Litowce

Do bloku s zaliczamy wszystkie litowce, berylowce, wodór oraz hel. Ich cechą wspólną jest obecność elektronów walencyjnych wyłącznie na orbitalach typu s.

Litowce

Inaczej metale alkaliczne, zaliczamy do nich lit, sód, potas, rubid, cez i frans. Należą do najbardziej reaktywnych pierwiastków chemicznych oraz najsilniejszych reduktorów w całym układzie okresowym (ELi = –3,05V). Pozostawione na powietrzu szybko wchodzą w reakcje z tlenem bądź parą wodną i dlatego zwykle przechowywane są pod warstwą węglowodorów, najczęściej parafiny lub nafty. Tylko lit spala się na powietrzu do normalnego tlenku. Sód tworzy nadtlenek, a potas i dalsze litowce ponadtlenki:

  • 2Na + O2 → Na2O2
  • K + O2 → KO2

W nadtlenkach tlen występuje na -I stopniu utlenienia, z racji obecności mostka tlenowego O–O. Z kolei w ponadtlenkach tlenowi przypisujemy ułamkowy stopień utlenienia -1/2, ponieważ w anionie ponadtlenkowym O2 długość wiązania ma wartość pośrednią między długością wiązania pojedynczego i podwójnego tlen–tlen.

Banany są prawdziwą skarbnicą potasu, niezbędnego w diecie każdego człowieka.

Właściwości chemiczne

Litowce reagują z wodą z wytworzeniem odpowiedniego wodorotlenku oraz wodoru. Gwałtowność tej reakcji rośnie w dół grupy, co związane jest z malejącą elektroujemnością.

  • 2Na + 2H2→ 2NaOH + H2

Tlenki litowców mają charakter wybitnie zasadowy, jak i również zasadotwórczy (w ich reakcji z wodą powstają odpowiednie wodorotlenki). Nadtlenki oraz ponadtlenki są także silnymi utleniaczami:

  • K2O + H2→ 2KOH
  • K2O2 + 2H2→ 2KOH + H2O2
  • 2KO2 + 2H2→ 2KOH + H2O2 + O2

Związki litowców z wodorem (wodorki) mają budowę jonową, zawierającą jon wodorkowy H (wodór na -I stopniu utlenienia). Szybko reagują z wodą z wydzieleniem wodoru (przykład reakcji synproporcjonowania):

  • NaH + H2O → NaOH + H2

Praktycznie wszystkie sole metali I grupy są dobrze rozpuszczalne w wodzie (z kilkoma wyjątkami dla litu). Przyczyną tego zjawiska jest fakt, że energia sieciowa tych soli jest mniejsza od energii hydratacji. Do nielicznych wyjątków trudno rozpuszczalnych soli należy między innymi KClO4. Ponadto wszystkie kationy litowców są bezbarwne, co również utrudnia ich identyfikację. Na szczęście związki tych pierwiastków barwią płomień palnika na charakterystyczne dla każdego metalu kolory i ten właśnie efekt chętnie wykorzystuje się w jakościowej chemii analitycznej:

  • lit – na czerwono
  • sód – na żółto
  • potas – na kolor różowo-fioletowy

Soda oczyszczona, czyli wodorowęglan sodu – jeden ze składników proszku do pieczenia.

Otrzymywanie

Litowców nie możemy otrzymywać poprzez redukcję ich tlenków (jak to ma miejsce w przypadku manganu i chromu), ponieważ jak już wcześniej wspomniałem, należą do najsilniejszych reduktorów. Metodą pozwalającą na otrzymywanie tych metali jest elektroliza stopionych soli lub też wodnych roztworów, jednak wówczas należy użyć katody rtęciowej, z którą otrzymywany litowiec tworzy amalgamat.


Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *