Наиболее энергично реагирует с водой литий калий натрий рубидий


Наиболее энергично реагирует с водой 1) калий 2) литий 3) натрий 4) рубидий

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
поделиться знаниями или
запомнить страничку
  • Все категории
  • экономические 42,786
  • гуманитарные 33,426
  • юридические 17,862
  • школьный раздел 595,112
  • разное 16,694

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Реакции элементов группы 1 с водой

РЕАКЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ ГРУППЫ 1 С ВОДОЙ

 

На этой странице рассматриваются реакции элементов группы 1 - лития, натрия, калия, рубидия и цезия - с водой. Он использует эти реакции для изучения тенденции реактивности в Группе 1.

 

Факты

Общие

Все эти металлы бурно или даже взрывоопасно реагируют с холодной водой.В каждом случае раствор гидроксида металла получают вместе с газообразным водородом.

Это уравнение применимо к любому из этих металлов и воды - просто замените X на нужный символ.

В каждом из следующих описаний я предполагаю, что очень маленькая часть металла упала в воду в довольно большом контейнере.

 

Детали для отдельных металлов

Литий

Литий по плотности примерно вдвое меньше плотности воды, поэтому он плавает на поверхности, слегка шипит и выделяет водород.Он постепенно вступает в реакцию и исчезает, образуя бесцветный раствор гидроксида лития. В результате реакции выделяется тепло слишком медленно, а температура плавления лития слишком высока для его плавления (см. Натрий ниже).

Натрий

Натрий также плавает на поверхности, но выделяется достаточно тепла, чтобы расплавить натрий (натрий имеет более низкую температуру плавления, чем литий, и реакция выделяет тепло быстрее), и он плавится почти сразу, образуя небольшой серебристый шар, который разбегается вокруг поверхность.Белый след гидроксида натрия виден в воде под натрием, но вскоре он растворяется, образуя бесцветный раствор гидроксида натрия.

Натрий движется, потому что его толкает водород, выделяющийся во время реакции. Если натрий застрянет сбоку емкости, водород может загореться и загореться оранжевым пламенем. Этот цвет обусловлен загрязнением обычно синего водородного пламени соединениями натрия.

Калий

Калий ведет себя скорее как натрий, за исключением того, что реакция идет быстрее и выделяется достаточно тепла, чтобы осветить водород.На этот раз обычное водородное пламя загрязнено соединениями калия, поэтому оно окрашено в сиреневый (слегка голубовато-розовый) цвет.

Рубидий

Рубидий плотнее воды и тонет. Он реагирует бурно и немедленно, все снова выплевывает из контейнера. Образуется раствор гидроксида рубидия и водород.

Цезий

Цезий взрывается при контакте с водой, вполне возможно, что контейнер разрушится.Гидроксид цезия и водород образуются

 

Краткое изложение динамики реактивности

Металлы группы 1 становятся более реактивными по отношению к воде по мере того, как вы спускаетесь по группе.

 

Объяснение тенденции реактивности

Анализ изменений энтальпии реакций

Общее изменение энтальпии

Вы можете подумать, что из-за того, что реакции становятся более драматичными по мере того, как вы спускаетесь по группе, количество выделяемого тепла увеличивается по мере того, как вы переходите от лития к цезию.Не так!

В таблице приведены оценки изменения энтальпии для каждого из элементов, вступающих в реакцию:


Примечание: Это то же уравнение, что и раньше, но я разделил его на два, чтобы показать изменение энтальпии на моль реагирующего металла.


R1000
 
изменение энтальпии (кДж / моль)
Li -222
Na -184
K -196
CS -203
 

Вы увидите, что в этих значениях вообще нет шаблона .Все они довольно похожи, и, что удивительно, литий - это металл, который выделяет больше всего тепла во время реакции!


Примечание: Я не смог подтвердить эти цифры, за исключением количества лития. Для лития, натрия и калия они рассчитаны на основе информации, содержащейся в Книге данных передовой науки Наффилда (стр. 114 моего издания 1984 года). Ценность лития почти полностью совпадает со значением, которое я нашел во время поиска в Интернете.Значения для рубидия и цезия вычисляются косвенно на основании значений Li, Na и K и другой информации, которую вы найдете в следующей таблице на этой странице.


