Przeczytaj

Litowce są bardzo aktywnymi metalamimetalemetalami i dlatego nie występują w przyrodzie w stanie wolnym, lecz wchodzą w skład związków chemicznych, w których występują na $I$ stopniu utlenieniastopień utlenieniastopniu utlenienia.

bg‑azure

Konfiguracja elektronowa wybranych litowców

Litowce należą do pierwszej grupy układu okresowego. Na powłoce walencyjnej posiadają jeden niesparowany elektronelektronelektron. Aby uzyskać konfigurację gazu szlachetnego, wystarczy odłączyć jeden elektronu. Stąd ich wysoka reaktywność. Litowce tworzą związki jonowe. Poniżej zostały zapisane konfiguracje elektronowe wybranych litowców.

Litowiec	Konfiguracja elektronowa	Konfiguracja elektronowa
${}_{3}{Li}$	$K^{2} L^{1}$	$[{}_{2}{He}] 2 s^{1}$ $1 s^{2} 2 s^{1}$
${}_{11}{Na}$	$K^{2} L^{8} M^{1}$	$[{}_{10}{Ne}] 3 s^{1}$ $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{1}$
${}_{19}K$	$K^{2} L^{8} M^{8} N^{1}$	$[{}_{18}{Ar}] 4 s^{1}$ $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 4 s^{1}$

bg‑azure

Właściwości fizyczne litowców

Litowce to bardzo aktywne chemicznie metale. Sód i potas przechowuje się w nafcie, w celu ochrony przed kontaktem ze składnikami powietrza. Z tego samego powodu rubid i cez umieszcza się w zatopionych ampułkach bez dostępu powietrza. Sód i potas to miękkie, srebrzystobiałe metale – pozostawione na powietrzu bardzo szybko matowieją, pokrywając się warstwą tlenków i węglanów. Litowce charakteryzują się niskimi temperaturami topnienia i wrzenia oraz małymi gęstościami, np. sód ma gęstość mniejszą od wody, dlatego pływa po jej powierzchni.

bg‑azure

Otrzymywanie litowców

Litowce otrzymuje się zwykle w wyniku elektrolizyelektrolizaelektrolizy stopionych soli lub wodorotlenków.

Lit można otrzymać w procesie elektrolizy stopionego $LiCl$ , potas w wyniku elektrolizy stopionych KCl lub KF, sód przez elektrolizę stopionego $NaOH$ lub $NaCl$ .

Przebieg elektrolizy stopionego $LiCl$ :

A (+) 2 {Cl}^{-} \to {Cl}_{2} + 2 e^{-}

K (-) {Li}^{+} + e^{-} \to Li

RdWEv1BgXbYb6

Ćwiczenie 1

Dostępne opcje do wyboru:

4

2

{OH}^{-}

{Na}^{+}

2

K^{+}

4

H_{2} O

Na

F^{-}

e^{-}

e^{-}

K

. Polecenie: Uzupełnij równania elektrolizy stopionego

KF

i stopionego

NaOH

. Elektroliza stopionego $KF$

A (+)

luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia

\to F_{2} +

luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia

K (-)

luka do uzupełnienia

+ e^{-} \to

luka do uzupełnienia

Elektroliza stopionego $NaOH$

A (+)

luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia

O_{2} +

2

luka do uzupełnienia + luka do uzupełnienia luka do uzupełnienia

K (-)

luka do uzupełnienia

+ e^{-} \to

luka do uzupełnienia

bg‑azure

Właściwości litowców a ich liczba atomowa

Zmiany właściwości litowców związane ze wzrostem liczby atomowej.

R1CQBAH6WTv5P1

promień atomowy Im większa liczba atomowa tym dłuższy jest promień atomowy litowców. opis WCAG, aktywność chemiczna: Wraz ze wzrostem liczby atomowej litowców rośnie ich aktywność chemiczna. opis WCAG, elektroujemność Elektroujemność zmniejsza się wraz ze wzrostem liczby atomowej litowców. opis WCAG, moc zasad Moc zasad litowców wzrasta wraz ze wzrostem ich liczby atomowej. opis WCAG, charakter zasadowy tlenków Charakter zasadowy tlenków rośnie wraz ze wzrostem liczby atomowej litowców. opis WCAG, temperatura topnienia Im większa liczba atomowa litowca tym mniejszą wykazuje temperaturę topnienia. opis WCAG, pierwsza energia jonizacji Wraz z liczbą atomową litowców zmniejsza się ich pierwsza energia jonizacji. opis WCAG, promień jonowy Promień jonowy rośnie wraz ze wzrostem liczby atomowej litowców. opis WCAG, gęstość Litowce mają najmniejsze spośród pierwiastków gęstości. Lit, sód i potas mają mniejsze gęstości od wody (

0,997 \frac{g}{{cm}^{3}}

), odpowiednio:

0,534 \frac{g}{{cm}^{3}}

0,968 \frac{g}{{cm}^{3}}

0,890 \frac{g}{{cm}^{3}}

. Gęstość pozostałych litowców jest większa od gęstości wody i rośnie wraz ze wzrostem ich liczby atomowej, np. gęstość rubidu wynosi

1,532 \frac{g}{{cm}^{3}}

, a cezu

1,878 \frac{g}{{cm}^{3}}

Wraz ze wzrostem liczby atomowej w grupie litowców zmieniają się właściwości, przedstawione na powyższych schematach.

