المعادن القلوية: ما هي ، الخصائص

أنت الفلزات القلوية هي العناصر المعدنية للمجموعة 1 من الجدول الدوري. الهيدروجين ، على الرغم من وجوده في هذه المجموعة ، لا يعتبر معدنًا قلويًا ، لأنه ليس عنصرًا معدنيًا. تحتوي جميع المعادن القلوية على إلكترون تكافؤ واحد يقع في الطبقة الفرعية s. الفلزات القلوية متفاعلة وذات كثافة منخفضة ونقطة انصهار ، بالإضافة إلى طاقة تأين أولية منخفضة. في المركبات ، تكون دائمًا في شكل M + ، أي بشحنة تساوي +1.

اقرأ أيضا: اللافلزات - الجوانب الرئيسية للعناصر الكيميائية غير المعدنية

مواضيع هذا المقال

• 1 - ملخص للمعادن القلوية
• 2 - ما هي الفلزات القلوية؟
• 3 - خواص المعادن القلوية
• 4 - خصائص الفلزات القلوية
• 5 - تطبيقات الفلزات القلوية
• 6 - الفروق بين الفلزات القلوية والقلوية الترابية
• 7- تمارين محلولة على المعادن القلوية

• هم ال العناصر الكيميائية من المجموعة 1 في الجدول الدوري ، باستثناء الهيدروجين.
• لديهم إلكترون تكافؤ واحد ، يقع في الجزء الفرعي s.
• إنها ذات كثافة منخفضة ولها نقطة انصهار منخفضة.
• في نفوسهم تكون طاقة التأين الأولى منخفضة جدًا ، لكن طاقة التأين الثانية عالية جدًا. لذلك ، فهي تفاعلية وتوجد بتهمة +1 في المركبات.
• أولئك الذين لديهم أكبر عدد من الاستخدامات اليومية هم الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم. السيزيوم والروبيديوم لهما تطبيقات معملية أكثر ، بينما الفرانسيوم نادر جدًا وصناعي ، وليس له تطبيقات عملية.

أنت المعادن القلوية تتوافق مع عناصر المجموعة 1 من الجدول الدوري، ما عدا هيدروجين:

• الليثيوم، الرمز Li ، Z = 3 ؛
• صوديوم، الرمز Na ، Z = 11 ؛
• البوتاسيوم، الرمز K ، Z = 19 ؛
• الروبيديوم، الرمز Rb ، Z = 37 ؛
• سيزيوم، الرمز Cs ، Z = 55 ؛
• فرانسيوم، رمز الأب ، Z = 87.

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الدعاية ؛)

جميع المعادن القلوية لها واحد فقط إلكترون التكافؤ، وتقع في المستوى الفرعي s. هم أيضا عناصر أكبر نصف القطر الذري من فترات كل منهما وبالتالي تقدم أ أولاً طاقة التأين قليل مقارنة بالعناصر الأخرى.

نتيجة، تفاعلية تمامًا وتقدم نفسها على أنها الأيونات م⁺ في مجمعاتهم وفي حل. طاقة التأين الثانية عالية جدًا ، مما يمنع تكوين أيونات M.²⁺ من المعادن القلوية. تحقق من بعض هذه الخصائص المذكورة في الجدول أدناه.

معدن	التكوين الإلكترونية	نصف القطر المعدني (Å)	طاقة التأين (kJ.mol^-1)	كهرسلبية
1ª	2ª
يقرأ	[هو] 2 ثانية^1	1,52	520,1	7296	0,98
في	[ني] 3 ثانية^1	1,86	495,7	4563	0,93
ك	[الهواء] 4s^1	2,27	418,7	3069	0,82
ر	[كر] 5s^1	2,48	402,9	2640	0,82
CS	[Xe] 6^1	2,65	375,6	2260	0,79

مهم: الفرانسيوم عنصر اصطناعي ، وهو ثاني أندر عنصر على هذا الكوكب ، يتم الحصول عليه عن طريق العمليات النووية ويصعب عزله. لذلك ، يتم تقدير جزء كبير من خواصه ، وعدم استقراره (نظيرها الأكثر استقرارًا نصف الحياة 22 دقيقة) يجعل من الصعب جمع البيانات التجريبية.

يتم وضع قطع من معدن البوتاسيوم في زيت معدني حتى لا تتفاعل.

