پرسش

هنگامی که فلزات قلیایی برای مدتی در معرض هوا قرار گیرند مخلوط پیچیده ای از ترکیبات شیمیایی روی سطح آنها تشکیل می شوند.درباره ی نام و ویژگی های این مخلوط و چگونگی تشکیل آنها؟ممنون

پاسخ

با سلام خدمت شما کاربر گرامی:

فلزات گروه اول یا همان فلزات قلیایی، بسیار واكنش پذیر هستند. از این رو هرگز به صورت خالص در طبیعت یافت نمی شوند. این فلزات تقریبا" با تمام اجزای موجود در هوا واكنش می دهند. به عنوان مثال این فلزات با ئیدروژن موجود در هوا واكنش داده و ئیدرید فلز (به عنوان مثال با لیتیم، لیتیم هیدرید) تشكیل می دهد.:


2Li + H2 -> 2LiH

سایر واكنش ها عبارتند از:

واكنش با بخار آب و تولید یك هیدروكسید و گاز ئیدروژن

2Li + 2H2O -> 2LiOH + H2

واكنش با گاز آمونیاك موجود در هوا:

2Li + 2NH3 -> 2LiNH2 +H2

واكنش با كربن و تولید كربید فلز (لیتیم كربید)

2Li + 2C -> Li2C2


واكنش با اكسیژن و تولید اكسید فلز (لیتیم اكسید)

4Li + O2 -> 2Li2O

واكنش با اكسیژن اضافی و تولید پراكسید فلز(سدیم پراكسید)
2Na + O2 -> NaO2


واكنش با نیتروزن (لیتیم نیترید) مثال:
6Li + N2 -> 2Li3N

واكنش با گوگرد (سلنیم سولفید)مثال" 2Se + S -> Se2S

همچنین اکسید فلزی که بر روی سطح فلز تشکیل شده است خود می تواند با گازهایی همچون کربن دی اکسید و گوگرد دی اکسید واکنشهای زیر را بدهد.
واکنش اکسید فلزی با کربن دی اکسید و تولید کربنات فلز:
M2O + CO2 --> M2CO3
Na2O + CO2 --> Na2CO3
واکنش با گوگرد دی اکسید و تولید سولفیت فلز:
Na2O + SO2 --> Na2SO3
واکنش با گوگرد تری اکسید و تولید سولفات فلز:
Na2O + SO3 --> Na2SO4

واکنش با آب و تولید هیدروکسید:
2Na2O + H2O --> 2NaOH
توضیحی در مورد اكسیدهای فلزات قلیایی:
فلزات قلیایی، با اكسیژن سه نوع تركیب مختلف تشكیل می دهند:
1- اكسیدهای "معمولی" : كه فرمول عمومی آنهاM2O است. مانند Li2O Na2O. این تركیبات شامل یون اكسید( O دو بار منفی )هستند. هر یون اكسید با دو یون فلز قلیایی، M+ موازنه می شود.

2- پراكسیدها: فرمول عمومی این تركیباتM2O2 می باشد. مانند Na2O2 . یون منفی در این تركیبات، یون پراكسید، O2دو بار منفی، است. هر یون پراكسید با دو یون 1+، M+، موازنه می شود.

3- سوپراكسیدها: فرمول عمومی این تركیبات MO2 است، مانند KO2. در اینجا، یون منفی، یون سوپراكسید، O2 با یك بار منفی، می باشد. هر یون سوپراكسید با بار 1- به وسیله یك یون 1+، M+، موازنه می شود.

نوع تركیب حاصل از یك فلز معین، به شرایط تركیب آن فلز با اكسیژن بستگی دارد. مقدار اضافی اكسیژن، باعث تشكیل پراكسید یا سوپراكسید می شود. پراكسید سدیم از گرم كردن سدیم در جریانی از هوا در دمای 300 درجه سانتیگراد به دست می آید:

2Na (s) + O2 (g) --> Na2O2 (s)
منبع مناسب برای تهیه پراكسید هیدروژن، H2O2، در آزمایشگاه، سدیم سوپراكسید است. این تركیب با افزودن Na2O2 به آب حاصل می شود:

Na2O2 (s) + 2H2O (l)-->2Na+ (aq) + 2OH- (aq) + H2O2 (aq)
پتاسیم سوپر اكسید، KO2 ، از مهمترین سوپراكسیدهاست. این تركیب با بخار آب موجود در هوا به راحتی تركیب می شود:

4 KO2 (s) + 2H2O (g) --> 3O2 (g) + 4KOH (s)

روش فوق یكی از معدود راههای تشكیل اكسیژن به طور خودبخود در دمای اتاق است. به این دلیل، KO2 در دستگاههای تنفس خودكار توسط مامورین آتش نشانی و معدنچیان به كار می رود. KOH حاصل از واكنش فوق، CO2 بازدم را جذب می كند:

KOH (s) + CO2 (g) --> KHCO3 (s)

بنابراین شخصی كه از ماسك پر شده با KO2 استفاده می كند، می تواند همان هوا را بارها و بارها تنفس كند.

پیروز و سربلند باشید.