Щелочные металлы Щелочные металлыСтраница 16
В воде гидроксиды щелочных металлов хорошо растворимы (хуже других — LiOH), причем почти нацело диссоциированы на ионы Э• и OH’. Так как эта диссоциация больше, чем у гидроксидов всех других металлов, едкие щелочи являются самыми сильными основаниями.
Гидроксид натрия (иначе: едкий натр, каустическая сода) потребляется многими отраслями промышленности. Ее ежегодная мировая выработка исчисляется миллионами тонн, причем бульшая часть добывается электролизом растворов NaCl. Реже пользуются обменным разложением соды с гашеной известью:
Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3¯ + 2 NaOH
Реакция эта использовалась еще в древнем Египте.
Из гидроксидов других щелочных металлов значительное практическое применение находит только КОН («едкое кали»). Вырабатывают его обычно электролизом растворов КCl.
Получаемый сжиганием металла Li2O содержит примесь Li2O2. Чистый оксид лития может быть получен термическим разложением Li2СО3 (при 700 °С в вакууме).
Применительно к оксиду натрия наилучшие результаты дает взаимодействие в вакууме NаN3 с NаNО3, протекающее по реакции:
5 NаN3 + NаNО3 = 8 N2 + 3 Nа2О.
Оксиды К, Rb и Сs рекомендуется получать путем окисления расплавленных металлов недостаточным количеством кислорода с последующей отгонкой избытка металла в вакууме. Теплоты образования оксидов Э2О из элементов равны (кДж/моль): 598 (Li), 414 (Nа), 359 (К), 330 (Rb), 318 (Сs). Производные Li-Rb кристаллизуются по типу СdI2 (рис. Х11-37), а Сs2О — по типу СaF2 (рис. Х111-69) с обратным расположением катионов и анионов [d(ОСs) = 286, d(СsСs) = 419 пм]. Оксид лития входит в состав специальных стекол (10-24 % Li2O, 2-13 % ВеО, 70-83 % В2О3), прозрачных для рентгеновских лучей. При нагревании белый К2О желтеет, бледно-желтый Rb2О краснеет, а оранжевый Сs2О становится почти черным.
Для точек плавления и кипения оксида лития даются значения 1570 и 2600 °С, однако гораздо раньше начинается его испарение, сопровождавшееся частичной диссоциацией на элементы (степень которой при 1000 °С оценивается в 10 %). Молекула Li2О, по-видимому, линейна с d(LiO) = 160 пм. По ряду Li-Сs летучесть оксидов возрастает, Так, при давлении 10-5 мм рт. ст. Li2O до 980 °С испаряется очень незначительно, испарение Nа2О становится заметным около 670, К2О — около 430, а Сs2О — около 350 °С. Приблизительно при тех же температурах начинается дисмутация оксидов Nа, К, Rb, Сs по схеме 2 Э2О = Э2О2 +2 Э. Расчетным путем было показано, что выше 1800 °С натрий с кислородом не взаимодействует.
Некоторые свойства гидроксидов щелочных металлов сопоставлены ниже:
| LiOH | NaOH | KOH | RbOH | CsOH | |
|
Теплота образования из Э2О кДж/моль | 46,4 | 75,7 | 102 | 105,8 | 104,9 |
|
Плотность, г/см3 | 1,4 | 2,1 | 2,1 | 3,2 | 3,7 |
|
Энергия кристаллической решетки, кДж/моль | 857 | 736 | 640 | 614 | 568 |
|
Т плавления, °С | 473 | 321 | 405 | 382 | 346 |
|
Растворимость, моль/л Н2О при 15 °С | 5,1 | 15,9 | 19,2 | 17,9 | 25,8 |
| при 20 °С | 5,2 | 29,8 | 22,5 | 16,9 | 20,2 |
|
Теплота растворения, кДж/моль | 21,3 | 43,0 | 55,2 | 61,9 | 71,1 |
ВЕБЕРОВ АППАРАТ , система подвижно сочлененных косточек, соединяющих плавательный пузырь с внутренним ухом у некоторых костистых рыб. Участвует в восприятии звука, передает изменения объема плавательного пузыря (при вертикальных перемещениях рыбы) внутреннему уху. Назван по имени Э. Г. Вебера.
НАЧЕТЧИК , 1) в христианстве мирянин, допущенный к чтению религиозных текстов в церкви или на дому у верующих. 2) Человек, много читавший, но знакомый со всем поверхностно; лицо, догматически проповедующее какое-либо учение.
МАМБЫ , род ядовитых змей семейства аспидов. Длина 2-4 м. 4 вида, в Африке к югу от Сахары, во влажных лесах. Человек может погибнуть от укуса в течение получаса.