Какой из данных щелочных металлов при взаимодействии с кислородом образует оксид: а) натрий б) литий в) рубидий г) калий
Какой из данных щелочных металлов при взаимодействии с кислородом образует оксид: а) натрий б) литий в) рубидий г) калий
Щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций) взаимодействуют с кислородом, образуя различные соединения в зависимости от металла, условий реакции и формы кислорода (O₂ или O₃). Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
Литий при взаимодействии с кислородом образует оксид лития (Li₂O). Это связано с его небольшой атомной массой и сильным сродством к кислороду. Реакция выглядит так:
[ 4Li + O_2 \rightarrow 2Li_2O ]
Литий образует именно оксид благодаря его малому размеру атома и высокой плотности заряда, что способствует образованию стабилизированного оксида. Это исключает возможность образования пероксидов (с формулой M₂O₂) или надпероксидов (с формулой MO₂).
Натрий при взаимодействии с кислородом в стандартных условиях преимущественно образует пероксид натрия (Na₂O₂):
[ 2Na + O_2 \rightarrow Na_2O_2 ]
Однако в ограниченных условиях реакции (например, при недостатке кислорода) натрий может также образовывать оксид натрия (Na₂O):
[ 4Na + O_2 \rightarrow 2Na_2O ]
В реальных условиях реакции с кислородом обычно преобладает образование пероксида.
Рубидий, как и другие тяжелые щелочные металлы, при взаимодействии с кислородом образует надпероксид рубидия (RbO₂):
[ Rb + O_2 \rightarrow RbO_2 ]
Это связано с увеличением радиуса атома рубидия, что делает его менее способным образовывать оксиды или пероксиды. Надпероксидная форма более стабильна для тяжелых щелочных металлов.
Аналогично рубидию, калий при взаимодействии с кислородом образует надпероксид калия (KO₂):
[ K + O_2 \rightarrow KO_2 ]
Причина та же: увеличение радиуса атома и снижение плотности заряда делает оксиды и пероксиды менее стабильными.
Среди предложенных металлов только литий (вариант б) при взаимодействии с кислородом образует оксид (Li₂O). Остальные металлы (натрий, рубидий и калий) преимущественно образуют пероксиды или надпероксиды, а не оксиды.
При взаимодействии с кислородом щелочные металлы образуют оксиды, и каждый из перечисленных металлов может реагировать с кислородом, образуя свои оксиды. Однако скорость реакции и тип образуемого оксида могут различаться в зависимости от конкретного металла.
Литий (Li): При взаимодействии с кислородом литий образует литиевый оксид (Li2O). Литий реагирует с кислородом при нагревании, образуя оксид, который имеет высокую стабильность и низкую реакционную активность.
Натрий (Na): Натрий также реагирует с кислородом, образуя натриевый оксид (Na2O). Эта реакция происходит достаточно быстро, и натрий может даже реагировать с кислородом при комнатной температуре, выделяя свет и тепло.
Калий (K): При взаимодействии с кислородом калий образует калиевый оксид (K2O). Реакция экзотермическая, и калий также может гореть в кислороде, производя яркое пламя.
Рубидий (Rb): Рубидий, как и другие щелочные металлы, реагирует с кислородом, образуя рубидиевый оксид (Rb2O) или пероксид (Rb2O2) в зависимости от условий реакции. Эта реакция также происходит очень быстро и сопровождается выделением тепла.
Таким образом, все перечисленные щелочные металлы – литий, натрий, калий и рубидий – могут образовывать оксиды при взаимодействии с кислородом. Однако наиболее характерными являются литиевый, натриевый и калиевый оксиды, которые образуются при обычных условиях реакции.
В заключение, любой из этих металлов будет взаимодействовать с кислородом, но наиболее распространенные оксиды, которые они образуют, – это Li2O, Na2O, K2O и Rb2O (или Rb2O2).
Все указанные щелочные металлы (литий, натрий, калий, рубидий) при взаимодействии с кислородом образуют оксиды. Однако наиболее стабильные оксиды образует литий, поэтому он может считаться наиболее характерным примером.