Копаться в изменениях энтальпии

Когда происходят эти реакции, разница между ними полностью заключается в том, что происходит с присутствующими атомами металла. В каждом случае вы начинаете с атомов металла в твердом теле и заканчиваете ионами металлов в растворе.

В целом, с металлом происходит следующее:

Вы можете рассчитать общее изменение энтальпии для этого процесса, используя закон Гесса и разбив его на несколько этапов, для которых нам известно изменение энтальпии.

Во-первых, вам нужно предоставить энергии распыления , чтобы получить газообразные атомы металла.

Затем ионизируйте металл путем подачи его первой энергии ионизации .

И, наконец, вы получите энтальпии гидратации , высвобождаемой, когда газообразный ион вступает в контакт с водой.


Примечание: Нет никаких предположений, что реакция действительно происходит по этому маршруту. Все, что мы делаем, это изобретаем воображаемый маршрут от начальной до конечной точки реакции и используем закон Гесса, чтобы сказать, что общее изменение энтальпии будет точно таким же, как мы можем рассчитать, используя этот воображаемый путь.Если вы не знаете о законе Гесса, вы, вероятно, в любом случае вряд ли сможете понять всю эту часть страницы. Если вас не устраивают изменения энтальпии, возможно, вы захотите изучить раздел «Энергетика» в Chemguide или мою книгу расчетов по химии.


Если мы поместим значения для всех этих шагов в таблицу, они будут выглядеть следующим образом (все значения в кДж / моль):

К +187 376
в. энергия 1-й ИП гидр.энтальпия всего
Li +161 +519 -519 +161
Na +109 +494 +90 +418 -322 +186
Rb +86 +402 -301 +187
-276 +179

Примечание: Помните, что это не общие изменения энтальпии для реакций, когда металл реагирует с водой.Они предназначены только для той части реакции, в которой участвует металл. С присутствующей водой также происходят изменения - она ​​превращается в газообразный водород и ионы гидроксида. Чтобы получить изменения общей энтальпии, вам также необходимо добавить эти значения.

Однако изменения из-за воды будут одинаковыми для каждой реакции - в каждом случае около -382 кДж / моль. Добавление этого к цифрам в этой таблице дает значения из предыдущей с точностью до кДж или двух. Значения рубидия и цезия будут точно совпадать, потому что именно так я рассчитал их в первой таблице.Остальные три в предыдущей таблице были рассчитаны на основе информации из другого источника.



Так почему же в этих значениях нет закономерности? Если вы посмотрите на различные фрагменты информации, вы обнаружите, что по мере того, как вы спускаетесь по группе, каждый из них уменьшается:

  • Энергия распыления - это мера прочности металлической связи в каждом элементе. Оно уменьшается по мере того, как атом становится больше, а металлическая связь удлиняется.Делокализованные электроны находятся дальше от притяжения ядер в более крупных атомах.

  • Первая энергия ионизации падает, потому что удаляемый электрон удаляется от ядра. Дополнительные протоны в ядре экранируются дополнительными слоями электронов.

  • Энтальпия гидратации - это мера притяжения между ионами металлов и неподеленными парами на молекулах воды. По мере того, как ионы становятся больше, молекулы воды удаляются от притяжения ядра.Дополнительные протоны в ядре снова экранируются дополнительными слоями электронов.

Происходит то, что различные факторы падают с разной скоростью. Это разрушает любой общий шаблон.

Тем не менее, можно еще раз взглянуть на таблицу и найти шаблон, который является полезным.

 

Анализ энергии активации реакций

Давайте возьмем последнюю таблицу и просто рассмотрим термины ввода энергии - два процесса, в которых вы должны подавать энергию, чтобы они работали.Другими словами, мы пропустим член энтальпии гидратации и просто сложим два других.

