あなた アルカリ金属 は、第 1 族の金属元素です。 周期表. 水素は、このグループに属しますが、金属元素ではないため、アルカリ金属とみなされません。 すべてのアルカリ金属は、サブシェルに位置する単一の価電子を持っています。 アルカリ金属は反応性があり、第一イオン化エネルギーが低いことに加えて、密度と融点が低くなります。 化合物では、それらは常に M+ 形式、つまり +1 に等しい電荷を持ちます。
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アルカリ金属の概要
- 彼らは、 化学元素 周期表の第 1 族から、水素を除く。
- それらは s サブシェルに位置する単一の価電子を持っています。
- 密度が低く、融点が低いです。
- これらでは、最初のイオン化エネルギーは非常に低いですが、2 番目のイオン化エネルギーは非常に高くなります。 したがって、それらは反応性があり、化合物中に +1 の電荷を持って存在します。
- 日常的に最も多く使用されているのは、リチウム、ナトリウム、カリウムです。 セシウムとルビジウムには実験室での応用が多くありますが、非常に希少で合成されたフランシウムには実用的な応用はありません。
アルカリ金属とは何ですか?
あなた 金属 アルカリ性が該当する 周期表の第 1 族元素を除いて、 水素:
- リチウム、記号 Li、Z = 3。
- ナトリウム、記号Na、Z = 11。
- カリウム、記号 K、Z = 19。
- ルビジウム、記号 Rb、Z = 37;
- セシウム、シンボル Cs、Z = 55;
- フランシウム、Fr 記号、Z = 87。
アルカリ金属の性質
すべてのアルカリ金属は、 唯一 電子 価数の、サブレベル s にあります。 もです より大きな要素 原子半径 それぞれの時代の したがって、 初め イオン化エネルギー 低い 他の要素と比べて。
結果として、 非常に反応的であり、自分自身を次のように表現します イオン M+ 彼らの化合物と中で 解決. 2 番目のイオン化エネルギーは非常に高いため、M イオンの形成が妨げられます。2+ アルカリ金属の。 以下の表で、言及されているプロパティのいくつかを確認してください。
金属 |
電子構成 |
金属半径 (Å) |
イオン化エネルギー (kJ.mol-1) |
電気陰性度 |
|
1ª |
2ª |
||||
読む |
[彼] 2秒1 |
1,52 |
520,1 |
7296 |
0,98 |
で |
[ネ] 3秒1 |
1,86 |
495,7 |
4563 |
0,93 |
K |
[空中] 4秒1 |
2,27 |
418,7 |
3069 |
0,82 |
Rb |
[Kr] 5秒1 |
2,48 |
402,9 |
2640 |
0,82 |
cs |
[Xe] 6秒1 |
2,65 |
375,6 |
2260 |
0,79 |
重要： フランシウムは、地球上で 2 番目に希少な合成元素であり、核プロセスによって得られ、単離が困難です。 したがって、その特性の大部分は推定されており、その不安定性 (最も安定な同位体は 人生の半分 22 分）の場合、実験データの収集が困難になります。
あ 低い 電気陰性度 アルカリ金属の存在は、 化合物は本質的にイオン性になります、共有結合化合物を形成する可能性はありません。 それはまた、セシウムに向かって成長する金属の性質の挙動を正当化します。
アルカリ金属の特徴
アルカリ金属には、 灰色がかったカラーリング黄色がかったセシウムを除く。 また、それらの特徴としては、 融点が低く、柔らかさがある （ナイフで切れるものもあります） 低い 密度 (たとえば、リチウムは周期表全体の中で最も密度の低い金属です) 非常に発熱する反応 水. 次の表に、アルカリ金属に関する詳細情報を示します。
金属 |
融点（℃） |
沸点(℃) |
密度 (g.cm-3、20℃） |
読む |
180,5 |
1326 |
0,534 |
で |
97,8 |
883 |
0,968 |
K |
63,7 |
756 |
0,856 |
Rb |
39,0 |
688 |
1,532 |
cs |
28,5 |
690 |
1,90 |
アルカリ金属もまた、 良好な導電性を提示し、 蒸発時の炎の色が異なる: リチウムの深紅色。 黄色はナトリウム。 紫はカリウム。 ルビジウムの場合は赤紫。 そして青はセシウム。
アルカリ金属の応用
アルカリ金属のうち、 ルビジウムとセシウムは商業的および産業的用途が少ない、学術用途にさらに制限されるようになります。 安定性が非常に低い フランシウムにはこれまでのところ実用的な応用例は知られていない. リチウム、ナトリウム、カリウムには、かなりの商業的価値のある化合物が含まれています。
