§44. Магній

Урок №41

Тема: Порівняльна характеристикакальцію та магнію та їх сполук
Мета уроку:познайомитися з найважливішими сполуками Ca та Mg, знаходженням їх у природі, їх застосуванням.
Завдання:
Освітні:

Ознайомити учнів із представниками сполук металів Ca і Mg.

Продовжити навчання учнів користуватися періодичною системою.

Удосконалювати вміння складання рівнянь хімічних реакцій.
Сприяти розвитку практичних умінь при роботі на інтерактивної дошки.

Виховні:

Показати значимість хімічних знань для сучасного наукомісткого виробництва та успішної адаптації майбутніх фахівців у сучасному суспільстві.

Розвиваючі:

Сприяти продовженню розвитку сталого інтересу до хімічної науки та практики.

Розвивати пам'ять та увагу учнів.
Обладнання:ПСХЕ, підручник

Хід уроку:

Орг момент

Актуалізація знань:

Письменно:

Здійсніть перетворення: Na → Na 2 O 2 → Na 2 O → NaOH → Na 3 PO 4 → NaNO 3.. Вкажіть типи реакції. №3,5 стор 151

Усно: будова атомів натрію та калію

Фізичні та хімічні властивості, перевірка д\з №6 стор 151

На місцях: №7 стор 151

Вивчення нового матеріалу

Магній.
У природі магній – гори доломіту
Нагромаджує у гірські хребти.
В азбесті, тальку він, і в магнезиті,
У блакиті морських глибин.
Він є символом земного життя
На блакитній планеті став,
Адже магній це фотосинтез
І життя зеленого листа.
Без магнію немає хлорофілу
І життя як таке
Він чудодійна сила
У ньому життя всього кругообігу
Хімічно він енергійний,
І хімікам допоміг неодноразово
Внеси його хоч у полум'я сірника
Він спалахне і згорить негайно.
Сплав із алюмінієм найлегший
Дає він марки «Електрон»,
У когорту сплавів їм крилатих
Як рівноцінний він входить.
А ти в аптеку заглянь-но
І переконатися сам будь ласка!
Там магній теж знаменитість
Адже він – проносна сіль!

Кальцій.

Злетіли вгору ажурні громади
Цегляна кладкастрункі ряди,
Ось в облицюванні вражає мармур
Відтінків ніжністю своїх
Розмальований панцир молюска,
Корал, мушлі завиток –
Все це багатоликий кальцій,
Йому у будівництві шана.
Тваринам він надійний каркас
У з'єднаннях дає.
І вражає облицюванням
Він нас на станціях метро.
І якщо кальцій нижче за норму
Виявиться у нас у крові
Кровотечею небезпечною
Навіть подряпина загрожує.
У земної корийого чимало,
У достатку гіпс та вапняк.
Складають гори крейда і мармур,
У морській воді він і кістках.

Порівняльна характеристика кальцію та магнію

Будова атома (2 уч-ся біля дошки)

Валентність 2 та СО +2

	20 Ca 2e-, 8e-, 8e-, 2e-	…3s23p63d0 / 4s2

12 Mg 2e-, 8e-, 2e-

1s2/2s22p6/3s2

Знаходження у природі

Самостійна роботаз підручником стор 155, виписати найважливіші з'єднання

Фізичні властивості

Кальцій – метал сріблясто-білого кольору, дуже легкий (ρ = 1,55 г./см3), як і лужні метали, але незрівнянно твердіше за них і має набагато вищу температуру плавлення, що дорівнює 851 0С.

Білий метал легкий. На повітрі швидко покривається тонкою плівкою оксиду, тому стає матовою. Температура плавлення 651С

Хімічні властивості Подібно до лужних металів кальцій є сильним відновником, що схематично можна зобразити так:

аналогічно і для магнію

Виявлення з'єднань

З'єднання кальцію забарвлюють полум'я у цегляно-червоний колір. Як і лужні метали, металевий кальцій зазвичай зберігають під шаром гасу.

