Лёд и пламя
Что будет, если на кусочек калия положить шарик простого льда?
Калий бурно взаимодействует с водой или льдом. В ходе реакции в единицу времени выделяется много тепла, что приводит к воспламенению калия и выделяющегося водорода. В конце реакции происходит вспышка и взрыв с разбрызгиванием продуктов реакции. Основной конечный продукт реакции калия с водой — гидроксид калия. В реальном времени весь процесс занимает всего секунд 10-15.
Получаем натрий из ВОДНОГО раствора
Привет!
Как всем известно (ну тем, кто учил химию) получить щелочные металлы из водных растворов невозможно. По крайней мере так учат в школе. Речь идёт об электролитическом методе.
При этом в продолжении темы рассказывают об электролизе расплавов щелочей, из которых всё же можно выделить щелочные металлы в виде металлов.
В видео ниже вы увидите, как буквально на коленке можно организовать процесс электролиза расплава щелочей и получить металлический натрий. (готовьте салфетки, чтобы подтирать кровь из глаз)
А также продемонстрирован лайфхак, как получить щелочные металлы их ВОДНЫХ растворов их солей.
10 САМЫХ ДОРОГИХ МЕТАЛЛОВ В МИРЕ!
Друзья! А, какие дорогие металлы знаете вы? Напишите, будет интересно почитать. Возможно, я что-то пропустил.
10 самых дорогих металлов в мире. Где они используются?
Наша планета изобилует огромным количеством полезных ресурсов, одним из которых являются металлы. Часть из них стоит недорого, а другие – целое состояние. Некоторые добывают прямо из земли, а ряд особо ценных можно получить только в лабораториях. Помимо этого, стоимость конкретного вида металла зависит от области применения, а также редкости. Сегодня поговорим о самых дорогих из них.
№10 – Скандий
Данный редкоземельный металл носит свое имя в честь Скандинавии, где был открыт в последней четверти 19 века и где расположены самые большие его залежи. Основные сферы применения – разнообразный хайтек: от строительства ракет и спутников до лазеров и роботов. Также за счет завидной прочности металл нередко применяется при производстве премиального спортивного инвентаря. Чистый скандий в ювелирной сфере не используется, а вот его оксид применяется для получения фианитов. Стоит металл около трех долларов за грамм.
№9 – Рений
Факт существования рения был предсказан Менделеевым за полвека до его нахождения группой немецких ученых. В силу довольно уникальных физических свойств – у рения одна из самых высоких температур плавления, он в большом объеме используется в химпроме и электронике, где это качество носит особенно важное значение. Стоит металл порядка пяти долларов за грамм, а основные запасы расположены в Чили.
№8 – Осмий
Одновременно тяжелый и хрупкий, этот голубовато-серебристый металл в чисто виде не существует и встречается только в паре с иридием. Особенно много осмия обнаруживается на Урале и в Сибири, а используется он преимущественно в фармакологии. Стоит этот красавец в диапазоне от 12 до 17 долларов за грамм.
№7 – Платина
На протяжении многих лет платина ценилась выше золота, так что многие удивятся более низкой позиции этого металла в списке. Хотя несколько сотен лет назад испанские конкистадоры напротив оценивали ее даже дешевле серебра из-за проблем с переплавкой. Основными направлениями использования платины по сей день являются ювелирная и медицинская промышленность.
№6 – Иридий
Этот металл был открыт одновременно с упомянутым выше осмием, а высокая его концентрация в горной породе свидетельствует о ее космическом происхождении, то есть иридий с осмием попали на Землю вместе с метеоритами. Применяется он не в чистом виде, а добавляется в сплавы, например, к той же платине, и делает изделия из него – будь то украшения или детали ракет, практически вечными. Стоит иридий порядка 50 долларов за грамм.
№5 – Золото
Этот металл известен человечеству с давних времен и очень быстро заслужил статус обменного средства, правда в России первое месторождение было обнаружено лишь в 18 веке. В промышленность идет около 10 процентов добычи золота, все остальное распределяется между слитками золотого запаса государств и ювелирными изделиями.
