Основні способи добування та хім. Кальцію і магнію

Основні способи добування та хім. натрію і калію

Натрій і калій це хім. Елементи які належать до лужно-зем. Ме в наслідок їх високої хім.. активності в природі зустрічаються у вигляді сполук. (NaCl – кух. Сіль, NaNO3 – чилійчька селітра)

Натрій добувають у промисловості електролізом із розплавів солей або натрій гідроксиду:

Калій добувають:

1) пропускаючи пари натрію через розплавлений калій хлорид(800 С) :

Добування калію і натрію

2) у результаті взаємодії розплавленого калій гідроксиду з рідким натрієм при 440 С (метод протитечії).

Хімічні властивості натрію і калію зумовлюються їх здатністю віддавати свій зовнішній валентний електрон і перетворюватися у позитивно заряджений іон.

Натрій і калій енергійно реагують з киснем. На повітрі при нестачі кисню утворюються оксиди:

4Na + О2 = 2 Na2O

При спалюванні натрію в атмосфері кисню (надлишок О2) утворюється натрій пероксид:

2Na + О2 = Na2O2.

Натрій і калій енергійно окиснюються галогенами, сіркою, воднем з утворенням галогенідів, сульфідів, гідридів. При слабкому нагріванні калію і натрію в атмосфері водню утворюються гідриди. Гідроген у цьому випадку поводить себе як електронегативний елемент:

2К+Н2 = 2КН.

Гідриди натрію і калію - кристалічні іонні сполуки. Ступінь окиснення Гідрогену в гідридах дорівнює -1, а лужного металу - +1.

При взаємодії натрію і калію з водою утворюються гідроксиди відповідних металів:

2Ме + 2Н2О = 2МеОН + Н2.

Оксиди лужних металів також реагують з водою з утворенням гідроксидів:

Ме2О + Н2О = 2МеОН.

NaOH і КОН - безбарвні кристалічні речовини, добре розчиняються у воді з виділенням великої кількості тепла. Розчини цих гідроксидів називають лугами. Завдяки сильній роз'їдаючій дії на шкіру, тканини, деревину та інші речовини гідроксиди натрію та калію одержали технічні назви відповідно їдкий натр та їдке калі.

Основні способи добування та хім.. Кальцію і магнію.

Магній та Кальцій відносяться до найважливіших біометалів. Вони входять до складу первинних ґрунтоутворювальних мінералів і є необхідними елементами ґрунтового живлення рослин.

На повітрі (при звичайних температурах) поверхня магнію покривається захисною плівкою оксиду. Кальцій взаємодіє з киснем повітря більш енергійно. При підвищенні температури обидва метали згоряють у повітрі з утворенням оксидів: 2Ме + О2 = 2МеО, де Me - Mg або Са.

Дубування Кальцію в промисловості отримують алюмотермічним способом, електролізом хлориду кальцію: CaCl2->ел.стр.Ca+Cl2. Отримують магній у вільному стані відновленням вуглецем при 2000С. MgO+C>2000=Mg+CO.

Гідроксиди магнію та кальцію (гашене вапно) малорозчинні у воді: Mg(OH)2 - слабка основа, Са(ОН)2 -сильна основа лише за першою ступінню дисоціації.

Магній та кальцій при звичайних умовах реагують з водою. На перебіг реакції суттєво впливає розчинність гідроксидів, що при цьому утворюються. Магній взаємодіє дуже повільно (реакція прискорюється у гарячій воді), кальцій реагує з водою енергійно: Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2.

Магній і кальцій при нагріванні окиснюються воднем з утворенням гідридів МеН2. Реакції відбуваються при високому тиску і наявності каталізаторів (І2).

Магній і кальцій енергійно реагують з кислотами: Ме+2НС1 = МеС12+Н2.

При взаємодії металів з кислотами, де роль окисника виконує кислотоутворювальний елемент, спостерігається максимальне його відновлення:

4Ме +10HNO3 (p) = 4Me(NO3)2 + NH4NO3 + 3Н2О.

При взаємодії металів, їх оксидів та гідроксидів з кислотами утворюються відповідні солі. Більшість з них у твердому стані білого кольору, а їх розчини незабарвлені. Фториди, карбонати, ортофосфати малорозчинні у воді. Значно відрізняються за розчинністю сульфати. MgSO4 - добре розчинний, a CaSО4 розчиняється у воді погано. Більшістсолей Магнію і Кальцію існують у вигляді кристалогідратів з різною кількістю молекул кристалізаційної води.

Солі Магнію та Кальцію завжди містяться у природних водах і зумовлюють їх жорсткість.