Toi métaux alcalins sont les éléments métalliques du groupe 1 de la Tableau périodique. L'hydrogène, bien qu'il appartienne à ce groupe, n'est pas considéré comme un métal alcalin, car ce n'est pas un élément métallique. Tous les métaux alcalins ont un seul électron de valence, situé dans la sous-couche s. Les métaux alcalins sont réactifs, ont une faible densité et un faible point de fusion, en plus d'une faible énergie de première ionisation. Dans les composés, ils sont toujours sous la forme M+, c'est-à-dire avec une charge égale à +1.
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Thèmes de cet article
- 1 - Résumé des métaux alcalins
- 2 - Quels sont les métaux alcalins ?
- 3 - Propriétés des métaux alcalins
- 4 - Caractéristiques des métaux alcalins
- 5 - Applications des métaux alcalins
- 6 - Différences entre les métaux alcalins et alcalino-terreux
- 7 - Exercices résolus sur les métaux alcalins
- Ils sont les éléments chimiques du groupe 1 du tableau périodique, à l'exception de l'hydrogène.
- Ils ont un seul électron de valence, situé dans la sous-couche s.
- Ils sont de faible densité et ont un point de fusion bas.
- En eux, la première énergie d'ionisation est très faible, mais la seconde énergie d'ionisation est très élevée. Par conséquent, ils sont réactifs et présents avec une charge +1 dans les composés.
- Ceux qui ont le plus grand nombre d'applications quotidiennes sont le lithium, le sodium et le potassium. Le césium et le rubidium ont plus d'applications en laboratoire, tandis que le francium, très rare et synthétique, n'a pas d'applications pratiques.
Toi les métaux alcalin correspondent à éléments du groupe 1 du tableau périodique, sauf pour le hydrogène:
- lithium, symbole Li, Z = 3 ;
- sodium, symbole Na, Z = 11 ;
- potassium, symbole K, Z = 19 ;
- rubidium, symbole Rb, Z = 37 ;
- césium, symbole Cs, Z = 55 ;
- francium, symbole Fr, Z = 87.
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Tous les métaux alcalins ont seulement un électron de valence, situé dans un sous-niveau s. sont aussi les éléments de plus grande rayon atomique de leurs périodes respectives et présentent donc une d'abord énergie d'ionisation faible par rapport aux autres éléments.
En conséquence, sont assez réactifs et se présentent comme des ions M+ dans leurs composés et dans solution. La deuxième énergie d'ionisation est très élevée, ce qui empêche la formation d'ions M.2+ de métaux alcalins. Découvrez, dans le tableau ci-dessous, certaines de ces propriétés mentionnées.
Métal |
configuration électronique |
rayon métallique (Å) |
Énergie d'ionisation (kJ.mol-1) |
électronégativité |
|
1ª |
2ª |
||||
lire |
[Il] 2s1 |
1,52 |
520,1 |
7296 |
0,98 |
À |
[Ne] 3s1 |
1,86 |
495,7 |
4563 |
0,93 |
K |
[Air] 4s1 |
2,27 |
418,7 |
3069 |
0,82 |
Rb |
[Kr] 5s1 |
2,48 |
402,9 |
2640 |
0,82 |
cs |
[Xe] 6s1 |
2,65 |
375,6 |
2260 |
0,79 |
Important: Le francium est un élément synthétique, le deuxième plus rare sur la planète, obtenu par des procédés nucléaires et difficile à isoler. Par conséquent, une bonne partie de ses propriétés sont estimées, et son instabilité (son isotope le plus stable a demi-vie de 22 minutes) rend difficile la collecte de données expérimentales.
UN faible électronégativité des métaux alcalins indique clairement que leur les composés seront essentiellement ioniques, sans possibilité de formation de composés covalents; il justifie aussi le comportement du caractère métallique, qui pousse vers le césium.
Les métaux alcalins ont coloration grisâtre, à l'exception du césium, qui a une couleur jaunâtre. Ils se caractérisent également par points de fusion bas, douceur (certains peuvent être coupés au couteau), faible densité (Le lithium, par exemple, est le métal le moins dense de tout le tableau périodique) et réaction très exothermique avec eau. Le tableau suivant fournit plus d'informations sur les métaux alcalins.
Métal |
Point de fusion (°C) |
Point d'ébullition (°C) |
Densité (g.cm-3, 20°C) |
lire |
180,5 |
1326 |
0,534 |
À |
97,8 |
883 |
0,968 |
K |
63,7 |
756 |
0,856 |
Rb |
39,0 |
688 |
1,532 |
cs |
28,5 |
690 |
1,90 |
Les métaux alcalins se distinguent également par leur bonne conductivité électrique, et présenter un coloration différente de la flamme lors de la vaporisation: cramoisi pour le lithium; jaune pour le sodium; violet pour le potassium; violet rougeâtre pour le rubidium; et bleu pour le césium.
