Щелочные и щёлочноземельные металлы

Натрий, калий. Хранят под керосином; с водой реагируют бурно. При горении \(\ce{Na}\) даёт пероксид:

\[ \ce{2Na + O2 -> Na2O2}, \quad \ce{Na2O2 + 2H2O -> 2NaOH + H2O2}, \quad \ce{2Na2O2 + 2CO2 -> 2Na2CO3 + O2 ^} \ (\text{регенерация воздуха в подводных лодках}). \]

\(\ce{Na2O2}\) — и окислитель, и восстановитель. Оксид натрия получают из пероксида: \(\ce{Na2O2 + 2Na -> 2Na2O}\). \(\ce{NaOH}\) и \(\ce{KOH}\) производят электролизом растворов хлоридов; почти все соли \(\ce{Na}\) и \(\ce{K}\) растворимы. Окраска пламени: \(\ce{Li}\) — карминово-красная, \(\ce{Na}\) — жёлтая, \(\ce{K}\) — фиолетовая.

Кальций, магний. \(\ce{Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2 ^}\); \(\ce{Mg}\) реагирует с горячей водой; \(\ce{Mg}\) горит в \(\ce{CO2}\): \(\ce{2Mg + CO2 -> 2MgO + C}\); \(\ce{3Mg + N2 -> Mg3N2}\); \(\ce{Ca + H2 -> CaH2}\); \(\ce{CaH2 + 2H2O -> Ca(OH)2 + 2H2 ^}\).

Известь: \(\ce{CaCO3 ->[t^\circ] CaO + CO2 ^}\) (обжиг); \(\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}\) (гашение); \(\ce{Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 v + H2O}\) (помутнение известковой воды); \(\ce{CaCO3 + CO2 + H2O -> Ca(HCO3)2}\) (осадок растворяется). \(\ce{CaO + 3C ->[t^\circ] CaC2 + CO}\); \(\ce{CaC2 + 2H2O -> C2H2 ^ + Ca(OH)2}\). \(\ce{Ca3(PO4)2}\) — фосфорит; \(\ce{Ca(H2PO4)2}\) — двойной суперфосфат. Пламя: \(\ce{Ca}\) — кирпично-красное, \(\ce{Sr}\) — карминовое, \(\ce{Ba}\) — жёлто-зелёное.

Жёсткость воды: временная (гидрокарбонаты \(\ce{Ca}\) и \(\ce{Mg}\)) устраняется кипячением или добавлением \(\ce{Ca(OH)2}\): \(\ce{Ca(HCO3)2 ->[t^\circ] CaCO3 v + CO2 ^ + H2O}\); постоянная (сульфаты и хлориды) — добавлением \(\ce{Na2CO3}\) или \(\ce{Na3PO4}\), ионным обменом.