http://brain.fuw.edu.pl/edu/index.php?action=history&feed=atom&title=Chemia%2FPierwiastki_grupy_1_-_litowceChemia/Pierwiastki grupy 1 - litowce - Historia wersji2026-05-04T00:39:22ZHistoria wersji tej strony wikiMediaWiki 1.34.1http://brain.fuw.edu.pl/edu/index.php?title=Chemia/Pierwiastki_grupy_1_-_litowce&diff=3224&oldid=prevMagdaz: Utworzono nową stronę "Litowce {|class="wikitable" !Nazwa !Symbol !konfiguracja !Elektroujemność !Potencjał E |- |Lit |Li |(He)2s1 |0,97 | -3.04 |- |Sód |N..."2015-06-03T18:27:09Z<p>Utworzono nową stronę "<a href="/edu/index.php/Plik:Alkalimetalle.jpg" title="Plik:Alkalimetalle.jpg">thumb|Litowce</a> {|class="wikitable" !Nazwa !Symbol !konfiguracja !Elektroujemność !Potencjał E |- |Lit |Li |(He)2s1 |0,97 | -3.04 |- |Sód |N..."</p>
<p><b>Nowa strona</b></p><div>[[Plik:Alkalimetalle.jpg|thumb|Litowce]]<br />
{|class="wikitable"<br />
!Nazwa<br />
!Symbol<br />
!konfiguracja<br />
!Elektroujemność<br />
!Potencjał E<br />
|-<br />
|Lit<br />
|Li<br />
|(He)2s1<br />
|0,97<br />
| -3.04<br />
|-<br />
|Sód<br />
|Na<br />
|(Ne)3s1<br />
|1.01<br />
| -2,71<br />
|-<br />
|Potas<br />
|K<br />
|(Ar)4s1<br />
|0,91<br />
| -2,93<br />
|-<br />
|Rubid<br />
|Rb<br />
|(Kr)5s1<br />
|0,89<br />
| -2,98<br />
|-<br />
|Cez<br />
|Cs<br />
|(Xe)6s1<br />
|0,86<br />
| -3,03<br />
|-<br />
|Frans<br />
|Fr<br />
|(Rn)7s1<br />
|0,86<br />
| -2,90<br />
|}<br />
Wszystkie litowce posiadają jeden elektron walencyjny na orbitalu ''s''. W miarę przechodzenia w dół grupy, od litu do fransu, elektron ten znajduje się coraz dalej od jądra i oderwanie go jest coraz łatwiejsze. Tłumaczy to obserwowany wzrost reaktywności litowców wraz ze wzrostem masy atomowej pierwiastka.<br />
<br />
Niskie wartości elektroujemności oraz potencjałów standardowych świadczą<br />
o tendencji do oddawania elektronów i silnych właściwościach redukujących.<br />
{|class="wikitable"<br />
!Nazwa<br />
!Promień jonowy (nm)<br />
!Potencjał jonizacji I (eV)<br />
!Potencjał jonizacji II (eV)<br />
|-<br />
|Lit<br />
|0,076<br />
|5,39<br />
|75,6<br />
|-<br />
|Sód<br />
|0,102<br />
|5,14<br />
|47,3<br />
|-<br />
|Potas<br />
|0,138<br />
|4,34<br />
|31,8<br />
|-<br />
|Rubid<br />
|0,152<br />
|4,18<br />
|27,5<br />
|-<br />
|Cez<br />
|0,167<br />
|3,89<br />
|25,1<br />
|-<br />
|Frans<br />
|0,175<br />
| -<br />
| -<br />
|}<br />
<br />
Wzrost promieni jonowych zwiększa się w związku ze wzrostem liczby powłok elektronowych. Spadek wartości potencjałów jonizacji jest wynikiem coraz słabszego przyciągania elektronu walencyjnego. Duża różnica pomiędzy pierwszym i drugim stopniem jonizacji jest przyczyną występowania wszystkich litowców w postaci jonów M<sub>+1</sub> (M oznacza atom metalu).<br />
==Właściwości fizykochemiczne==<br />
*Metale alkaliczne są najbardziej czynne chemicznie ze wszystkich metali, gwałtownie reagują z wodą oraz tlenem atmosferycznym. <br />
*W podwyższonych temperaturach zachodzą reakcje litowców z wodorem (powstają wodorki MH) oraz z fluorowcami (powstają halogenki MX). Lit reaguje bezpośrednio również z azotem (Li<sub>3</sub>N) i węglem tworząc węglik litu Li<sub>2</sub>C<sub>2</sub>.<br />
*Litowce wykazują dużą przewodność elektryczną i cieplną, ale te cechy metali są rzadko wykorzystywane w praktyce ze względu na konieczność specyficznego obchodzenia się z nimi (przechowywanie w ciekłych, węglowodorach w celu zabezpieczenia przed utlenianiem).<br />
==Związki litowców z tlenem==<br />
*Lit reaguje z tlenem w temperaturze powyżej 100°C, dając Li<sub>2</sub>O, sód tworzy nadtlenek Na<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, pozostałe metale &mdash; odpowiednie ponadtlenki KO<sub>2</sub>, RbO<sub>2</sub>, CsO<sub>2</sub>.<br />
*Normalne tlenki można uzyskać redukując nadtlenki lub ponadtlenki w reakcji:<br />
:M<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + 2M → 2 M<sub>2</sub>O<br />
*Na<sub>2</sub>O<sub>2</sub> wykazuje silne działanie utleniające. Reakcja z ditlenkiem węgla<br />
:Na<sub>2</sub>O<sub>2</sub> + CO<sub>2</sub> → Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + ½ O<br />
:generująca tlen jest wykorzystywana do oczyszczania powietrza w łodziach podwodnych i aparatach tlenowych.<br />
==Zasadowy charakter litowców i ich związków==<br />