З'єднання магнію при додаванні лугів утворюють білий драглистий осад Mg(OH)2

Отримання:

Кальцій та магній отримують у промисловості шляхом електролізу розплаву солей

Найважливіші сполуки кальцію та магнію

Самостійна робота з підручником стор 158

Закріплення

Виконання лабораторної роботи №6

д\з параграф 5.4 стор 155-162, №4 стор 162

В організмі дорослої людини міститься катіонів магнію близько 20 г, а кальцію – 1000 г. Половина кількості катіонів магнію та майже 99 % кальцію знаходиться в кістковій тканині, решта – у м'яких тканинах. Добова потреба в катіонах магнію становить близько 0,3 г, кальцію - 1 г, причому у жінок у період вагітності потреба в катіонах кальцію зростає у 3-4 рази.

Магній та кальцій – елементи ПА групи періодичної системи. Атоми елементів цієї групи мають у зовнішньому шарі два електрони на s-підрівні (12Mg: 3s 2 ; 20Cа: 4s 2), які вони прагнуть віддати у з'єднаннях партнеру. При цьому вони утворюють двозарядні катіони Mg 2+ та Са 2+ з електронною конфігурацією найближчого благородного газу. Проте, на відміну сполук елементів IA групи, властивості сполук ПА групи під час руху зверху вниз змінюються різкіше. Так, оксид і гідроксид берилію амфотерни, оксид і гідроксид магнію несильно виявляють основні властивості та практично нерозчинні у воді, а оксиди та гідроксиди кальцію, стронцію, барію та радію розчиняються у воді з утворенням сильнолужного середовища, і тому вони називаються лужноземельними металами.

Відмінність у властивостях катіонів магнію і кальцію у водному середовищі пов'язана з різницею в густині позитивного заряду на їх поверхні. Оскільки катіон Mg 2+ має менший радіус, ніж Са 2+ (66 і 99 пм відповідно), він гідратується краще, а крім того, його вільні атомні орбіталі зовнішнього рівня, включаючи Зd-орбіталі, здатні взаємодіяти з неподіленими парами електронів молекул води, утворюючи досить стійкі аквакомплекси 2+. Тому в гідратній оболонці катіону магнію молекули води утримуються (т = 7 10 -5 с) значно сильніше, ніж у гідратній оболонці катіону кальцію (т = 2 10 -8 с). Ці дані вказують на велику здатність катіону магнію утворювати ковалентні зв'язкипорівняно з катіоном кальцію. У зв'язку з цим катіони магнію, на відміну від катіонів кальцію, здатні до гідролізу

Хоча комплексоутворююча здатність катіону магнію більша, ніж у катіону кальцію, але і Са 2+, на відміну від катіонів К+ та Na+, утворює досить міцні комплекси з амінокислотами та білками. Причому катіон Mg 2+ більш жорсткий комплексоутворювач, а Са 2+ - більш м'який, тому Mg 2+ більше "любить" кисень-і фосфатсодержащіе ліганди, а Са 2+ -кисень-і азотовмісні ліганди. Саме схильність до комплексоутворення є характерною особливістюцих катіонів за умов організму.

Основна маса катіонів магнію, що знаходиться поза кістками, зосереджена всередині клітин. Іони магнію відіграють важливу роль у підтримці осмотичного тиску всередині клітин. Основна маса магнію в крові міститься в іонізованій формі, тобто у вигляді акваіону (55-60%), приблизно 30% пов'язано з білками, а 10-15% входить до складу комплексних сполук з фосфоліпідами та нуклеотидами.

Катіони магнію за рахунок комплексоутворення є одним із основних активаторів ферментативних процесів. Так, вони активують ферменти окисного фосфорилювання, реплікації ДНК та мінералізації кісткової тканини. Крім того, за допомогою катіонів магнію формуються рибосоми з РНК та білків і в них активується процес синтезу білків. У внутрішньоклітинній рідині іони Mg 2+ утворюють комплекси з аніонами АТФ і АДФ, які є активною формою цих субстратів, сприяючи їхньому активному гідролізу, що супроводжується виділенням енергії, а також участі в реакціях фосфорилювання:

Всі ці дані свідчать про велику спорідненість катіонів Mg 2+ атомів кисню фосфатів.

