Природные семейства химических элементов
Элементы со сходными свойствами образуют природные семейства. Щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) мягкие, легче воды (Li, Na, K), во всех соединениях одновалентны, а их гидроксиды — растворимые щёлочи: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑. От лития к цезию температура плавления понижается (Li ≈ 181 °C, Na ≈ 98 °C, K ≈ 64 °C, Cs ≈ 28 °C), а активность растёт. Галогены (F, Cl, Br, I) образуют летучие HF, HCl, HBr, HI, водные растворы которых — кислоты; они одновалентны в водородных соединениях и солях и семивалентны (VII) в высших оксидах (кроме фтора): H₂ + Cl₂ → 2HCl. Благородные газы (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) состоят из отдельных атомов и почти не вступают в реакции. Похожи друг на друга и пары Mg–Ca, Al–B, C–Si и N–P. Щелочные металлы бурно реагируют с водой, поэтому такой опыт показывает только учитель, с защитой и в крошечных количествах.
«Найди семейство»: на карточках записаны LiCl, KBr, NaF, HCl, He, Rb₂O ...; ученики сортируют их по столбцам «щелочной металл», «галоген», «благородный газ». Опытов со щелочными металлами дома не проводят никогда.