Вие алкални метали са металните елементи от група 1 на Периодичната таблица. Водородът, въпреки че е в тази група, не се счита за алкален метал, тъй като не е метален елемент. Всички алкални метали имат единичен валентен електрон, разположен в s подобвивката. Алкалните метали са реактивни, имат ниска плътност и точка на топене, в допълнение към ниската първа йонизационна енергия. В съединенията те винаги са във формата М+, тоест със заряд, равен на +1.
Прочетете също: Неметали - основните аспекти на неметалните химични елементи
Теми на тази статия
- 1 - Обобщение на алкалните метали
- 2 - Какво представляват алкалните метали?
- 3 - Свойства на алкалните метали
- 4 - Характеристики на алкалните метали
- 5 - Приложения на алкални метали
- 6 - Разлики между алкални и алкалоземни метали
- 7 - Решени упражнения върху алкални метали
- Те са химически елементи от група 1 на периодичната система, с изключение на водорода.
- Те имат единичен валентен електрон, разположен в s подобвивката.
- Те са с ниска плътност и ниска точка на топене.
- При тях първата йонизационна енергия е много ниска, но втората йонизационна енергия е много висока. Следователно те са реактивни и присъстват с +1 заряд в съединенията.
- Тези с най-голям брой ежедневни приложения са литий, натрий и калий. Цезият и рубидият имат повече лабораторни приложения, докато францият, много рядък и синтетичен, няма практически приложения.
Вие метали алкални съответстват на елементи от група 1 на периодичната система, с изключение на водород:
- литий, символ Li, Z = 3;
- натрий, символ Na, Z = 11;
- калий, символ K, Z = 19;
- рубидий, символ Rb, Z = 37;
- цезий, символ Cs, Z = 55;
- франций, символ Fr, Z = 87.
Не спирай сега... Има още след рекламата ;)
Всички алкални метали имат само един електрон на валентност, намиращ се в подниво с. също са елементи на по-голямо атомен радиус от съответните им периоди и следователно представя a първи йонизационна енергия ниско в сравнение с останалите елементи.
Като последствие, са доста реактивни и се представят като йони М+ в техните съединения и в решение. Втората енергия на йонизация е много висока, което предотвратява образуването на М йони.2+ на алкални метали. Вижте в таблицата по-долу някои от тези споменати свойства.
Метал |
електронна конфигурация |
метален радиус (Å) |
Енергия на йонизация (kJ.mol-1) |
електроотрицателност |
|
1ª |
2ª |
||||
Прочети |
[Той] 2s1 |
1,52 |
520,1 |
7296 |
0,98 |
При |
[Ne] 3s1 |
1,86 |
495,7 |
4563 |
0,93 |
К |
[Въздух] 4s1 |
2,27 |
418,7 |
3069 |
0,82 |
Rb |
[Kr] 5 сек1 |
2,48 |
402,9 |
2640 |
0,82 |
cs |
[Xe] 6s1 |
2,65 |
375,6 |
2260 |
0,79 |
Важно: Франциумът е синтетичен елемент, вторият най-рядък на планетата, получен чрез ядрени процеси и труден за изолиране. Следователно голяма част от неговите свойства са оценени и неговата нестабилност (най-стабилният му изотоп има половин живот от 22 минути) затруднява събирането на експериментални данни.
А ниско електроотрицателност на алкални метали става ясно, че техните съединенията ще бъдат по същество йонни, без възможност за образуване на ковалентни съединения; то също така оправдава поведението на металния характер, който расте към цезия.
Алкалните метали имат сивкаво оцветяване, с изключение на цезия, който има жълтеникав цвят. Те също се характеризират с ниски точки на топене, мекота (някои могат да се режат с нож), ниско плътност (Литият, например, е най-малко плътният метал в цялата периодична таблица) и много екзотермична реакция с вода. Следващата таблица предоставя повече информация за алкалните метали.
Метал |
Точка на топене (°C) |
Точка на кипене (°C) |
Плътност (g.cm-3, 20°C) |
Прочети |
180,5 |
1326 |
0,534 |
При |
97,8 |
883 |
0,968 |
К |
63,7 |
756 |
0,856 |
Rb |
39,0 |
688 |
1,532 |
cs |
28,5 |
690 |
1,90 |
Алкалните метали също се открояват със своите добра електропроводимост, и представят a различно оцветяване на пламъка при изпаряване: червено за литий; жълто за натрий; виолетово за калий; червеникаво виолетово за рубидий; и синьо за цезий.
От алкалните метали, рубидий и цезий имат по-малко търговски и индустриални приложения, като стават все по-ограничени до академични приложения. Много ниска стабилност francium няма практически и известни приложения досега. Литият, натрият и калият имат съединения със значителна търговска стойност.