У той же час катіони Mg 2+ комплексуються з атомами азоту. Так, у хлорофілі рослин Mg 2+ займає центральне місцеу порфіриновому ліганді, утворюючи з його чотирма атомами азоту чотири зв'язки. За рахунок комплексоутворення магнію з білками відбувається активація багатьох ферментів.

Іони магнію пригнічують у мозку центри регуляції дихання та кровоносних судин, викликаючи зниження артеріального тиску крові. Вони також сприяють виведенню холестерину з організму, посиленню перистальтики кишківника та секреції жовчі.

На відміну від іонів магнію, катіони кальцію переважно зосереджені у міжклітинних рідинах. Обмін кальцію в організмі контролюється гормонами паращитовидних та щитовидної залоз, а також вітаміном D. При зниженні концентрації іонів Са 2+ у плазмі крові інтенсифікується виділення гормону паращитовидних залоз, під впливом якого остеокласти посилюють розчинення мінеральних сполук у кістках, що підвищує вміст Са 2+ у плазмі крові. У свою чергу, при збільшенні рівня Са 2+ в плазмі гормон щитовидної залози активує роботу остеобластів по відкладенню кальцію в кістковій тканині. Надходження кальцію з їжі ускладнюється поганим його всмоктуванням через утворення у шлунково-кишковому тракті практично нерозчинних фосфату кальцію Са3(Р04)2 та кальцієвих солей жирних кислот Ca(C n H2n+1COO) 2 . У процесах всмоктування кальцію зі шлунка та кишечника істотну роль відіграє вітамін D.

Основним мінеральним компонентом кісткової тканини є гідрофосфат кальцію Са5(Р0 4)3ОН (гідроксоапатит). Кісткова тканина забезпечує підтримку концентрації іонів Са 2+ у біологічних рідинах на певному рівні, тому її можна розглядати як кальцієвий буфер організму. Процеси обміну кальцію за участю кісткової тканини були детально розглянуті в розд. 11.4.

Кісткова тканина містить у невеликих кількостях катіони практично всіх металів, що зустрічаються в організмі, виконуючи функцію мінерального депо. У помітних кількостях до кісткової тканини включаються всі елементи групи ПА, з яких катіони Ве 2+ , Sr 2+ і Ва 2+ призводять до патологічних змін (розд. 11.4). З додаткових аніонів кісткова тканина може містити карбонат-і фторид-іони, останній входить до складу зубної емалі (Ca5(P04)3F). Заміна гідроксогрупи на фторид-аніон значно підвищує твердість та знижує розчинність кісткової тканини.

Іони кальцію беруть участь у передачі нервового імпульсу, скороченні м'язів, регуляції серцевого ритму, а також у процесі згортання крові, активуючи перетворення протромбіну на тромбін та прискорюючи перетворення фібриногену на фібрин, що сприяє агрегації тромбоцитів. Катіони кальцію знижують збудливість ЦНС, тому зменшення їхнього вмісту в організмі проявляється у судомах. Іони кальцію впливають на кислотно-основний баланс організму, дію ендокринних залоз, а також мають протизапальну та антиалергічну дію. Вони є біологічними антагоністами іонів натрію, калію та магнію.

Загальна концентрація іонів кальцію в плазмі становить 2,5*10 -3 М,їх 40 % пов'язані у комплекси з білками, 14 % - у комплекси з лактатами і цитратами і 46 % перебуває у іонізованої формі. При високій концентрації іонізованого кальцію в плазмі (гіперкальціємія) призначають внутрішньо фосфат натрію, який запобігає всмоктуванню кальцію, що надходить з їжею. Якщо концентрація у плазмі перевищить 3,75*10 -3 М,то, враховуючи небезпеку зупинки серця, негайно внутрішньовенно вводять суміш фосфатів натрію і калію. Для зв'язування кальцію також використовуються солі лимонної кислоти (цитрат натрію), які запобігають зсіданню крові при її консервації на станціях переливання крові. У народній медицині лимони застосовують зменшення відкладення солей.

