Натрий, калий, кальций и магний: активность и соединения
Сравним типичные металлы главных групп, учитывая различия реакции с водой, состав оксидов и кислотно-основные свойства гидроксидов.
Чему научимся
- Связывать группы с катионами +1 и +2
- Записывать реакции с водой и кислотами
- Различать состав и условия образования оксидных соединений
Разбираемся в теме
Щелочные металлы
Na и K имеют по одному внешнему электрону и типично образуют катионы +1. С водой 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂; калий реагирует ещё энергичнее при сопоставимых условиях. Реакция выделяет тепло и горючий газ, поэтому это не допустимая домашняя проверка ряда активности.
Со щелочными металлами кислород может дать разные соединения в зависимости от металла и условий. Натрий в избытке O₂ часто образует Na₂O₂, калий — надпероксид KO₂; обычный оксид Na₂O также существует. Нельзя объявлять любое горение металла источником только формулы M₂O.
Щёлочноземельная группа и магний
Ca и Mg обычно образуют катионы +2. Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂ идёт с холодной водой, Mg в ней намного менее активен из-за поверхности; с водяным паром при нагревании Mg + H₂O → MgO + H₂. Формула соли похожа, но кинетика и продукт зависят от условий.
CaO и MgO — основные оксиды; с кислотами, например MgO + 2HCl → MgCl₂ + H₂O. Ca(OH)₂ малорастворим, Mg(OH)₂ ещё менее растворим и не является растворимой щёлочью. Соединения Ca важны для строительных материалов и биологии, Mg — для сплавов и биологических систем; употребление реагентов недопустимо.
Разобранные примеры
Найдите объём H₂ при н. у. из 0,10 моль Ca в учебной водной схеме.
- Уравнение Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂ имеет отношение Ca:H₂=1:1.
- При полном расходе металла n(H₂)=0,10 моль.
- V=0,10×22,4=2,24 л при 0 °C и 101,325 кПа; это расчёт опасной реакции.
Ответ. Теоретический объём H₂ — 2,24 л при н. у.
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Щелочной металл
- Металл главной первой группы с типичным катионом +1.
- Пероксид
- Соединение с группой O₂²⁻ и степенью окисления O −1.
- Надпероксид
- Соединение с анионом O₂⁻, отличным от обычного оксида.
Связь с программой
Тема: неорганические соединения. Раздел: Элементы, производство и экология.
- ФРП СОО «Химия», базовый уровень, 10–11 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 13, 41, 58
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Общая и неорганическая химия