- литий: като се възползва от ниската си плътност, се прилага в метални сплави с магнезий то е алуминий, който може да се използва в компоненти на космически кораби. В допълнение към ниската плътност, високият окислителен потенциал на лития (+3,02 V) го прави използван в производството на батерии (литиево-йонни), широко използвани в електрониката като мобилни телефони, таблети, преносими компютри, смарт часовници и др. други. И накрая, литиевият карбонат се използва като лекарство за лечение на биполярно разстройство (маниакална депресия), въпреки че големи количества от този метал могат да увредят централната нервна система.
- натрий: От натриевите съединения, това, което се откроява най-много и има най-голямо производство, е натриев хлорид (NaCl), не само защото е основната съставка на готварската сол, най-използваната подправка в света, но защото може да се използва за натриев хидроксид (NaOH) и газта хлор (Кл2). Въпреки че не е част от нашата бразилска реалност, NaCl също се използва широко за почистване на пътища замразени през зимата, тъй като е в състояние да понижи точката на замръзване на водата и по този начин да отпуши пътищата взето от сняг. Въпреки това, поради екологични причини, той е заменен с ацетат калций и магнезий. Използват се натриеви и метални сплави на натрий и калий ядрени реактори, главно поради ниската точка на топене, ниския вискозитет и високия топлинен капацитет.
- калий: под формата на калиев хлорид, играе важна роля в торове, тъй като е част от макронутриентите на растението. Между другото, натрият и калият са сред приблизително 25-те основни елемента за живота на животните. В нашия организъм концентрациите на Na+ и К+, вътре и извън клетъчните течности, е различен, създавайки потенциална разлика, отговорна за предаването на нервните импулси.
Въпреки че са сходни по някои важни начини, алкалните метали имат някои разлики от алкалоземните метали.
На първо място, Вие алкалоземни метали включват елементите от група 2 на периодичната система. Те са по-малко реактивни от алкалните метали и са малко крехки. Още, има два електрона вътре валентна обвивка, за разлика от алкалните метали, които имат само един. Следователно алкалоземните елементи имат само заряд, равен на +2 в техните съединения.
Знайте също: Благородни метали — метали, по-малко реактивни от водорода
Въпрос 1
(Ufscar) В периодичната класификация колона 1 се отнася за алкални елементи, а колона 17 се отнася за халогени. Алкалните метали като литий, натрий и цезий реагират с халогенни газове като Cl2. Продуктите от реакциите на металите литий, натрий и цезий с газ Cl2, са йонни твърди вещества, чиито формули са съответно
А) LiCl2, NaCl, CsCl.
B) LiCl, NaCl2, CsCl.
В) LiCl2, NaCl2, CsCl2.
D) LiCl3, NaCl3, CsCl3.
E) LiCl, NaCl, CsCl.
Резолюция:
Алтернатива Е
Алкалните метали, когато реагират с хлорен газ, предизвикват следната реакция:
2 M + Cl2 → 2 MCl
В продукта алкалните метали трябва да имат степен на окисление, равна на +1.
въпрос 2
(Uespi) В периодичната класификация на елементите намираме алкалните метали. Значението на алкали е „растителна пепел“, в която можем да открием главно натрий и калий. Във връзка с това семейство отбележете правилната алтернатива.
А) Нарича се алкални метали поради лекотата, с която отдават протони.
Б) Техните елементи имат подобни свойства, главно защото имат валентен електрон.
В) Те са силно електроотрицателни, поради способността им да даряват електрони.
Г) Осъществяват йонни връзки, като са акцептори на електрони.
Д) Те са по-малко реактивни елементи.
Резолюция:
Алтернатива Б
Тъй като натрият и калият са в една и съща група, естествено е те да имат подобни свойства.
Избор А е неправилен, тъй като алкалните метали не се разпадат протони с лекота, но електроните (по-точно валентните).
Избор C е неправилен, тъй като тези елементи не са силно електроотрицателни.
Вариант D е неправилен, тъй като въпреки изпълнението йонни връзки, тези метали са склонни да даряват електрони.
Избор Е е неправилен, тъй като алкалните метали са много реактивни.
От Стефано Араухо Новаис
Учител по химия
Познайте елемента цезий и неговите химични характеристики. Разберете основните му приложения и връзката му с радиоактивния инцидент в Гояния.
Научете повече за франция, неговите характеристики, свойства, производство, приложения и история.
Научете повече за лития. Познайте неговите свойства, приложения, получаване и история.
Чували ли сте някога за химическия елемент калий? Щракнете тук и научете за неговите характеристики, свойства, приложения, производство и история, в допълнение към биологичната му роля.
Научете повече за алкалния метал рубидий, неговите свойства, история и възникване, в допълнение към проверката на решените упражнения.
Натрият съдържа различни съединения, които имат специфични приложения. Разгледайте!