У медичній практиці використовуються такі сполуки магнію та кальцію.

Оксид магніюMgO(палена магнезія), основний карбонат магніюMg(OH) 2 4MgC0 3 Н 2 0(біла магнезія), кальцію карбонатСаС0 3(крейда осаджена) є основними антацидними засобами, що застосовуються для зменшення кислотності шлункового соку.

Магнію сульфатMgS0 4 7Н 2 0(гірка сіль або магнезія) використовується при гіпертонії як проносний та жовчогінний засіб, а також як заспокійливий засіб для ЦНС.

Кальцій хлористийСаС1 2 6Н 2 0застосовують як протизапальний та антиалергічний засіб, для зняття серцево-судинного спазму, для покращення згортання крові, при переломах кісток та ревматизмі.

Органічні сполуки кальцію:глютамінат, глюконат, гліцерофосфат, аденозинтрифосфат, пантотенат та пангамат Са застосовуються як загальнозміцнюючі засоби.

Гіпс2CaSO4* Н 2 0широко використовується в травматологічній та стоматологічній практиці, так як при замішуванні його з водою утворюється нерозчинний CaS0 4 2Н 2 0:

В результаті відбувається швидке затвердіння з деяким збільшенням обсягу, що використовується для фіксації при переломах кісток та отримання хороших зліпків у стоматології.

1. На основі положення в періодичній таблиці та уявлень про будову атомів поясніть, які властивості магнію та кальцію є загальними. Складіть рівняння відповідних реакцій.

2. У періодичній таблиці кальцій знаходиться поряд з калієм, проте його хімічні властивості ближчі до властивостей натрію, що знаходиться в іншому періоді. Обговоріть це питання із сусідом по парті.
Т.к. у кальцію та натрію близькі значення електронегативності, порівняно з калієм.

3. Під впливом довкіллякальцій перетворюється на карбонат кальцію. Складіть рівняння відповідних реакцій.

4. При прожарюванні 50 кг чистого карбонату кальцію його маса зменшилася на 4,4 кг. Скільки відсотків карбонату кальцію розклалося?

5. 8 г металу зі ступенем окиснення +2 прореагувало з водою і виділилося 4,48 л водню (н.у.). Визначте відносну атомну масу металу та назвіть його.

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ

1. Розподіл електронів за шарами хімічного елемента, заряд якого +12
2) 2, 8, 2

2. У ряді Mg-Ca-Sr-Ba здатність металів віддавати електрони
1) посилюється

3. Реакцію між магнієм та соляною кислотоювідносять до реакцій
4) заміщення

Урок №41

Тема: Порівняльна характеристика кальцію та магнію та їх сполук Мета уроку: познайомитися з найважливішими сполуками Ca та Mg, знаходженням їх у природі, їх застосуванням.Завдання: Освітні :

Ознайомити учнів із представниками сполук металів Ca і Mg.

Продовжити навчання учнів користуватися періодичною системою.

Удосконалювати вміння складання рівнянь хімічних реакцій.
Сприяти розвитку практичних умінь при роботі на інтерактивній дошці.

Виховні :

Показати значущість хімічних знань для сучасного наукомісткого виробництва та успішної адаптації майбутніх фахівців у суспільстві.

Розвиваючі :

Сприяти продовженню розвитку сталого інтересу до хімічної науки та практики.

Розвивати пам'ять та увагу учнів.
Обладнання: ПСХЕ, підручник

Хід уроку:

Орг момент

Актуалізація знань:

Письменно:

Здійсніть перетворення: Na→Na 2 O 2 →Na 2 O→NaOH→Na 3 PO 4 →NaNO 3.. Укажіть типи реакції. №3,5 стор 151

Усно: будова атомів натрію та калію

Фізичні та хімічні властивості, перевірка д\з №6 стор 151

На місцях: №7 стор 151

Вивчення нового матеріалу

Кальцій.