33

Теперь вы можете видеть, что по мере того, как вы спускаетесь по Группе, происходит устойчивое падение.Когда вы переходите от лития к цезию, вам нужно вкладывать меньше энергии в реакцию, чтобы образовался положительный ион. Эта энергия будет восстановлена ​​позже (а также намного больше!), Но должна быть подана изначально. Это будет связано с энергией активации реакции.

Чем ниже энергия активации, тем быстрее реакция.

Итак, хотя литий выделяет больше всего тепла во время реакции, он делает это относительно медленно - не весь он выделяется за один короткий резкий выброс.Цезий, с другой стороны, имеет значительно более низкую энергию активации, и поэтому, хотя он не выделяет столько тепла в целом, он делает это очень быстро - и вы получаете взрыв.

в. энергия 1-й IE всего
Li +161 +519 +680
Na +109 +494 90 +418 +508
Rb +86 +402 +488
Cs +79 +376


Примечание: Вы должны быть немного осторожны, говоря это! Вы, вероятно, не заметили, как я использую фразу «Это будет , связанное с энергией активации реакции». Переписывая его, я сделал ударение на словах «связанных с».

Реакция определенно не будет включать в себя именно те энергетические термины, о которых мы говорим. Металл не будет сначала превращаться в атомы в газообразные атомы, которые затем теряют электрон. Но в какой-то момент атомам придется оторваться от металлической структуры, и им придется потерять электроны.

Однако другие процессы высвобождения энергии могут происходить точно в то же время - например, если атом металла теряет электрон, что-то почти наверняка улавливает его одновременно.Электрон никогда не будет полностью свободным. Это приведет к уменьшению высоты реального энергетического барьера активации. Значения, которые мы вычислили путем сложения энергий атомизации и ионизации, очень велики с точки зрения энергии активации, и реакции были бы чрезвычайно медленными, если бы они были реальными.



Обобщая причину увеличения реактивности при спуске по группе

Реакции становятся легче, поскольку энергия, необходимая для образования положительных ионов, падает.Частично это связано с уменьшением энергии ионизации при переходе вниз по группе, а частично - с падением энергии атомизации, отражающей более слабые металлические связи при переходе от лития к цезию. Это приводит к снижению энергии активации и, следовательно, к более быстрой реакции.


Примечание: Если вы студент уровня A в Великобритании, вы почти наверняка обнаружите, что экзаменаторы будут ожидать, что вы объясните это только в терминах падения энергии ионизации по мере того, как вы спускаетесь по группе.Другими словами, они упрощают ситуацию, игнорируя вклад энергии атомизации. Придерживайтесь того, чего ожидают экзаменаторы - не усложняйте себе жизнь! Я стараюсь быть максимально строгим, потому что значительная часть моей аудитории работает в системах за пределами Великобритании или выше уровня A.


 
 

Куда бы вы сейчас хотели отправиться?

В меню Группы 1., ,

В меню «Неорганическая химия». , ,

В главное меню. , ,

 

© Джим Кларк 2005 (изменено в феврале 2015 г.)

.