- リチウム： 密度が低いことを利用して、 金属合金 と マグネシウム それは アルミニウム、宇宙船の部品に使用できます。 リチウムは低密度であることに加え、高い酸化電位 (+3.02 V) を備えているため、リチウムの製造に使用されます。 電池（リチウムイオン）は、特に携帯電話、タブレット、ノートブック、スマートウォッチなどの電子機器に広く使用されています。 その他。 最後に、炭酸リチウムは双極性障害 (躁うつ病) の治療薬として使用されますが、この金属を大量に摂取すると中枢神経系に損傷を与える可能性があります。
- ナトリウム： ナトリウム化合物の中で、最も顕著で生産量が最も多いのは、 塩化ナトリウム (NaCl)世界で最も使用されている調味料である食卓塩の基本成分であるだけでなく、 水酸化ナトリウム(NaOH) そしてガス 塩素 (Cl2). 私たちのブラジルの現実の一部ではありませんが、NaCl は道路の清掃にも広く使用されています 水の凝固点を下げ、通路の詰まりを解消する効果があるため、冬には凍ります。 で撮影 雪. しかし、環境上の理由から、それはアセテートに置き換えられました。 カルシウム そしてマグネシウム。 ナトリウムおよびナトリウムとカリウムの金属合金は、次のように使用されます。 原子炉、主に低い融点、低い粘度、高い熱容量によるものです。
- カリウム： 塩化カリウムの形で重要な役割を果たします。 肥料植物の主要栄養素の一部であるためです。 ちなみに、ナトリウムとカリウムは、動物の生命に必要な約 25 種類の必須元素の 1 つです。 私たちの体内では、Naの濃度は+ そしてK+細胞液の内側と外側では異なり、神経インパルスの伝達に関与する電位差が生じます。
アルカリ金属とアルカリ土類金属の違い
アルカリ金属はいくつかの重要な点で似ていますが、アルカリ土類金属とはいくつかの違いがあります。
そもそも、 あなた アルカリ土類金属 周期表の第 2 族の元素を含む. これらはアルカリ金属よりも反応性が低く、やや脆いです。 まだ、 中に電子が2つある 原子価殻、1つしかないアルカリ金属とは異なります。 したがって、アルカリ土類はその化合物中に +2 に等しい電荷のみを持ちます。
以下のことも知ってください: 貴金属 — 水素よりも反応性の低い金属
アルカリ金属に関する演習を解く
質問1
(Ufscar) 周期分類では、列 1 はアルカリ元素を指し、列 17 はハロゲンを指します。 リチウム、ナトリウム、セシウムなどのアルカリ金属は、Clなどのハロゲンガスと反応します。2. リチウム、ナトリウム、セシウム金属と Cl ガスとの反応生成物2、はイオン固体であり、その式はそれぞれ次のとおりです。
A) 塩化リチウム2、NaCl、CsCl。
B) LiCl、NaCl2、CsCl。
C) 塩化リチウム2、NaCl2、CsCl2.
D) 塩化リチウム3、NaCl3、CsCl3.
E) LiCl、NaCl、CsCl。
解決：
オルタナティブE
アルカリ金属は塩素ガスと反応すると次のような反応を起こします。
2M+Cl2 → 2MCl
製品中のアルカリ金属の酸化数は +1 でなければなりません。
質問2
(ウエスピ) 元素の周期分類では、アルカリ金属が見つかります。 アルカリとは「植物の灰」のことで、主にナトリウムとカリウムが含まれています。 このファミリーに関して、正しい選択肢をマークしてください。
A) プロトンを供与しやすいことからアルカリ金属と呼ばれます。
B) それらの元素は、主に価電子を持っているため、同様の特性を持っています。
C) 電子を供与する能力があるため、電気陰性度が高くなります。
D) それらは電子受容体であり、イオン結合を実行します。
E) 反応性の低い元素です。
解決：
代替案 B
ナトリウムとカリウムは同じグループなので、似た性質を持つのは当然です。
選択肢 A は不正解です。アルカリ金属は分解されません。 陽子 簡単ですが、電子（より具体的には価数のもの）です。
これらの元素は電気陰性度が高くないため、選択肢 C は不正解です。
選択肢 D は不正解です。 イオン結合、これらの金属は電子を供与する傾向があります。
アルカリ金属は非常に反応性が高いため、選択肢 E は不正解です。
ステファノ・アラウホ・ノヴァイス著
化学の先生
ソース： ブラジル学校 - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metais-alcalinos.htm