Злетіли вгору ажурні громади
Цегляна кладка стрункі ряди,
Ось в облицюванні вражає мармур
Відтінків ніжністю своїх
Розмальований панцир молюска,
Корал, мушлі завиток –
Все це багатоликий кальцій,
Йому у будівництві шана.
Тваринам він надійний каркас
У з'єднаннях дає.
І вражає облицюванням
Він нас на станціях метро.
І якщо кальцій нижче за норму
Виявиться у нас у крові
Кровотечею небезпечною
Навіть подряпина загрожує.
У земній корі його чимало,
У достатку гіпс та вапняк.
Складають гори крейда і мармур,
У морській воді він і кістках.

Порівняльна характеристика кальцію та магнію

Кальцій

Магній

Будова атома (2 уч-ся біля дошки)

Валентність 2 та СО +2

20 Ca 2e-, 8e-, 8e-, 2e-

…3s23p63d0/4s2

12 Mg 2e-, 8e-, 2e-

1s2/2s22p6/3s2

Знаходження у природі

Самостійна робота з підручником стор 155, виписати найважливіші з'єднання

Фізичні властивості

Хімічні властивостіПодібно до лужних металів кальцій є сильним відновником, що схематично можна зобразити так:

аналогічно і для магнію

Виявлення з'єднань

З'єднання магнію при додаванні лугів утворюють білий драглистий осадMg( OH)2

Отримання:

Кальцій та магній отримують у промисловості шляхом електролізу розплаву солей

CaCl2=Ca+Cl2

Найважливіші сполуки кальцію та магнію

Самостійна робота з підручником стор 158

Закріплення

Виконання лабораторної роботи №6

д\з параграф 5.4 стор 155-162, №4 стор 162

Розділ 14. Хімія s-елементів. Натрій та калій. Магній та кальцій

14.1. Загальна характеристикаелементів IA та IIA груп

У IA групу входять літій, натрій, калій, рубідій та цезій. Ці елементи називають лужними елементами. У цю групу входить штучно отриманий маловивчений радіоактивний (нестійкий) елемент франций. Іноді в IA групу включають водень (див. главу 10). Таким чином, до цієї групи входять елементи кожного з 7 періодів.
У IIA групу входять берилій, магній, кальцій, стронцій, барій та радій. Останні чотири елементи мають групову назву – лужноземельні елементи.
Говорячи про те, наскільки часто зустрічаються природі атоми того чи іншого елемента, зазвичай вказують його поширеність у земній корі. Під земною корою розуміють атмосферу, гідросферу та літосферу нашої планети. Так, у земній корі найбільш поширені чотири з цих тринадцяти елементів: Na ( w= 2,63%), K ( w= 2,41%), Mg ( w= 1,95%) та Ca ( w= 3,38%). Інші зустрічаються значно рідше, а францій взагалі не зустрічається.
Орбітальні радіуси атомів цих елементів (крім водню) змінюються від 1,04 А (у берилію) до 2,52 А (у цезію), тобто у всіх атомів перевищують 1 ангстрем. Це призводить до того, що всі ці елементи є елементами, що утворюють справжні метали, а берилій – елемент, що утворює амфотерний метал.
Загальна валентна електронна формула елементів IA групи – ns 1 , а елементів ІІА групи - ns 2 .
Великі розміри атомів та незначна кількість валентних електронів призводять до того, що атоми цих елементів (крім берилію) схильні віддавати свої валентні електрони. Найбільш легко віддають свої валентні електрони атоми елементів IA групи (див. додаток 6), при цьому з атомів лужних елементів утворюються однозарядні катіони, а з атомів лужноземельних елементів та магнію – двозарядні катіони. Ступені окислення в сполуках у лужних елементів дорівнює +I, а в елементів групи IIA – +II.
Прості речовини, що утворюються атомами цих елементів, - метали. Літій, натрій, калій, рубідій, цезій і францій називають лужними металами, тому що їх гідроксиди є лугами. Кальцій, стронцій та барій називають лужноземельними металами. Хімічна активність цих речовин збільшується зі збільшенням атомного радіусу.
З хімічних властивостейцих металів найбільш важливими є їх відновлювальні властивості. Лужні метали – найсильніші відновники. Метали елементів IIA групи також мають досить сильні відновники.
Усі вони (крім берилію) реагують із водою (магній при кип'ятінні):
2M + 2H 2 O = 2M aq+ 2OH aq+ H 2 ,
M + 2H 2 O = M 2 + 2OH + H 2 .

