К кислородосодержащим соединениям щелочных металлов относят оксиды, надпероксиды и гидроксиды.
Щелочные металлы находятся в I группе периодической таблицы и являются очень активными элементами. Li, Na, K – это s-элементы, имеют блестящую поверхность. Попадая на воздух (в контакт с кислородом), они начинают бурно окисляться, вследствие чего тускнеют. Из-за этого их необходимо хранить в темном сосуде в керосине (за исключением бериллия и магния, которые имеют защитную оксидную пленку).
Все s- элементы горят в атмосфере воздуха, образую соответствующие оксиды Эл2О, пероксиды – Эл2О2, супероксиды – ЭлО2.
Например, литий сгорает на воздухе с образованием оксида:
4Li + O2 = 2Li2O,
А натрий:
3Na + 2O2 = Na2O2 + NaO2.
Оксиды натрия и калия получается только при нагревании смеси пероксида с избытком металла в отсутствие кислорода:
K2O2 + 2K = 2K2O.
Все щелочные металлы соединяются с водородом, образую гидриды:
2Na + H2 = 2NaH.
С галогенами, фосфором, серой, азотом, углеродом и кремнием, соответствующие галогениды, фосфиды, сульфиды, нитриды, карбиды и силициды:
2Na + S = Na2S,
2K + Br2 = 2KBr.
Надпероксиды очень неустойчивы при нагревании:
KO2 → K2O2→K2O.
При взаимодействии с водой разлагаются:
4KO2 + 2H2O = 4KOH + 3O2.
С разбавленными кислотами происходит разложение надпероксида калия на пероксид водорода и кислород:
2KO2 + 2HCl = 2KCl + H2O2 + O2.
А с концентрированной:
2KO2 + H2SO4 = K2SO4 + H2O + O3.
Надпероксид натрия является очень сильным окислителем:
2KO2 + S = K2SO4,
4KO2 + 3C = 2K2CO3 + CO2.
Наиболее важное свойство, использующееся в промышленности, это реакция с СО2:
4KO2 + 2CO2 = 2K2CO3 + 3O2.
С водой образуются щелочи (гидроксиды):
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2,
Na2O + H2O = 2NaOH.
Гидроксиды очень устойчивы к нагреванию, кроме Li, который разлагается на оксид и воду:
2LiOH = Li2O + H2O.
Щелочи – очень важные соединения, в промышленности их получают электролизом растворов.