Vas alkalijski metali su metalni elementi grupe 1 Periodni sustav elemenata. Vodik, iako je u ovoj skupini, ne smatra se alkalnim metalom, jer nije metalni element. Svi alkalijski metali imaju jedan valentni elektron koji se nalazi u s podljusci. Alkalijski metali su reaktivni, imaju nisku gustoću i talište, uz nisku prvu energiju ionizacije. U spojevima su uvijek u M+ obliku, odnosno s nabojem jednakim +1.
Pročitajte također: Nemetali — glavni aspekti nemetalnih kemijskih elemenata
Sažetak alkalnih metala
- Oni su kemijski elementi iz 1. skupine periodnog sustava osim vodika.
- Imaju jedan valentni elektron, smješten u podljusci s.
- Niske su gustoće i niskog tališta.
- Kod njih je prva energija ionizacije vrlo niska, ali je druga energija ionizacije vrlo visoka. Stoga su reaktivni i prisutni s nabojem +1 u spojevima.
- Oni s najvećim brojem svakodnevnih primjena su litij, natrij i kalij. Cezij i rubidij imaju više laboratorijske primjene, dok francij, vrlo rijedak i sintetski, nema praktične primjene.
Što su alkalijski metali?
Vas metali alkalni odgovaraju elementi 1. skupine periodnog sustava, osim za vodik:
- litij, simbol Li, Z = 3;
- natrij, simbol Na, Z = 11;
- kalij, simbol K, Z = 19;
- rubidij, simbol Rb, Z = 37;
- cezij, simbol Cs, Z = 55;
- francij, Fr simbol, Z = 87.
Svojstva alkalnih metala
Svi alkalijski metali imaju samo jedan elektron valencije, koji se nalazi u podrazini s. su također elementi većeg atomski radijus njihovih razdoblja i stoga predstavljaju a prvi energija ionizacije nizak u odnosu na ostale elemente.
Kao posljedica, prilično su reaktivni i predstavljaju se kao ioni M+ u njihovim spojevima i u riješenje. Druga energija ionizacije je vrlo visoka, što sprječava stvaranje M iona.2+ alkalnih metala. U tablici ispod pogledajte neke od navedenih nekretnina.
Metal |
elektronička konfiguracija |
metalni polumjer (Å) |
Energija ionizacije (kJ.mol-1) |
elektronegativnost |
|
1ª |
2ª |
||||
čitati |
[On] 2s1 |
1,52 |
520,1 |
7296 |
0,98 |
Na |
[Ne] 3s1 |
1,86 |
495,7 |
4563 |
0,93 |
K |
[Zrak] 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 |
Važno: Francij je sintetski element, drugi najrjeđi na planetu, dobiven nuklearnim procesima i teško ga je izolirati. Stoga se procjenjuje dobar dio njegovih svojstava, a njegova nestabilnost (njegov najstabilniji izotop ima Pola zivota od 22 minute) otežava prikupljanje eksperimentalnih podataka.
A nizak elektronegativnost alkalnih metala jasno daje do znanja da je njihov spojevi će u osnovi biti ionski, bez mogućnosti stvaranja kovalentnih spojeva; također opravdava ponašanje metalnog karaktera, koji raste prema ceziju.
Karakteristike alkalnih metala
Alkalijski metali imaju sivkasto obojenje, s izuzetkom cezija koji ima žućkastu boju. Također ih karakterizira niska tališta, mekoća (neke se mogu rezati nožem), nizak gustoća (Litij je, na primjer, metal najmanje gustoće u cijelom periodnom sustavu) i vrlo egzotermna reakcija sa voda. Sljedeća tablica pruža više informacija o alkalijskim metalima.
Metal |
Talište (°C) |
Vrelište (°C) |
Gustoća (g.cm-3, 20°C) |
čitati |
180,5 |
1326 |
0,534 |
Na |
97,8 |
883 |
0,968 |
K |
63,7 |
756 |
0,856 |
Rb |
39,0 |
688 |
1,532 |
cs |
28,5 |
690 |
1,90 |
Alkalni metali također se ističu po svojim dobra električna vodljivost, i predstaviti a različita boja plamena kada se isparava: grimizna za litij; žuta za natrij; ljubičasta za kalij; crvenkasto ljubičasta za rubidij; a plavo za cezij.
Primjena alkalnih metala
Od alkalnih metala, rubidij i cezij imaju manje komercijalne i industrijske primjene, postajući sve više ograničeni na akademske primjene. Vrlo niska stabilnost francij do sada nema praktične i poznate primjene. Litij, natrij i kalij imaju spojeve sa značajnom komercijalnom vrijednošću.