У разі магнію, кальцію і стронцію через малу розчинність гідроксидів, що утворюються, реакція супроводжується утворенням осаду:

M 2 + 2OH = Mg(OH) 2

Лужні метали реагують з більшістю неметалів:
2M + H 2 = 2MH (при нагріванні),
4M + O 2 = 2M 2 O (M - Li),
2M + Cl 2 = 2MCl (за звичайних умов),
2M + S = M2S (при нагріванні).

З лужних металівЗгоряючи в кисні, звичайний оксид утворює тільки літій. Інші лужні метали утворюють пероксиди (M 2 O 2) або надпероксиди(MO 2 - з'єднання, що містять надпероксид-іон з формальним зарядом -1 е).
Як і лужні метали, метали елементів IIA групи реагують з багатьма неметалами, але за більш жорстких умов:
M + H 2 = MH 2 (при нагріванні; крім берилію),
2M + O 2 = 2MO (за звичайних умов; Be і Mg – при нагріванні),
M + Cl 2 = MCl 2 (за звичайних умов),
M+S=MS (при нагріванні).
На відміну від лужних металів із киснем вони утворюють звичайні оксиди.
З кислотами спокійно реагує лише магній і берилій, решта простих речовин дуже бурхливо, часто з вибухом.
Берилій реагує з концентрованими розчинами лугів:
Be + 2OH + 2H 2 O = 2 + H 2

Відповідно до положення в ряді напруги з розчинами солей реагують тільки берилій і магній, інші метали в цьому випадку реагують з водою.
Будучи сильними відновниками, лужні та лужноземельні метали відновлюють багато менш активних металів з їх сполук, наприклад, при нагріванні протікають реакції:
4Na + MnO 2 = 2Na 2 O + Mn;
2 Ca + SnO 2 = 2 CaO + Sn.
Загальний всім лужних металів і металів IIA групи промисловий спосіб отримання – електроліз розплавів солей.
Крім берилію оксидивсіх елементів, що розглядаються – основні оксиди, а гідроксиди– сильні основи (у берилію ці сполуки амфотерні, гідроксид магнію – слабка основа).
Посилення основних властивостей гідроксидів зі збільшенням порядкового номера елемента групи легко простежується в ряду гідроксидів елементів IIA групи. Be(OH) 2 – амфотерний гідроксид, Mg(OH) 2 – слабка основа, Ca(OH) 2 , Sr(OH) 2 і Ba(OH) 2 сильні основи, але зі збільшенням порядкового номера зростає їх розчинність, і Ba( OH) 2 вже можна віднести до лугів.

НАДПЕРОКСИДИ
1.Складіть скорочені електронні формули та енергетичні діаграми атомів елементів IA та IIA груп. Вкажіть зовнішні та валентні електрони.
2. З яких причин водень поміщають у IA групу, а з яких – у VIIA групу?
3.Складіть рівняння реакцій наступних речовин з надлишком кисню: Li, Na, K, LiH, NaH, Li3N, Na2C2.
4. Кристали деякої речовини складаються з однозарядних іонів. До складу кожного іона входить 18 електронів. Складіть а) найпростішу формулу речовини; б) скорочені електронні формули іонів; в) рівняння однієї з реакцій одержання цієї речовини; г) два рівняння реакцій за участю цієї речовини.