Źródło: licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑azure

Właściwości litowców i ich wybranych związków

R1XfiftNy8oZ8

NaOH

▪ biała krystaliczna substancja żrąca;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie;
▪ zwykle formowana w granulki, które mają właściwości higroskopijne.,

KOH

▪ biała higroskopijna substancja;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie;
▪ formowana w granulki; łatwo chłonie

{CO}_{2}

z powietrza; jest silnie żrąca.,

NaCl

▪ biała, krystaliczna substancja;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie.,

{Na}_{2} {CO}_{3}

▪ biała, krystaliczna substancja;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie.,

{NaHCO}_{3}

▪ biała, krystaliczna substancja;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie.,

{KNO}_{3}

{NaNO}_{3}

▪ bezbarwne krystaliczne substancje;
▪ dobrze rozpuszczalne w wodzie.

NaOH
▪ biała krystaliczna substancja żrąca;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie;
▪ zwykle formowana w granulki, które mają właściwości higroskopijne.

KOH
▪ biała higroskopijna substancja;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie;
▪ formowana w granulki; łatwo chłonie CO₂ z powietrza; jest silnie żrąca.

NaCl
▪ biała, krystaliczna substancja;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie.

Na₂CO₃
▪ biała, krystaliczna substancja;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie.

NaHCO₃
▪ biała, krystaliczna substancja;
▪ dobrze rozpuszczalna w wodzie.

KNO₃ i NaNO₃
▪ bezbarwne krystaliczne substancje;
▪ dobrze rozpuszczalne w wodzie.

bg‑azure

Lotne sole litowców wprowadzone do płomienia palnika barwią go w charakterystyczny sposób

Podczas wprowadzenia roztworu soli litowców do płomienia, następuje wzbudzenie atomuatom wzbudzonywzbudzenie atomu metalu, co skutkuje zabarwieniem się płomienia na odpowiedni kolor. Metodę tę wykorzystuje się do analizy kationów.

RpBPYABEp4aX71

Na ilustracji jest pięć palników z płomieniami. Pierwszy lit – płomień czerwony, drugi płomień żółty – sód, trzeci potas – czerwony, czwarty rubid – płomień różowy, piąty – cez – płomień fioletowy. — Barwy płomieni litowców
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

metale

(łac. metallum gr. métallon „kopalnia”, „kruszec”) substancje odznaczające się dobrym przewodnictwem elektrycznym i cieplnym, charakterystycznym połyskiem, dużą wytrzymałością mechaniczną oraz plastycznością

stopień utlenienia

pojęcie umowne, określające liczbę dodatnich lub ujemnych ładunków elementarnych, które można by przypisać atomowi pierwiastka chemicznego, wchodzącego w skład określonego związku, gdyby cząsteczki tego związku miały budowę jonową

elektron

(gr. ḗlektron „bursztyn”), cząstka elementarna o masie $m_{e} = 9, 109 381 88 (72) \cdot 10^{- 31} kg$ i ładunku elektrycznym $e = - 1, 602176462 (63) \cdot 10^{- 19} C$ , występująca w dwóch stanach ładunkowych: jako ujemny – negaton, i dodatni – pozyton

elektroliza

(gr. ḗlektron „bursztyn”, lýsis „rozłożenie”) podstawowy proces elektrochemiczny, który polega na chemicznej przemianie składników elektrolitu (a często i materiału elektrod), przebiegającej na elektrodach pod wpływem przepływu prądu elektrycznego

atom wzbudzony

atom, którego elektrony znajdują się na wyższych poziomach energetycznych niż w stanie podstawowym; przeskokowi elektronów na niższe poziomy energetyczne, podczas powracania atomu do stanu podstawowego, towarzyszy emisja kwantów promieniowania elektromagnetycznego (światła, promieniowania rentgenowskiego)

Bibliografia

M. Krzeczkowska, J. Loch, A. Mizera, Repetytorium chemia : Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Wydawnictwo Szkolne PWN, Warszawa – Bielsko–Biała $2010$ .

Wprowadzenie

Film samouczek

Konfiguracja elektronowa wybranych litowców

Właściwości fizyczne litowców

Otrzymywanie litowców

Właściwości litowców a ich liczba atomowa

Właściwości litowców i ich wybranych związków

Lotne sole litowców wprowadzone do płomienia palnika barwią go w charakterystyczny sposób

Słownik

Bibliografia