№4 – Палладий
Еще один металл платиновой группы, так же широко применяющийся ювелирами по всему миру. Он легко плавится и очень легок, потому самые незаурядные украшения создаются именно из Палладия. Тем приятнее тот факт, что крупнейшее месторождение находится именно в России. Стоит это чудо немало – около 60 долларов за грамм.
№3 – Родий
Основными свойствами этого благородного металла являются мощнейшая способность к отражению света и стойкость к воздействию окружающей среды, потому родий добавляется в самые разнообразные ювелирные сплавы. Автомобильная промышленность так же активно пользуется его полезными качествами. В Руанде монеты из родия выступают в количестве платежного средства, а цена этого чуда доходит до двухсот долларов за грамм, что делает его самым дорогим природным металлом.
№2 – Осмий-187
Самый плотный металл на планете, который добывается в лабораторных условиях крайне длительным и трудоемким путем из изотопа рения. Осмий-187 применяют при изготовлении высокоточных приборов, а также в качестве катализатора для химических реакций. Стоимость доходит до двухсот тысяч долларов, правда кроме Казахстана на мировом рынке им никто не торгует.
№1 – Калифорний-252
Мировой запас этого искусственно получаемого чуда составляет всего 8 грамм! Цена соответствующая – от 4 миллионов долларов и выше. В грамме этого металла такое количество энергии, что он легко заткнет за пояс по мощности солидный атомный реактор. Помимо атомной энергетики, более дешевые изотопы калифорния используются при лечении онкологических заболеваний.
Запретное салями
Срез слитка из металлического натрия, который покрылся слоем из карбонатов, гидроксидов и других соединений
Химия элементов (щелочные металлы) ep 1
Давненько не было статеек и вот я готов начать серию работ по химии элементов. Материал я постараюсь, как в хороших учебниках делить на "базовый" и "расширенный", как показала практика такое распределение помогает как новичкам, так и увлеченным химикам. Буду благодарен за критику, поскольку ошибок я, как начинающий писатель, пока делаю достаточно.
Начнем пожалуй с щелочных металлов: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Все расположены в первой группе периодической системы, и их объединяют как общие химические так и физические свойства. Но чем обусловлено такое сходство?
В цикле "Очень легкая химия" мы разбирались в строении атомов и говорили о том, что именно электронная оболочка определяет свойства того или иного элемента, теперь настало время применить наши знания на практике.
Если вспомнить положения периодического закона, мы увидим, что у всех щелочных металлов на последнем энергетическом уровне находится по одному электрону. Из этого мы делаем логичный вывод, что они склонны отдавать его, чтобы приобрести законченный электронный уровень.
Законченный электронный уровень обладает меньшей энергией чем незаконченный, следовательно состояние, при котором энергетическая оболочка атома характеризуется наименьшей энергией, будет наиболее стабильным. В теории это объясняется эффектами вырожденности электрона (неоднозначное определение его на орбитали) На практике же подтверждается большой разницей между энергиями первой и второй ступени ионизации (что говорит о менее прочной связи с ядром внешнего электрона, по сравнению с электроном с заполненной оболочки)
Именно поэтому щелочные металлы очень активны, способны легко отдавать электрон, проявляя свойства восстановителей, а также обладают самыми низкими электрохимическими потенциалами
Высокая активность щелочных металлов не позволяет им находится в природе в самородном виде, поэтому металлы первой группы образуют множество минералов, с некоторыми из которых, например с поваренной солью, мы сталкиваемся каждый день.
Известно огромное количество минералов, образуемых щелочными металлами, вот некоторые из них:
LiAl(SiO3)2- сподумен
KCl * MCl2* 6H2O- карналит
KCl- сильвин
NaCl- галит
(Cs, Na)[AlSi2O6] - поллуцит
(K,Na,Rb)AlSi3O8- амазонит
Выделение металлов из их соединений, ввиду их высокой химической активности, является сложной задачей, в основном используют либо электрохимический метод, либо восстановление алюминием, кальцием или цирконием.
