Свойства s-металлов. 
Химия

После усвоения материала главы 6 студент должен:

знать

• • электронное строение щелочных и щелочноземельных 5-металлов и их положение в периодической таблице химических элементов;
• • физические и химические свойства 5-металлов;
• • форму нахождения 5-металлов в природе;
• • применение 5-металлов в технике;

уметь

• • давать оценку физико-химическим свойствам 5-металлов в зависимости от положения в периодической таблице химических элементов;
• • анализировать схемы получения 5-металлов из руд;

владеть

• • сведениями о физико-химических свойствах 5-мсталлов;
• • основами анализа периодической зависимости свойств 5-металлов от положения в периодической таблице химических элементов;
• • теоретическими основами анализа методов получения 5-металлов из руд;
• • навыками составления уравнений химических реакций взаимодействия 5-металлов с водородом, кислородом, азотом, серой, галогенами, водой, растворами кислот.

Расположение s-металлов в периодической таблице

В периодической таблице 14 5-элементов. Из них 12 элементов — типичные металлы. Они образуют две группы:

• • щелочные металлы (1-я группа периодической таблицы);
• • щелочноземельные металлы, а также бериллий и магний (2-я группа периодической таблицы).

К 5-металлам 1-й группы (щелочные металлы) относятся 1л, Ыа, К, Ш), Сэ и Рг. Последний из-за малого периода полураспада (21,8 мин) и отсутствия у него стабильных изотопов не имеет практического применения и в нашем курсе не рассматривается. Структура внешнего электронного уровня всех этих металлов — И5¹, где п — номер периода. Все они являются только восстановителями и проявляют единственную степень окисления +1.

К 5-металлам 2-й группы относятся Ве, и щелочноземельные металлы Са, 8 г, Ва, Ка. Последний не имеет стабильных изотопов (самым долгоживущим является а-радиоактивный ²²⁶11а с периодом полураспада около 1600 лет), весьма редок и в настоящее время не имеет важных практических применений. Структура внешнего электронного уровня всех 5-металлов 2-й группы периодической таблицы — т¹. Проявления химической активности обусловлены возбуждением и гибридизацией орбиталей электронов внешнего энергетического уровня. Все 5-металлы 2-й группы являются только восстановителями и проявляют степень окисления только +2.

Строение внешних электронных оболочек атомов Ве (25²) и Мй (З5²) соответствует их нульвалентному состоянию. Возбуждение до обычного двухвалентного состояния (25¹2р¹ и 35^,3р^|) требует затраты соответственно 263 и 259 кДж/моль, что соответствует длине волны оптического диапазона (сине-голубой свет).