Tu sārmu metāli ir 1. grupas metāliskie elementi Periodiskā tabula. Ūdeņradis, neskatoties uz to, ka ir šajā grupā, netiek uzskatīts par sārmu metālu, jo tas nav metālisks elements. Visiem sārmu metāliem ir viens valences elektrons, kas atrodas s apakšapvalkā. Sārmu metāli ir reaktīvi, tiem ir zems blīvums un kušanas temperatūra, kā arī zema pirmās jonizācijas enerģija. Savienojumos tie vienmēr ir M+ formā, tas ir, ar lādiņu, kas vienāds ar +1.
Izlasi arī: Nemetāli — nemetālisko ķīmisko elementu galvenie aspekti
Sārmu metālu kopsavilkums
- Tie ir ķīmiskie elementi no periodiskās sistēmas 1. grupas, izņemot ūdeņradi.
- Viņiem ir viens valences elektrons, kas atrodas s apakšapvalkā.
- Tiem ir zems blīvums un zems kušanas punkts.
- Tajos pirmā jonizācijas enerģija ir ļoti zema, bet otrā jonizācijas enerģija ir ļoti augsta. Tāpēc tie ir reaktīvi un savienojumos ir ar +1 lādiņu.
- Visvairāk ikdienas lietojumu ir litijs, nātrijs un kālijs. Cēzijam un rubīdijam ir vairāk pielietojuma laboratorijās, savukārt francijam, ļoti retajam un sintētiskajam, praktiski nav pielietojuma.
Kas ir sārmu metāli?
Tu metāli sārmains atbilst Periodiskās tabulas 1. grupas elementi, izņemot ūdeņradis:
- litijs, simbols Li, Z = 3;
- nātrijs, simbols Na, Z = 11;
- kālijs, simbols K, Z = 19;
- rubīdijs, simbols Rb, Z = 37;
- cēzijs, simbols Cs, Z = 55;
- francijs, Fr simbols, Z = 87.
Sārmu metālu īpašības
Visiem sārmu metāliem ir tikai viens elektrons no valences, kas atrodas apakšlīmenī s. ir arī elementi lielāka atomu rādiuss to attiecīgajiem periodiem un tāpēc klāt a vispirms jonizācijas enerģija zems salīdzinot ar citiem elementiem.
Kā sekas, ir diezgan reaktīvi un sevi pasniedz kā joni M+ to savienojumos un iekšā risinājums. Otrā jonizācijas enerģija ir ļoti augsta, kas novērš M jonu veidošanos.2+ no sārmu metāliem. Tālāk esošajā tabulā apskatiet dažus no šiem minētajiem īpašumiem.
Metāls |
elektroniskā konfigurācija |
metāla rādiuss (Å) |
Jonizācijas enerģija (kJ.mol-1) |
elektronegativitāte |
|
1ª |
2ª |
||||
lasīt |
[Viņš] 2s1 |
1,52 |
520,1 |
7296 |
0,98 |
Plkst |
[Ne] 3s1 |
1,86 |
495,7 |
4563 |
0,93 |
K |
[Gaiss] 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 |
Svarīgs: Francijs ir sintētisks elements, otrs retākais uz planētas, iegūts kodolprocesos un grūti izolējams. Tāpēc tiek novērtēta liela daļa tā īpašību un nestabilitāte (tā stabilākajam izotopam ir Pus dzīve 22 minūtes) apgrūtina eksperimentālo datu vākšanu.
A zems elektronegativitāte no sārmu metāliem skaidri norāda, ka to savienojumi būtībā būs joni, bez iespējas veidot kovalentos savienojumus; tas arī attaisno metāliskā rakstura uzvedību, kas aug cēzija virzienā.
Sārmu metālu raksturojums
Sārmu metāliem ir pelēcīgs krāsojums, izņemot cēziju, kam ir dzeltenīga krāsa. Viņiem raksturīgi arī zemas kušanas temperatūras, maigums (dažus var sagriezt ar nazi), zems blīvums (Litijs, piemēram, ir vismazāk blīvais metāls visā periodiskajā tabulā) un ļoti eksotermiska reakcija ar ūdens. Nākamajā tabulā sniegta plašāka informācija par sārmu metāliem.
Metāls |
Kušanas temperatūra (°C) |
Vārīšanās punkts (°C) |
Blīvums (g.cm-3, 20°C) |
lasīt |
180,5 |
1326 |
0,534 |
Plkst |
97,8 |
883 |
0,968 |
K |
63,7 |
756 |
0,856 |
Rb |
39,0 |
688 |
1,532 |
cs |
28,5 |
690 |
1,90 |
Sārmu metāli arī izceļas ar savu laba elektrovadītspēja, un klāt a dažādas liesmas krāsas iztvaikošanas laikā: sārtināts litijam; dzeltens nātrijam; violeta kālijam; sarkanīgi violets rubidijs; un zils cēzijam.
Sārmu metālu pielietojumi
No sārmu metāliem, rubīdijam un cēzijam ir mazāk komerciālu un rūpniecisku pielietojumu, arvien vairāk attiecas tikai uz akadēmiskiem pieteikumiem. Ļoti zema stabilitāte francium līdz šim nav praktisku un zināmu pielietojumu. Litijam, nātrijam un kālijam ir savienojumi ar ievērojamu komerciālu vērtību.
