotosel dan lampu elektronik, salah satu isotop radioaktif cesium Cs-137 digunakan dalam terapi radiasi dan penelitian ilmiah.
Perancis. Anggota terakhir dari keluarga logam alkali, fransium, sangat radioaktif sehingga tidak ada di kerak bumi lebih dari jumlah jejak. Informasi tentang fransium dan senyawanya didasarkan pada studi tentang jumlah yang tidak signifikan, diperoleh secara artifisial (pada akselerator energi tinggi) selama peluruhan aktinium-227. Isotop 22387Fr yang berumur paling lama meluruh dalam 21 menit menjadi 22388Ra dan partikel-b. Menurut perkiraan kasar, jari-jari logam fransium adalah 2,7 . Fransium memiliki sebagian besar sifat logam alkali lainnya dan sangat menyumbangkan elektron. Ini membentuk garam larut dan hidroksida. Fransium menunjukkan keadaan oksidasi I di semua senyawa.

Ensiklopedia Collier. - Masyarakat terbuka. 2000 .