WebElements Периодическая таблица »Рубидий» реакции элементов

  • руб.
    К Ca
    Sr
    CS Ba
  • Актиний ☢
  • Алюминий
  • Алюминий
  • Америций ☢
  • Сурьма
  • Аргон
  • Мышьяк
  • Астатин ☢
  • Барий
  • Берклиум ☢
  • Бериллий
  • висмут
  • Бориум ☢
  • Бор
  • Бром
  • Кадмий
  • Цезий
  • Кальций
  • Калифорний ☢
  • Углерод
  • Церий
  • Цезий
  • Хлор
  • Хром
  • Кобальт
  • Copernicium ☢
  • Медь
  • Кюрий ☢
  • Дармштадтиум ☢
  • Дубний ☢
  • Диспрозий
  • Эйнштейний ☢
  • Эрбий
  • Европий
  • Фермий ☢
  • Флеровий ☢
  • Фтор
  • Франций
  • Гадолиний
  • Галлий
  • Германий
  • Золото
  • Гафний
  • Калий ☢
  • Гелий
  • Гольмий
  • Водород
  • Индий
  • Йод
  • Иридий
  • Утюг
  • Криптон
  • Лантан
  • Лоуренсий ☢
  • Свинец
  • Литий
  • Ливерморий ☢
  • Лютеций
  • Магний
  • Марганец
  • Мейтнерий ☢
  • Менделевий ☢
  • Меркурий
  • Молибден
  • Московиум ☢
  • Неодим
  • Неон
  • Нептуний
  • Никель
  • Нихоний ☢
  • Ниобий
  • Азот
  • Нобелий
  • Оганессон ☢
  • Осмий
  • Кислород
  • Палладий
  • фосфор
  • Платина
  • Плутоний ☢
  • Полоний
  • Калий
  • Празеодим
  • Прометий ☢
  • Протактиний ☢
  • Радий ☢
  • Радон ☢
  • Рений
  • Родий
  • Рентген ☢
  • Рубидий
  • Рутений
  • Резерфорд ☢
  • Самарий
  • Скандий
  • Сиборгий ☢
  • Селен
  • Кремний
  • Серебро
  • Натрий
  • Стронций
  • Сера
  • Сера
  • Тантал
  • Технеций
  • Теллур
  • Теннессин
  • 4
  • Тербий
  • Таллий
  • Торий ☢
  • Тулий
  • Олово
  • Титан
  • Вольфрам
  • Уран ☢
  • Ванадий
  • Ксенон
  • Иттербий
  • Иттрий
  • цинк
  • Цирконий
Rubidium - 37 Rb Ваш пользовательский агент не поддерживает элемент HTML5 Audio.🔊 ,

WebElements Periodic Table »Литий» реакции элементов

  • H
    Ли Be
    Na мг
  • Актиний ☢
  • Алюминий
  • Алюминий
  • Америций ☢
  • Сурьма
  • Аргон
  • Мышьяк
  • Астатин ☢
  • Барий
  • Берклиум ☢
  • Бериллий
  • висмут
  • Бориум ☢
  • Бор
  • Бром
  • Кадмий
  • Цезий
  • Кальций
  • Калифорний ☢
  • Углерод
  • Церий
  • Цезий
  • Хлор
  • Хром
  • Кобальт
  • Copernicium ☢
  • Медь
  • Кюрий ☢
  • Дармштадтиум ☢
  • Дубний ☢
  • Диспрозий
  • Эйнштейний ☢
  • Эрбий
  • Европий
  • Фермий ☢
  • Флеровий ☢
  • Фтор
  • Франций
  • Гадолиний
  • Галлий
  • Германий
  • Золото
  • Гафний
  • Калий ☢
  • Гелий
  • Гольмий
  • Водород
  • Индий
  • Йод
  • Иридий
  • Утюг
  • Криптон
  • Лантан
  • Лоуренсий ☢
  • Свинец
  • Литий
  • Ливерморий ☢
  • Лютеций
  • Магний
  • Марганец
  • Мейтнерий ☢
  • Менделевий ☢
  • Меркурий
  • Молибден
  • Московиум ☢
  • Неодим
  • Неон
  • Нептуний
  • Никель
  • Нихоний ☢
  • Ниобий
  • Азот
  • Нобелий
  • Оганессон ☢
  • Осмий
  • Кислород
  • Палладий
  • фосфор
  • Платина
  • Плутоний ☢
  • Полоний
  • Калий
  • Празеодим
  • Прометий ☢
  • Протактиний ☢
  • Радий ☢
  • Радон ☢
  • Рений
  • Родий
  • Рентген ☢
  • Рубидий
  • Рутений
  • Резерфорд ☢
  • Самарий
  • Скандий
  • Сиборгий ☢
  • Селен
  • Кремний
  • Серебро
  • Натрий
  • Стронций
  • Сера
  • Сера
  • Тантал
  • Технеций
  • Теллур
  • Теннессин
  • 4
  • Тербий
  • Таллий
  • Торий ☢
  • Тулий
  • Олово
  • Титан
  • Вольфрам
  • Уран ☢
  • Ванадий
  • Ксенон
  • Иттербий
  • Иттрий
  • цинк
  • Цирконий
,

Смотрите также