أ قليل كهرسلبية من الفلزات القلوية يوضح أن ستكون المركبات أيونية بشكل أساسي، مع عدم وجود إمكانية لتشكيل المركبات التساهمية ؛ كما أنه يبرر سلوك الطابع المعدني الذي ينمو باتجاه السيزيوم.

المعادن القلوية لها تلوين رماديباستثناء السيزيوم الذي له لون مصفر. كما أنها تتميز ب نقاط انصهار منخفضة ، نعومة (يمكن قطع بعضها بسكين) ، قليل كثافة (الليثيوم ، على سبيل المثال ، هو المعدن الأقل كثافة في الجدول الدوري بأكمله) و تفاعل طارد للحرارة مع ماء. يوفر الجدول التالي مزيدًا من المعلومات حول المعادن القلوية.

معدن	نقطة الانصهار (درجة مئوية)	نقطة الغليان (درجة مئوية)	الكثافة (جم. سم^-3، 20 درجة مئوية)
يقرأ	180,5	1326	0,534
في	97,8	883	0,968
ك	63,7	756	0,856
ر	39,0	688	1,532
CS	28,5	690	1,90

تبرز المعادن القلوية أيضًا بسبب الموصلية الكهربائية الجيدة، وتقديم أ تلوين لهب مختلف عند تبخيره: قرمزي لليثيوم. أصفر للصوديوم البنفسجي للبوتاسيوم. البنفسجي المحمر للروبيديوم. والأزرق للسيزيوم.

مخطط يوضح الفروق بين الفلزات القلوية في اختبار اللهب.

من الفلزات القلوية ، يحتوي الروبيديوم والسيزيوم على عدد أقل من التطبيقات التجارية والصناعية، لتصبح أكثر تقييدًا للتطبيقات الأكاديمية. استقرار منخفض جدا ليس للفرانسيوم أي تطبيقات عملية ومعروفة حتى الآن. يحتوي الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم على مركبات ذات قيمة تجارية كبيرة.

• الليثيوم: مع الاستفادة من كثافته المنخفضة ، يتم استخدامه في سبائك معدنية مع المغنيسيوم إنها الألومنيوم، والتي يمكن استخدامها في مكونات المركبات الفضائية. يضاف إلى الكثافة المنخفضة ، فإن إمكانية الأكسدة العالية لليثيوم (+3.02 فولت) تجعله يستخدم في تصنيع بطاريات (ليثيوم أيون) ، تستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والساعات الذكية وغيرها. آحرون. أخيرًا ، تُستخدم كربونات الليثيوم كدواء لعلاج الاضطراب ثنائي القطب (الهوس الاكتئابي) ، على الرغم من أن الكميات الكبيرة من هذا المعدن يمكن أن تلحق الضرر بالجهاز العصبي المركزي.
• صوديوم: من بين مركبات الصوديوم ، الأكثر تميزًا والأكثر إنتاجًا هو الـ كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم)، ليس فقط لأنه المكون الأساسي لملح الطعام ، والتوابل الأكثر استخدامًا في العالم ، ولكن لأنه يمكن استخدامه لصنع هيدروكسيد الصوديوم (هيدروكسيد الصوديوم) والغاز الكلور (Cl₂). على الرغم من أنه ليس جزءًا من واقعنا البرازيلي ، إلا أنه يستخدم على نطاق واسع لتنظيف الطرق يتجمد في الشتاء ، لأنه قادر على خفض درجة تجمد الماء وبالتالي فتح المسارات اخذت بواسطة الثلج. ومع ذلك ، لأسباب بيئية ، تم استبداله بالأسيتات الكالسيوم والمغنيسيوم. تستخدم سبائك الصوديوم والمعدنية من الصوديوم والبوتاسيوم المفاعلات النووية، ويرجع ذلك أساسًا إلى نقطة الانصهار المنخفضة واللزوجة المنخفضة والقدرة الحرارية العالية.

• البوتاسيوم: في شكل كلوريد البوتاسيوم ، يلعب دورًا مهمًا في اسمدة، لأنه جزء من المغذيات الكبيرة للنبات. بالمناسبة ، الصوديوم والبوتاسيوم من بين ما يقرب من 25 عنصرًا أساسيًا للحياة الحيوانية. في جسمنا ، تركيزات Na⁺ وك⁺يختلف داخل وخارج سوائل الخلية ، مما يخلق فرقًا محتملًا مسؤولاً عن انتقال النبضات العصبية.

شاحنة تقذف كلوريد الصوديوم على المسار لإذابة الجليد.