- Litij: koristeći njegovu nisku gustoću, primjenjuje se u metalne legure s magnezij to je aluminij, koji se može koristiti u komponentama svemirskih letjelica. Uz nisku gustoću, visoki oksidacijski potencijal litija (+3,02 V) čini ga korištenim u proizvodnji baterije (litij-ionske), široko korištene u elektronici kao što su mobilni telefoni, tableti, prijenosna računala, pametni satovi, među ostalima. drugi. Konačno, litij karbonat se koristi kao lijek za liječenje bipolarnog poremećaja (manične depresije), iako velike količine ovog metala mogu oštetiti središnji živčani sustav.
- Natrij: Od natrijevih spojeva najviše se ističe i ima najveću proizvodnju natrijev klorid (NaCl), ne samo zato što je osnovni sastojak kuhinjske soli, najkorištenijeg začina na svijetu, već zato što se od nje mogu napraviti natrijev hidroksid (NaOH) i plin klor (Kl2). Iako nije dio naše brazilske stvarnosti, NaCl se također naširoko koristi za čišćenje cesta smrznuta zimi, jer je sposobna sniziti točku smrzavanja vode i tako odčepiti puteve uzeto od snijeg. Međutim, zbog ekoloških razloga, zamijenjen je acetatom kalcij i magnezij. Natrij i metalne legure natrija i kalija koriste se kao nuklearni reaktori, uglavnom zbog niskog tališta, niske viskoznosti i visokog toplinskog kapaciteta.
- Kalij: u obliku kalijevog klorida, igra važnu ulogu u gnojiva, budući da je dio makronutrijenata biljke. Natrij i kalij, inače, spadaju među oko 25 bitnih elemenata za život životinja. U našem organizmu koncentracije Na+ i K+, unutar i izvan staničnih tekućina, različit je, stvarajući razliku potencijala odgovornu za prijenos živčanih impulsa.
Razlike između alkalnih i zemnoalkalijskih metala
Iako slični na neke važne načine, alkalijski metali imaju neke razlike od zemnoalkalijskih metala.
Na prvom mjestu, vas zemnoalkalijski metali uključuju elemente 2. skupine periodnog sustava elemenata. Manje su reaktivni od alkalnih metala i pomalo su krti. Još, imaju dva elektrona unutra valentna ljuska, za razliku od alkalnih metala, koji imaju samo jedan. Stoga zemnoalkalne zemlje imaju samo naboj jednak +2 u svojim spojevima.
Znajte također: Plemeniti metali — metali manje reaktivni od vodika
Riješene vježbe o alkalijskim metalima
Pitanje 1
(Ufscar) U periodičnoj klasifikaciji stupac 1 odnosi se na alkalne elemente, a stupac 17 odnosi se na halogene. Alkalijski metali poput litija, natrija i cezija reagiraju s halogenim plinovima poput Cl2. Proizvodi reakcija metala litija, natrija i cezija s plinom Cl2, su ionske čvrste tvari čije su formule, redom,
A) LiCl2, NaCl, CsCl.
B) LiCl, NaCl2, CsCl.
C) LiCl2, NaCl2, CsCl2.
D) LiCl3, NaCl3, CsCl3.
E) LiCl, NaCl, CsCl.
rezolucija:
Alternativa E
Alkalijski metali, kada reagiraju s plinovitim klorom, izazivaju sljedeću reakciju:
2 M + Cl2 → 2 MCl
U proizvodu, alkalijski metali moraju imati oksidacijski broj jednak +1.
pitanje 2
(Uespi) U periodičnoj klasifikaciji elemenata nalazimo alkalijske metale. Značenje lužine je “biljni pepeo”, u kojem uglavnom nalazimo natrij i kalij. U odnosu na ovu obitelj označite točnu alternativu.
A) Nazivaju ga alkalijskim metalima zbog lakoće kojom doniraju protone.
B) Njihovi elementi imaju slična svojstva, uglavnom zato što imaju valentni elektron.
C) Vrlo su elektronegativni, zbog svoje sposobnosti davanja elektrona.
D) Oni ostvaruju ionske veze, budući da su akceptori elektrona.
E) Manje su reaktivni elementi.
rezolucija:
Alternativa B
Budući da su natrij i kalij u istoj skupini, prirodno je da imaju slična svojstva.
Izbor A je netočan jer se alkalijski metali ne razgrađuju protoni s lakoćom, ali elektroni (točnije valentni).
Izbor C je netočan jer ovi elementi nisu visoko elektronegativni.
Opcija D je netočna jer unatoč izvođenju ionske veze, ovi metali skloni su doniranju elektrona.
Izbor E je netočan jer su alkalijski metali vrlo reaktivni.
Autor Stefano Araujo Novais
Profesor kemije
Izvor: Brazilska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metais-alcalinos.htm