14.2. Натрій та калій

Натрій та калій – найважливіші лужні елементи.
Прості речовини, що утворюються цими елементами, – м'які легкоплавкі сріблясті метали, що легко ріжуться ножем, швидко окислюються на повітрі. Зберігають їх під шаром гасу. Температура плавлення натрію 98 °С, а калію 64 °С.
Оксидицих елементів є типові основні оксиди. Вони дуже гігроскопічні: поглинаючи воду, перетворюються на гідроксиди.
Гідроксидинатрію та калію – луги. Це тверді безбарвні кристалічні речовини, що плавляться без розкладання. Як і оксиди, вони дуже гігроскопічні: поглинаючи воду, перетворюються на концентровані розчини. Як тверді гідроксиди, так і їх концентровані розчини – дуже небезпечні речовини: при попаданні на шкіру викликають виразки, що важко загоюються, вдихання їх пилу призводить до ураження дихальних шляхів. Гідроксид натрію (тривіальні назви – їдкий натр, каустична сода) відноситься до найважливіших продуктів хімічної промисловості- З його допомогою створюється лужне середовище в багатьох хімічних виробництвах. Гідроксид калію (тривіальна назва – "їдке калі") використовують для виробництва інших сполук калію.
Більшість середніх солейнатрію та калію термічно стійкі речовини та розкладаються тільки при дуже високих температурах. При помірному нагріванні розкладаються тільки солі галогеновмісних оксокислот, нітрати та деякі інші сполуки:

NaClO 4 = NaCl + 2O 2;
8NaClO 3 = 6NaClO 4 + 2NaCl;
2NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2;
Na 2 = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O.

Кислі солі менш стійкі, при нагріванні всі вони розкладаються:

2NaHS = Na 2 S + H 2 S;
2NaHSO 4 = Na 2 S 2 O 7 + H 2 O;
2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2;
NaH 2 PO 4 = NaPO 3 + H 2 O;
Na 2 HPO 4 = Na 4 P 2 O 7 + H 2 O.

Основних солей ці елементи не утворюють.

Із солей найбільше значеннямає хлорид натрію – кухонна сіль. Це не лише необхідна складова частинаїжі, а й сировину для хімічної промисловості. З нього отримують гідроксид натрію, питну соду(NaHCO 3), соду (Na 2 CO 3) та багато інших сполук натрію. Солі калію – необхідні мінеральні добрива.
Майже всі солі натрію і калію розчиняються, тому доступні якісних реакційна іони цих елементів немає. (Якісними реакціями називають хімічні реакції, що дозволяють виявити в поєднанні атоми або іони будь-якого хімічного елемента, довівши при цьому, що виявлено саме ці атоми або іони, а не якісь інші, схожі на них за хімічними властивостями. Також називають реакції, Визначити наявність у поєднанні іонів натрію або калію можна за фарбуванням безбарвного полум'я при внесенні до нього досліджуваного зразка: у разі натрію полум'я забарвлюється в жовтий колір, а у разі калію – у фіолетовий.

ЯКІСНІ РЕАКЦІЇ
Складіть рівняння реакцій, що характеризують хімічні властивості: а) натрію; б) гідроксиду калію; в) карбонату натрію; г) гідросульфіду натрію.
Фарбування полум'я солями натрію та калію