على الرغم من تشابهها في بعض النواحي المهمة ، إلا أن الفلزات القلوية لها بعض الاختلافات عن معادن الأرض القلوية.

في المقام الأول، أنت المعادن الأرضية القلوية تشمل عناصر المجموعة 2 من الجدول الدوري. فهي أقل تفاعلًا من الفلزات القلوية وهشة إلى حد ما. حتى الآن، لها إلكترونان في التكافؤ مدار، على عكس الفلزات القلوية ، التي تحتوي على معدن واحد فقط. لذلك ، فإن الأتربة القلوية لها شحنة تساوي +2 فقط في مركباتها.

تعرف أيضا: المعادن النبيلة - المعادن أقل تفاعلاً من الهيدروجين

السؤال رقم 1

(Ufscar) في التصنيف الدوري ، يشير العمود 1 إلى العناصر القلوية والعمود 17 يشير إلى الهالوجينات. تتفاعل المعادن القلوية مثل الليثيوم والصوديوم والسيزيوم مع غازات الهالوجين مثل Cl₂. نواتج تفاعلات معادن الليثيوم والصوديوم والسيزيوم مع غاز الكلور₂، هي مواد صلبة أيونية تكون صيغها ، على التوالي ،

أ) LiCl₂، كلوريد الصوديوم ، CsCl.

ب) LiCl ، NaCl₂، CsCl.

ج) LiCl₂، كلوريد الصوديوم₂، CsCl₂.

د) LiCl₃، كلوريد الصوديوم₃، CsCl₃.

ه) LiCl ، NaCl ، CsCl.

دقة:

البديل ه

الفلزات القلوية ، عند تفاعلها مع غاز الكلور ، تقوم بالتفاعل التالي:

2 مليون + Cl₂ → 2 MCl

في المنتج ، يجب أن تحتوي الفلزات القلوية على عدد أكسدة يساوي +1.

السؤال 2

(Uespi) في التصنيف الدوري للعناصر ، نجد الفلزات القلوية. معنى القلوي هو "رماد النبات" ، حيث نجد بشكل أساسي الصوديوم والبوتاسيوم. فيما يتعلق بهذه العائلة ، حدد البديل الصحيح.

أ) يطلق عليه الفلزات القلوية لسهولة التبرع بالبروتونات.

ب) عناصرها لها خصائص متشابهة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنها تمتلك إلكترونًا تكافؤًا.

ج) هي كهرسلبية للغاية ، بسبب قدرتها على التبرع بالإلكترونات.

د) ينفذون روابط أيونية ، كونهم متقبلون للإلكترون.

ه) هم عناصر أقل تفاعلية.

دقة:

البديل ب

نظرًا لوجود الصوديوم والبوتاسيوم في نفس المجموعة ، فمن الطبيعي أن يكون لهما خصائص متشابهة.

الخيار A غير صحيح لأن الفلزات القلوية لا تتحلل البروتونات بكل سهولة ، ولكن الإلكترونات (وبشكل أكثر تحديدًا منها التكافؤ).

الاختيار C غير صحيح لأن هذه العناصر ليست كهرسلبية للغاية.

الخيار D غير صحيح لأنه ، على الرغم من الأداء الرابطة الأيونية، تميل هذه المعادن إلى التبرع بالإلكترونات.

الخيار E غير صحيح لأن الفلزات القلوية شديدة التفاعل.

بقلم ستيفانو أروجو نوفايس
مدرس كيمياء

تعرف على عنصر السيزيوم وخصائصه الكيميائية. فهم تطبيقاتها الرئيسية وعلاقتها بالحادث الإشعاعي في جويانيا.

تعرف على المزيد حول الفرانسيوم وخصائصه وخصائصه وإنتاجه وتطبيقاته وتاريخه.

تعلم المزيد عن الليثيوم. تعرف على خصائصها وتطبيقاتها والحصول عليها وتاريخها.

هل سمعت من قبل عن عنصر البوتاسيوم الكيميائي؟ انقر هنا وتعرف على خصائصها وخصائصها وتطبيقاتها وإنتاجها وتاريخها ، بالإضافة إلى دورها البيولوجي.

تعرف على المزيد حول معدن الروبيديوم القلوي وخصائصه وتاريخه وحدوثه ، بالإضافة إلى فحص التمارين التي تم حلها.

يحتوي الصوديوم على مركبات مختلفة لها تطبيقات محددة. الدفع!