Химические свойства щелочных (Li-Fr), щелочно-земельных (Ca-Ra) металлов и Mg
1) Реагируют с кислородом:
Все щелочные металлы, кроме Li, образуют не оксиды, а пероксиды:
4Li + O2 → 2Li2O
2Na + O2 → Na2O2
2Mg + O2 → 2MgO
2) Реагируют с водородом с образованием гидридов:
2Li + H2 → 2LiH
Ca + H2 → CaH2
Mg + H2 → MgH2
3) Реагируют с другими неметаллами, например: с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:
2Na + Cl2 → 2NaCl
2Li + S → Li2S
3Mg + 2P → Mg3P2 (t)
Ca + 2C → CaC2 (t)
4) Реагируют с водой с образованием оснований и водорода:
2Li + 2H2O → 2LiOH + H2
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 (t).
Как легко запомнить, что выделяется водород?
Нужно заметить, что атомы металла, которые вступают в реакцию, не имеют заряда, т.е. являются нейтральными. Тогда как в щёлочи имеем заряженный ион Me+ или Me2+. Куда делись электроны? Пошли на восстановление водорода: 2H+ + 2e → H2.
5) Реагируют с некоторыми кислотными оксидами:
CO2 + 2Mg → 2MgO + C
SiO2 + 2Mg → 2MgO + Si
SiO2 + 2Ca → 2CaO + Si
SiO2 + 2Ba → 2BaO + Si.
6) Реакции Щ и ЩЗ металлов с растворами кислот протекают, но не имеют практического применения, так как эти металлы также очень бурно взаимодействуют с водой, и суммарная реакция может измениться:
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2.
Ca + H2SO4(разб.) → CaSO4 + H2.
Mg + H2SO4(разб.) → MgSO4 + H2.
7) Реакции Щ и ЩЗ металлов с растворами солей не протекают, так как реакции металлов с водой являются энергетически более выгодными и протекают именно они.
Li + Na2SO4 → реакция не идёт.
Na + CaCl2 → реакция не идёт.
Ca + Na2SO4 → реакция не идёт.
Магний реагирует водой не так активно, как щелочные металлы, и только при нагревании. Благодаря этому реакции с солями более слабых металлов протекают: магний вытесняет их из соли.
Mg + ZnCl2 → MgCl2 + Zn.
Mg + CuCl2 → MgCl2 + Cu.
Mg + Na2SO4 → реакция не идёт, так как натрий является более активным металлом, чем магний.
8) Не реагируют с оснóвными и несолеобразующими оксидами, основаниями, амфотерными гидроксидами и другими металлами.