14.3. Магній та кальцій

Прості речовини магній та кальцій – метали. Кальцій швидко окислюється на повітрі, а магній у умовах значно стійкіше – він окислюється лише з поверхні. Кальцій зберігають під шаром гасу. Температури плавлення магнію та кальцію – 650 і 851 °С відповідно. Магній та кальцій значно більше тверді речовининіж лужні метали. Невисока густина магнію (1,74 г/см 3 ) при значній міцності дає можливість використовувати його сплави в авіаційній промисловості.
І магній, і кальцій – сильні відновники (особливо під час нагрівання). Їх часто використовують для відновлення інших менш активних металів з їх оксидів (магній – в лабораторії, а кальцій – у промисловості).
Магній і кальцій – одні з небагатьох металів, що реагують з азотом. При нагріванні вони утворюють з ним нітриди Mg 3 N 2 і Ca 3 N 2 . Тому, згоряючи на повітрі, магній та кальцій перетворюються на суміш оксидів з нітридами.
Кальцій легко реагує з водою, а магній – лише за кип'ятіння. В обох випадках виділяється водень та утворюються малорозчинні гідроксиди.
Оксидимагнію та кальцію – іонні речовини; за хімічною поведінкою вони є основними оксидами. Оксид магнію з водою не реагує, а оксид кальцію (тривіальна назва – "негашене вапно") реагує бурхливо з виділенням теплоти. Утворений гідроксид кальцію в промисловості називають "гашеним вапном".
Гідроксидмагнію нерозчинний у воді, проте він є основою. Гідроксид кальцію помітно розчинний у воді; його насичений розчин називають "вапняною водою", це лужний розчин (змінює забарвлення індикаторів). Гідроксид кальцію в сухому, особливо у вологому стані поглинає вуглекислий газ з навколишнього повітря і перетворюється на карбонат кальцію. Ця властивість гашеного вапна багато століть використовувалося в будівництві: гашене вапно як основний компонент входило до складу будівельних вапняних розчинів, що нині майже повністю замінені цементними. Обидва гідроксиди при помірному нагріванні, не плавлячись, розкладаються.
Солімагнію і особливо кальцію входять до складу багатьох породоутворюючих мінералів. З цих гірських порід найбільш відомі крейда, мармур та вапняк, основною речовиною яких є карбонат кальцію. Карбонати кальцію та магнію при нагріванні розкладаються на відповідні оксиди та вуглекислий газ. З водою, що містить розчинений діоксид вуглецю, ці карбонати реагують, утворюючи розчини гідрокарбонатів, наприклад:

MCO3+CO2+H2O = M2+2HCO3.

При нагріванні і навіть при спробі виділити гідрокарбонати з розчину, видаляючи воду при кімнатній температурі, вони розкладаються по зворотній реакції:

M2+2HCO3=MCO3+CO2+H2O.

Гідратований сульфат кальцію CaSO 4 ·2H 2 O є безбарвною кристалічною речовиною малорозчинною у воді. При нагріванні воно частково зневоднюється, переходячи в кристалогідрат складу 2CaSO 4 ·H 2 O. Тривіальна назва двоводного гідрату – гіпс, а напівводного – алебастр. При змішуванні алебастру з водою він гідратується, утворюється щільна тверда маса гіпсу. Ця властивість алебастру використовується в медицині (гіпсові пов'язки) та будівництві (армовані гіпсові перегородки, закладення дефектів). Скульптори використовують алебастр для виготовлення гіпсових моделей та форм.
Карбід (ацетиленід) кальцію CaC 2 . Структурна формула (Ca 2) (CC). Отримують спіканням негашеного вапна з вугіллям:

CaO + 3C = CaC 2 + CO

Ця іонна речовина не є сіллю і повністю гідролізується водою з утворенням ацетилену, який тривалий час отримували таким способом:

CaC 2 + 2H 2 O = C 2 H 2 + Ca(OH) 2 .

Гідратований іон магнію 2 – катіонна кислота (див. додаток 13), тому розчинні солі магнію піддаються гідролізу. З цієї причини магній може утворювати основні солінаприклад, Mg(OH)Cl. Гідратований іон кальцію не є катіонною кислотою.
Кальцій у з'єднанні може бути виявлений по фарбуванню полум'я. Колір полум'я – оранжево-червоний. Якісна реакція на іони Ca 2 , Sr 2 і Ba 2 , яка дозволяє однак розрізнити ці іони між собою - осадження відповідних сульфатів розведеним розчином сірчаної кислоти (або будь-яким розчином сульфату в кислотному середовищі):

M 2 + SO 4 2 = MSO 4.

1.Чому магній та кальцій не утворюють однозарядних іонів?
2.Складіть рівняння всіх реакцій, наведених у параграфі описово.
3.Складіть рівняння реакцій, що характеризують хімічні властивості а) кальцію; б) оксиду кальцію; в) гідроксиду магнію; г) карбонату кальцію; д) хлориду магнію.
Дослідження властивостей сполук магнію та кальцію