Некоторые химические свойства металлов*

Реакции	s-элементы		p-элементы	d-элементы
С кислородом	окисляются быстро	окисляются медленно, покрываются защитной пленкой оксида
С водой	реагируют бурно (за исключением Be и Mg)	реагируют медленно с холодной водой
С сильными кислотами	реагируют бурно	реагируют с разбавленными и концентрированными растворами сильных кислот, исключение составляют концентрированные Н2SO4 и HNO3, с которыми Fe не реагирует в результате пассивации. Концентрированные сильные кислоты перевозят в стальных цистернах.
Степень окисления	+1 (щелочные) +2 (щелочноземельные) металлы	+3, +4, +5		+2, +3, +4 реже +5 и +6 высшая степень окисления Mn +7

* Среди всех металлов только золото не окисляется кислородом. Для него эта реакция термодинамически запрещена (△G_T⁰ > 0)

5.3. Металлы s-элементов

Металлы s-элементов входят в состав 1 и 2 групп периодической системы. Атомы s-элементов имеют электронную конфигурацию ns¹ (1 группа) и ns² (2 группа). Они проявляют наибольшую реакционную способность в окислительно-восстановительных реакциях, выполняя функцию восстановителя (доноров электронов). Завершается 1 группа элементов францием Fr. С него начинается седьмой период. Франций более реакционноспособный восстановитель, чем цезий, но недоступен в силу своей неустойчивости (радиоактивный элемент). Период полураспада самого долгоживущего изотопа составляет всего 22 минуты.

Щелочные (Li, Na, K, Cs) и щелочноземельные металлы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) проявляют высокую реакционную способность, поэтому не встречаются в свободном виде. Основными минералами горных пород являются хлориды, сульфаты и карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов, например, галит NaCl, гипс CaSO₄2H₂O, доломит CaСO₃MgCO₃.

Из-за высокой реакционной способности металлов 1 и 2 групп для их получения используется электрохимический метод восстановления металлов из солей (электролиз):

2МCl (расплав)  2М(т) + Cl₂(г)

МCl₂ (расплав)  М(т) + Cl₂(г),

где М – металл 1 или 2 группы периодической системы.

Металлический магний также получают восстановлением оксида углеродом, а кальций алюмотермическим методом восстановления. Для бария основным методом получения является алюмотермическое восстановление оксида.

Щелочные и щелочноземельные металлы имеют разнообразное применение. В качестве примеров приведем промышленное использование двух металлов – лития и магния.

Литий Li используют в производстве анодов для химических источников тока на основе неводных и твердых электролитов, а также как компонент легких сплавов с магнием и алюминием. Расплавленный металлический литий (Т_пл.=180.5 ⁰С) является одним из возможных теплоносителей в ядерных реакторах.

Магний Mg в основном применяется для приготовления магниевых сплавов (MgAl), а смесь магниевого порошка с окислителем используется для приготовления осветительных и зажигательных составов.