ŠKOLA: Gymnázium, Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace AUTOR: Mgr. Monika Šléglová NÁZEV: VY_32_INOVACE_06B_08_Alkalické kovy I TEMA: Kovy ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.0816 DATUM TVORBY: 30.1.2013

ANOTACE Materiál je určen pro studenty 2. ročníku 4letých a odpovídajících ročníků víceletých gymnázií, do předmětu Chemie, kapitola Kovy. Tento materiál slouží pro úvodní výklad a seznámení s vlastnostmi, výskytem , reaktivitou, výrobou a užitím alkalických kovů. První část je určena jako podpora výkladu učitele a je doplněna videoukázkou reaktivity i těch alkalických kovů, se kterými se žáci pro jejich vzácnost nemohou v praxi setkat (Rb, Cs). Tato část může sloužit jako podklad zápisu do sešitu. Druhá část obsahuje sadu kontrolních otázek a sadu základních chemických rovnic určených pro doplnění, které mohou žáci doplňovat buď ústně, nebo do sešitu, nebo do promítaného zadání na tabuli fixem, nebo pomocí světelného pera na interaktivní tabuli. Správné odpovědi se objevují postupně na kliknutí myši. Materiál je určen pro interaktivní výuku. Veškeré hypertextové odkazy jsou platné ke dni vytvoření díla.  

ALKALICKÉ KOVY (s – prvky) Li, Na, K, Rb, Cs, Fr* Charakteristika, výskyt, vlastnosti, reaktivita, výroba, užití

Charakteristika skupiny El. konfigurace ns1 , I. A sk. → ox. č. I (snadno odštěpují e-) S rostoucím Z klesá: elektronegativita ionizační energie teplota tání S rostoucím Z roste: atomový poloměr hustota

Výskyt: Pouze vázaně Na+, K+ - rozšířené Li+, Cs+, Rb+ - vzácné Fr* - cca 15g v celém zemském povrchu Minerály: NaCl – halit KCl – sylvín NaNO3 – chilský ledek Na2SO4.10H2O – Glauberova sůl

Výskyt: Soli alkalických kovů jsou rozpustné ve vodě → zdroj = mořská voda solná jezera minerální vody solná ložiska Na, K – biogenní prvky

Fyzikální vlastnosti stříbrolesklé měkké (dají se krájet nožem) nízká tt ρ < 1 (plavou na vodě) dobré vodiče tepla a el. proudu páry barví plamen (viz. analytická chemie, plamenové zkoušky) Li Na K

Chemické vlastnosti nejreaktivnější ze všech kovů snadno oxidují → silná redukční činidla nutnost uchovávat v inertním prostředí (např. pod petrolejem) reaktivita stoupá se Z Video (reaktivita s vodou) http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=eCk0lYB_8c0 http://www.youtube.com/watch?v=jhg0WsINmPc

Reaktivita s vodíkem →  hydridy 2 Na + H2 → 2 NaH s kyslíkem →  oxidy a peroxidy 4 Li + O2(vzdušný) → 2 Li2O 2 Na + O2(vzdušný) → Na2O2 s čistým O2 počínaje K →  hyperoxidy K + O2 → KI(O2)-I reakce oxidů a peroxidů s vodou Li2O + H2O → 2 LiOH Na2O + 3 H2O → 2 NaOH + 2 H2O K2O2 + H2O → 2 KOH + H2O2 + O2

Reaktivita s dusíkem →  nitridy 6 Li + N2 → 2 Li3N s halogeny →  halogenidy obecně: 2 Me + X2 → 2 MeX s vodou →  hydroxidy + vodík obecně: 2 Me + 2 H2O → 2 MeOH + H2 prudké reakce!

Získávání a výroba Li, Na – elektrolýzou tavenin chloridů nebo hydroxidů (kov se vylučuje na Fe katodě, anoda je grafitová) K – redukce Na z taveniny KCl

Užití Li – slitiny (s Mg, Al), letectví, raketoplány Na – redukční činidlo (výroba Ti) sodíkové výbojky (osvětlení) chladicí kapalina v jaderném reaktoru K - chladicí kapalina v jaderném reaktoru

Kontrolní otázky: Alkalické kovy mají velkou elektronegativitu: ANO – NE Který alkalický kov je v přírodě nejvzácnější? Zhodnoťte reaktivitu alkalických kovů v závislosti na Z. Jak se získává průmyslově Na a jak K? Jaké je využití Na a K v jaderném reaktoru? Jaké je další využití Na? NE, jsou to prvky s velmi nízkou elektronegativitou. Francium Reaktivita s Z roste, Rb a Cs jsou nejreaktivnější. Na se vyrábí elektrolýzou taveniny NaCl, K redukcí taveniny KCl sodíkem. Jako chladicí kapalina. Např. jako redukční činidlo nebo do sodíkových výbojek.

Doplňte a vyčíslete rovnice: Na + O2(vzdušný) → Li2O + H2O → Na2O + H2O → Li + Cl2 → K + H2O → Řešení: 2 Na + O2(vzdušný) → Na2O2 Li2O + H2O → 2 LiOH Na2O + 3 H2O → 2 NaOH + 2 H2O 2 Li + Cl2 → 2 LiCl 2 K + 2 H2O → 2 KOH + H2

Citace: Archiv autora Slide5: Li: HERGE, Jan. Wikipedia [online]. [cit. 27.1.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Flammenf%C3%A4rbungLi.png Na: WEDEL NIELSEN, Søren. Wikipedia [online]. [cit. 27.1.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Flametest--Na.swn.jpg K: HERGE, Jan. Wikipedia [online]. [cit. 27.1.2013]. Dostupný na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Flammenf%C3%A4rbungK.png