Резонные вопросы вызывает последний метод, ведь мы знаем, что металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений после например натрия, не может восстановить его из соли, однако на помощь нам приходят уже физические свойства щелочных металлов, а именно низкая температура плавления и кипения, в условиях атмосферного давления, небольшие количества натрия, получающиеся в реакции хлорида натрия и алюминия, опять взаимодействуют с хлоридом алюминия и реакция в общем не идет. Но если поместить реакционную смесь в вакуум и нагреть, образующийся в ходе реакции натрий начнет испаряться, не реагируя с твердым даже при высокой температуре хлоридом алюминия. Также внимание заслуживает метод Грейсхейма, взаимодействие ацетиленида (карбида) кальция с фторидом калия (реакция).Рубидий и цезий получают разложением азидов (солей HN3) вакууме.
Химические свойства
Все щелочные металлы реагируют с кислородом, водородом, неметаллами, кислотами, водой и многими другими классами соединений, в том числе и органическими молекулами.
Соединения с кислородом.
Щелочные металлы образуют 4 типа соединений с кислородом: оксиды, пероксиды, надпероксиды, озониды. На примере натрия соответственно:
Na2O, Na2O2, NaO2, NaO3.
Такое многообразие обусловлено высокой активностью щелочных металлов, а также незначительной разницей между энергиями связи кислородных атомов друг с другом и атомами металлов.
Все кислородные соединения реагируют с водой. Оксиды при взаимодействии дают щелочи, а остальные соединения: щелочь и пероксид водорода на холоде, щелочь воду и кислород при нагревании, или в присутствии катализатора (MnO2 Pt каталаза).
Интересно, что прямым взаимодействием кислорода нельзя получить оксид щелочного металла, исключением является оксид лития, в этом литий проявляет диагональное сходство с магнием. В случае с остальными металлами образуется адская смесь оксидов, пероксидов и надпероксидов.
Чистые оксиды получают взаимодействием например калия с нитратом калия, или пероксида с металлом, азида с металлом, гидроксида с металлом, эти способы не эффективны для цезия и рубидия, ввиду их высочайшей активности. Остальные кислородные соединения получают прямым окислением или, как в случае озонидов, взаимодействием с озоном.
Интересными соединениями щелочных металлов являются интерметаллиды, соединения двух металлов. Особенностью сплавов (интерметаллидов) щелочных металлов является их невероятно низкая температура плавления, например у сплава натрия, калия и цезия она равна -78 °C. А например сплав ртути и натрия (амальгама натрия) используется в органическом синтезе как восстановитель, благодаря своей способности реагировать с водой без опасности взрыва, как это бывает в случае с натрием.
При взаимодействии щелочных металлов получаются солеобразные гидриды, соединения в которых водород принимает степень окисления -1. Гидриды выглядят как белые порошки, взаимодействуют с кислотами и водой, обладают сильными восстановительными свойствами, что активно используется в органической химии. Смешанный гидрид алюминия лития, или аланат лития используют для восстановления кетонов, альдегидов и нитросоединений.
Соединения щелочных металлов с неметаллами получают прямым взаимодействием. Сульфиды и фосфиды образуют все щелочные металлы, а карбиды (ацетилениды) при прямом взаимодействии образует только литий, он же реагирует с азотом при комнатной температуре, образуя нитрид.
В следующей части речь пойдет о наиболее важных соединениях щелочных металлов- солях, являющихся основными компонентами удобрений, без которых наша жизнь была бы не возможна.
Получение металлического натрия из средства для чистки труб! (Для химиков-энтузиастов)
Средство для чистки труб "Крот" - это раствор щелочи очень грязной щелочи.Можно ли получить чистый металлический натрий из этого раствора? Оказывается можно)))
В школе я с огромным интересом наблюдал за тем, как реагируют щелочные металлы с водой и мне всегда хотелось самостоятельно поэкспериментировать с такими веществами))
Если вас тоже завораживал металл плавающий по воде и выделяющий водород, то, наверное, вам будет интересно это видео)
Получение металлического калия и натрия в домашних условиях
Получить в домашних условиях щелочные металлы достаточно просто, но есть тонкости))