Из-за высокой химической активности щелочные металлы встречаются на Земле исключительно в виде соединений, главным образом солей. Литий является редким элементом. Он входит в состав некоторых алюмосиликатов (в частности, сподумена
Li2O•Аl2О3•4SiO2), а также в форме хлорида LiСl присутствует в морской воде, подземных водах, водах соляных озёр. Рубидий и цезий встречаются в виде примесей к алюмосиликатам, содержащим калий.
Натрий и калий, напротив, входят в десятку элементов, наиболее распространённых в земной коре (в ней содержится 2,3% натрия и 2,1% калия). Многие из их минералов, например Редкими называют элементы, содержание которых в земной коре не превышает 0,01 %. К ним относят Li, Rb, Cs, Be, Sc, Y, La, лантаниды, Ga, In, Tl, Zr, Hf, Ge, V, Nb, Та, Mo, W, Re и платиновые металлы.
галит (поваренная соль) NaCl, сильвин КСl, сильвинит КС1•NaCl, знакомы людям с глубокой древности. Из морской воды кристаллизуется также мирабилит (или глауберова соль) Na2SO4•10Н2О. Впервые это вещество было получено в 1648 г. немецким химиком Иоганном Рудольфом Глаубером (1604—1670).
Большинство солей щелочных металлов хорошо растворимы в воде; исключение составляют лишь соединения лития, а также соли некоторых кислот, например хлорной КСlО4. Интересно, что многие соли лития выделяются из растворов в виде кристаллогидратов, тогда как для солей тяжёлых щелочных металлов (например, цезия или даже калия) кристаллогидраты оказываются неустойчивыми. Это связано с последовательным увеличением ионного радиуса катиона при движении вниз по подгруппе. Чем больше радиус иона, тем ниже плотность заряда на его поверхности и тем сложнее иону удерживать молекулы воды. Вот почему соли калия менее гигроскопичны, чем аналогичные соли натрия. По этой причине в
пиротехнике и при производстве пороха предпочитают использовать калийную селитру, а не натриевую: она меньше отсыревает.
Среди соединений натрия важная роль принадлежит карбонату, или соде. Безводный средний карбонат натрия Na2CO3 называют кальцинированной содой, десятиводный кристаллогидрат Na2CO3•10H2O — стиральной содой, а гидрокарбонат NaHCO3— питьевой (или пищевой) содой.
Растворы среднего карбоната Na2CO3 имеют сильнощелочную реакцию среды, их используют при стирке белья и при обработке шерсти. Кроме того, кальцинированная сода находит широкое применение в производстве стекла, мыла, сульфита натрия, органических красителей. Растворы гидрокарбоната имеют слабощелочную реакцию среды, поэтому питьевую соду используют в медицине (например, для полоскания горла), а также при приготовлении пищи.
В организме человека содержится в среднем около 140 г калия и около 100 г натрия. С пищей мы ежедневно потребляем от 1,5 до 7 г ионов калия и от 2 до 15 г ионов натрия. Потребность в ионах Na+ настолько велика, что их необходимо специально добавлять в пищу (в виде поваренной соли). Значительная потеря ионов натрия (они выводятся из организма с мочой и потом) неблагоприятно сказывается на здоровье человека. Поэтому в жаркую погоду врачи рекомендуют людям есть больше солёного. Однако и избыточное содержание их в пище вызывает негативную реакцию организма, например повышение артериального давления.
Похожие статьи