*Reakcje metali alkalicznych z wodą zachodzi według równania:<br />
:M + H<sub>2</sub>O → M+ + OH¯ + ½ H<sub>2</sub><br />
:i przebiega najmniej gwałtownie w przypadku litu. W trakcie reakcji sodu z wodą wydzielające się ciepło powoduje topienie metalu, a potas zapala się w zetknięciu z wodą.<br />
*Tlenki i wodorki litowców mają charakter zasadowy:<br />
:M<sub>2</sub>O + H<sub>2</sub>O → 2M<sup>+</sup> + OH¯<br />
:MH + H<sub>2</sub>O → M<sup>+</sup> + OH¯ + H<sub>2</sub><br />
<br />
==Związki litowców z siarką==<br />
*Litowce tworzą z siarką wodorosiarczki (MHS), siarczki (M2S) oraz liczne wielosiarczki o ogólnym wzorze MSn, gdzie n przyjmuje wartości 2 – 6. <br />
*Wodorosiarczki MHS powstają w wyniku nasycenia gazowym siarkowodorem roztworów wodorotlenków:<br />
:MOH + H<sub>2</sub>S → MHS + H<sub>2</sub>O.<br />
*Siarczki M<sub>2</sub>S otrzymuje się dodając do roztworów wodorosiarczków wodorotlenku<br />
:MHS + MOH → M<sub>2</sub>S + H<sub>2</sub>O<br />
:lub redukując siarczany za pomocą węgla w wysokich temperaturach<br />
:M<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 4 C → M<sub>2</sub>S + 4CO.<br />
*Pod działaniem tlenu atmosferycznego siarczki utleniają się do tiosiarczanów<br />
:2M<sub>2</sub>S + 2O<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O → M<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>3</sub> + 2KOH.<br />
<br />
==Ważniejsze sole kwasów tlenowych==<br />
<dl><br />
<dt>Azotany <br />
<dd>NaNO<sub>3</sub> przez długie lata stosowany był jako najważniejszy nieorganiczny nawóz azotowy KNO<sub>3</sub> stosowano do wyrobu czarnego prochu (75% KNO<sub>3</sub>, 10% siarki, 15% węgla drzewnego)<br />
<dt>Węglany<br />
<dd>Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> należy do najważniejszych surowców nieorganicznego przemysłu chemicznego. Duże jego ilości są używane do produkcji szkła oraz mydła. NaHCO<sub>3</sub> znajduje zastosowanie w medycynie i przemyśle spożywczym.<br />
<dt>Siarczany<br />
<dd>Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> i K2SO<sub>4</sub> są surowcami w przemyśle szklarskim. Siarczan potasu jest również stosowany jako sztuczny nawóz.<br />
</dl><br />
<br />
== Efekty hydratacyjne ==<br />
*W przypadku Li<sup>+</sup> pierwotna powłoka hydratacyjna (określana liczbą cząsteczek bezpośrednio skoordynowanych przez kation) złożona z czterech rozmieszczonych tetraedrycznie cząsteczek wody, występuje w różnych solach i prawdopodobnie w roztworze. Podobnie wygląda pierwotna powłoka hydratacyjna Na<sup>+</sup> i K<sup>+</sup>.<br />
*Jony rubidu i cezu maja pierwotną powłokę hydratacyjną złożoną z 6 cząsteczek wody.<br />
*Siły elektrostatyczne działają również poza obrębem pierwotnej sfery koordynacyjnej i wiązane są dodatkowe warstwy cząsteczek wody. Zasięg wtórnej hydratacji jest odwrotnie proporcjonalny do rozmiarów kationu.<br />
*Efekty hydratacyjne wpływają na zachowanie się jonów litowców w procesach wymiany jonowej oraz transportu przez błony komórkowe.<br />
<br />
==Litowce w rozpuszczalnikach organicznych==<br />
*W reakcji z alkoholami alifatycznymi litowce tworzą alkoholany.<br />
*Rozpuszczają się w amoniaku tworząc roztwory przewodzące prąd, w których nośnikami ładunków są solwatowane jony metali i solwatowane elektrony.<br />
*Rozpuszczają się w eterach: tetrahydrofuranie i eterze dimetylowym glikolu dietylenowego.<br />
*Roztwory Li i Na w amoniaku i aminach są wykorzystywane w syntezach organicznych jako silne reduktory.<br />
<br />
==Analiza jonów litowców w roztworach==<br />
*Jony litowców nie dają charakterystycznych reakcji chemicznych w roztworach wodnych, umożliwiających ich identyfikację i rozdział.<br />
*Do wykrywania litowców wykorzystuje się tzw. reakcje płomieniowe, które są efektem wzbudzenia atomów w wysokich temperaturach. Oddając nadmiar energii stają się źródłem promieniowania z zakresu widzialnego, co obserwuje się w postaci barwy płomienia: karminowej w przypadku litu, żółtej w przypadku sodu, różowej w przypadku rubidu i cezu.<br />
*Do ilościowej analizy jonów Na<sup>+</sup> oraz K<sup>+</sup> w roztworach wodnych wykorzystuje się pomiary potencjometryczne z użyciem elektrod jonoselektywnych, których potencjał zależy od aktywności jonów.<br />
<br />
<!-- [[category:Chemia ogólna]] --></div>Magdaz