Parmi les métaux alcalins, le rubidium et le césium ont moins d'applications commerciales et industrielles, devenant plus restreint aux applications académiques. Très faible stabilité francium n'a pas d'applications pratiques et connues jusqu'à présent. Le lithium, le sodium et le potassium ont des composés ayant une valeur commerciale considérable.
- Lithium: profitant de sa faible densité, il est appliqué en alliages métalliques avec magnésium C'est aluminium, qui peut être utilisé dans les composants d'engins spatiaux. Ajouté à la faible densité, le fort potentiel d'oxydation du lithium (+3,02 V) le rend utilisé dans la fabrication de batteries (lithium ion), largement utilisées dans l'électronique comme les téléphones portables, les tablettes, les ordinateurs portables, les smartwatches, entre autres. autres. Enfin, le carbonate de lithium est utilisé comme médicament pour traiter le trouble bipolaire (maniaco-dépression), bien que de grandes quantités de ce métal puissent endommager le système nerveux central.
- Sodium: Parmi les composés de sodium, celui qui se démarque le plus et a la plus grande production est le chlorure de sodium (NaCl), non seulement parce qu'il est le constituant de base du sel de table, l'assaisonnement le plus utilisé au monde, mais aussi parce qu'il peut être utilisé pour fabriquer hydroxyde de sodium (NaOH) et le gaz chlore (Cl2). Bien qu'il ne fasse pas partie de notre réalité brésilienne, le NaCl est également largement utilisé pour nettoyer les routes gelé en hiver, car il est capable d'abaisser le point de congélation de l'eau et ainsi de désobstruer les voies pris par neige. Cependant, pour des raisons environnementales, il a été remplacé par de l'acétate calcium et magnésium. Le sodium et les alliages métalliques de sodium et de potassium sont utilisés comme réacteurs nucléaires, principalement en raison du bas point de fusion, de la faible viscosité et de la capacité thermique élevée.
- Potassium: sous forme de chlorure de potassium, joue un rôle important dans la les engrais, car il fait partie des macronutriments de la plante. Soit dit en passant, le sodium et le potassium font partie des quelque 25 éléments essentiels à la vie animale. Dans notre organisme, les concentrations de Na+ et K+, à l'intérieur et à l'extérieur des fluides cellulaires, est différent, créant une différence de potentiel responsable de la transmission de l'influx nerveux.
Bien que similaires à certains égards importants, les métaux alcalins présentent certaines différences par rapport aux métaux alcalino-terreux.
En premier lieu, toi métaux alcalino-terreux inclure les éléments du groupe 2 du tableau périodique. Ils sont moins réactifs que les métaux alcalins et sont quelque peu cassants. Encore, avoir deux électrons dans coquille de valence, contrairement aux métaux alcalins qui n'en possèdent qu'un. Par conséquent, les alcalino-terreux n'ont qu'une charge égale à +2 dans leurs composés.
A savoir aussi: Métaux nobles - métaux moins réactifs que l'hydrogène
question 1
(Ufscar) Dans la classification périodique, la colonne 1 fait référence aux éléments alcalins et la colonne 17 aux halogènes. Les métaux alcalins comme le lithium, le sodium et le césium réagissent avec les gaz halogènes comme Cl2. Les produits des réactions des métaux lithium, sodium et césium avec le gaz Cl2, sont des solides ioniques dont les formules sont, respectivement,
A) LiCl2, NaCl, CsCl.
B) LiCl, NaCl2, CsCl.
C) LiCl2, NaCl2, CsCl2.
D) LiCl3, NaCl3, CsCl3.
E) LiCl, NaCl, CsCl.
Résolution:
Variante E
Les métaux alcalins, lorsqu'ils réagissent avec le chlore gazeux, font la réaction suivante :
2 M + Cl2 → 2 MCl
Dans le produit, les métaux alcalins doivent avoir un indice d'oxydation égal à +1.
question 2
(Uespi) Dans la classification périodique des éléments, on retrouve les métaux alcalins. Le sens d'alcali est "cendres végétales", dans lesquelles on trouve principalement du sodium et du potassium. En relation avec cette famille, cochez la bonne alternative.
A) C'est ce qu'on appelle les métaux alcalins en raison de la facilité avec laquelle ils donnent des protons.
B) Leurs éléments ont des propriétés similaires, principalement parce qu'ils ont un électron de valence.
C) Ils sont hautement électronégatifs, en raison de leur capacité à donner des électrons.
D) Ils réalisent des liaisons ioniques, étant des accepteurs d'électrons.
E) Ce sont des éléments moins réactifs.
Résolution:
Variante B
Étant donné que le sodium et le potassium appartiennent au même groupe, il est naturel qu'ils aient des propriétés similaires.
Le choix A est incorrect car les métaux alcalins ne se décomposent pas protons facilement, mais des électrons (plus précisément ceux de valence).
Le choix C est incorrect car ces éléments ne sont pas très électronégatifs.
L'option D est incorrecte car, malgré l'exécution des liaisons ioniques, ces métaux ont tendance à donner des électrons.
Le choix E est incorrect car les métaux alcalins sont très réactifs.
Par Stefano Araujo Novais
Professeur de chimie
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