Відкриваємо таємниці металів активніших за Гідроген
Активні метали ті, які здатні віддавати свої електрони й утворювати оксиди, малоактивні – ті, які існують тільки у вигляді оксидів, а в ряду активності металів розміщені правіше від Гідрогену. Знання їх властивостей і застосування відкривають двері до новітніх технологій.
Властивості активних металів
Перше, на що слід звернути увагу, – це активність цих мікроелементів. Вони характеризуються низьким потенціалом іонизації – цим відрізняються від Гідрогену та активніше реагують з негативом. З відношенням до кисню стосунки не дуже складаються: з'єднуються швидше за всіх інших, утворюючи оксиди, деякі з них – з вибуховою реакцією, наприклад, рубидій та цезій. Ті, що менш активні, ніколи не зустрічаються в природному вигляді, бо вони просто не мають шансу.
Вони ж мають дуже високу температуру плавлення – від 883 до 1369 градусів за шкалою Цельсія.
Гідроксиди, серед солей лужних металів, мають найбільшу активність серед усіх. А їх карбонати, які утворюються при взаємодії з СО2, навпаки, є малоактивними сполуками, які не розчиняються у воді. Додаючи, наприклад, карбонат натрію, можна зм'якшити жорстку водичку.
Виробництво та застосування
Для промисловості вони мають величезну цінність, тому не дивно, що видобуток розроблений дуже добре, хоча й має технологічні труднощі. Виробляють дані сполуки методом електролізу: розплавлена сіль зазнає дії постійного струму. Але лужним металам властиво легко окислюватися – отримавши самостійність, вони миттєво вступають у реакцію з повітряним киснем.
Найпоширеніші серед активних металів:
- Літій – перший член періодичної таблиці;
- Натрій, він же "сіль землі";
- Калій – необхідний для роботи серця;
- Рубідій – названий на честь насиченого кольору, що спостерігається у спектрі;
- Цезій, що дав назву цілому царству елементів.
Особливі властивості цих елементів дозволяють широко їх використовувати у різноманітних галузях промисловості:
- переробка нафти (це сплави з Натрієм);
- виробництво скла та кераміки (Літій, Натрій, Калій);
- медицина (ціанідом Калію, наприклад, лікують від глистів);
- квантові технології (Рубідій та Цезій знадобляться для створення атомного годинника);
- ракетна справа – без твердого палива, а це Натрій, не полетіти ні на Марс, ні на Юпітер.
Роль у живих організмах
Вони роблять нас такими, якими ми є. Натрій та Калій забезпечують передачу нервових імпульсів, вони контролюють скорочення м'язів за допомогою Осмосу. Літій запобігає депресії, а Цезій накопичується в тканинах більш, ніж інші елементи, тому його використовують як індикатор при дослідженні метаболізму.
Літій – важливий метали для створення легких, міцних та термостійких сплавів, які застосовуються у виробництві літаків, ракет, космічних зондів та інших передовіх технологій.
Багато хто вважає, що вони є причиною божевілля. Це не зовсім так: стародавні лікарі використовували солі Літію для лікування, а Мічиганський університет засвідчив, що цей мікроелемент рятує від суїциду.
Вплив на навколишнє середовище
Гідроксиди деяких мікроелементів дуже агресивні, тому забруднення річок та водоймищ ними веде до екологічної катастрофи: гине все живе, спостерігається отруєння грунту та модифікація генів.
При попаданні в атмосферу вони можуть спричинити зміни клімату, тому викиди потрібно контролювати.
Висновок
Активні метали мають широке застосування в різних галузях, однак, їх слід використовувати обережно, враховуючи їхні високі реакційні властивості та потенційну небезпеку для навколишнього середовища. Науковці постійно знаходять нові способи використання цих унікальних речовин, які, безсумнівно, відіграватимуть важливу роль у розвитку людства в майбутньому.
Поширені питання
- Що таке активні метали та як вони відрізняються від неактивних?
- Які основні властивості активних металів?
- Як отримують активні метали та де вони застосовуються?
- Яка роль активних металів у живих організмах та які наслідки їх надмірного вмісту в організмі?
- Як активні метали впливають на навколишнє середовище та як можна мінімізувати їх негативний вплив?