- Litijs: izmantojot tā zemo blīvumu, tas tiek uzklāts metālu sakausējumi ar magnijs Tas ir alumīnija, ko var izmantot kosmosa kuģu sastāvdaļās. Papildus zemajam blīvumam litija augstais oksidācijas potenciāls (+3,02 V) liek to izmantot ražošanā baterijas (litija jonu), ko plaši izmanto elektronikā, piemēram, mobilajos tālruņos, planšetdatoros, piezīmjdatoros, viedpulksteņos utt. citi. Visbeidzot, litija karbonātu lieto kā zāles bipolāru traucējumu (mānijas depresijas) ārstēšanai, lai gan liels daudzums šī metāla var bojāt centrālo nervu sistēmu.
- Nātrijs: No nātrija savienojumiem tas, kas visvairāk izceļas un kam ir vislielākā produkcija, ir nātrija hlorīds (NaCl), ne tikai tāpēc, ka tā ir galda sāls, pasaulē visbiežāk lietotā garšviela, pamatsastāvdaļa, bet arī tāpēc, ka to var izmantot nātrija hidroksīds (NaOH) un gāze hlors (Cl2). Lai gan tas nav daļa no mūsu Brazīlijas realitātes, NaCl tiek plaši izmantots arī ceļu tīrīšanai ziemā sasalst, jo tas spēj pazemināt ūdens sasalšanas punktu un tādējādi atslogot ceļus paņēma sniegs. Tomēr vides apsvērumu dēļ tas ir aizstāts ar acetātu kalcijs un magniju. Nātriju un metāliskus nātrija un kālija sakausējumus izmanto kā kodolreaktori, galvenokārt zemā kušanas temperatūras, zemās viskozitātes un augstās siltuma jaudas dēļ.
- Kālijs: kālija hlorīda veidā spēlē svarīgu lomu mēslošanas līdzekļi, jo tā ir daļa no auga makroelementiem. Starp citu, nātrijs un kālijs ir vieni no aptuveni 25 dzīvnieku dzīvībai nepieciešamajiem elementiem. Mūsu organismā Na koncentrācijas+ un K+, šūnu šķidrumos un ārpus tiem, atšķiras, radot potenciālu atšķirību, kas ir atbildīga par nervu impulsu pārraidi.
Atšķirības starp sārmu un sārmzemju metāliem
Lai gan dažos svarīgos veidos sārmu metāli ir līdzīgi, tiem ir dažas atšķirības no sārmzemju metāliem.
Pirmajā vietā, tu sārmzemju metāli ietver periodiskās tabulas 2. grupas elementus. Tie ir mazāk reaģējoši nekā sārmu metāli un ir nedaudz trausli. tomēr, tajā ir divi elektroni valences apvalks, atšķirībā no sārmu metāliem, kuriem ir tikai viens. Tāpēc sārmzemju savienojumu lādiņš ir tikai +2.
Zināt arī: Cēlmetāli - metāli, kas ir mazāk reaģējoši nekā ūdeņradis
Atrisināja vingrinājumus par sārmu metāliem
jautājums 1
(Ufscar) Periodiskajā klasifikācijā 1. kolonna attiecas uz sārma elementiem un 17. kolonna attiecas uz halogēniem. Sārmu metāli, piemēram, litijs, nātrijs un cēzijs, reaģē ar halogēna gāzēm, piemēram, Cl2. Litija, nātrija un cēzija metālu reakciju produkti ar Cl gāzi2, ir jonu cietas vielas, kuru formulas ir attiecīgi
A) LiCl2, NaCl, CsCl.
B) LiCl, NaCl2, CsCl.
C) LiCl2, NaCl2, CsCl2.
D) LiCl3, NaCl3, CsCl3.
E) LiCl, NaCl, CsCl.
Izšķirtspēja:
Alternatīva E
Sārmu metāli, reaģējot ar hlora gāzi, veic šādu reakciju:
2 M + Cl2 → 2 MCl
Produktā sārmu metālu oksidācijas skaitlim jābūt vienādam ar +1.
2. jautājums
(Uespi) Periodiskajā elementu klasifikācijā mēs atrodam sārmu metālus. Sārmu nozīme ir “augu pelni”, kuros galvenokārt var atrast nātriju un kāliju. Saistībā ar šo ģimeni atzīmējiet pareizo alternatīvu.
A) To sauc par sārmu metāliem, jo tie viegli nodod protonus.
B) To elementiem ir līdzīgas īpašības, galvenokārt tāpēc, ka tiem ir valences elektrons.
C) Tie ir ļoti elektronnegatīvi, jo tie spēj ziedot elektronus.
D) Tie veic jonu saites, būdami elektronu akceptori.
E) Tie ir mazāk reaģējoši elementi.
Izšķirtspēja:
B alternatīva
Tā kā nātrijs un kālijs ir vienā grupā, ir dabiski, ka tiem ir līdzīgas īpašības.
Izvēle A ir nepareiza, jo sārmu metāli nesadalās protoni ar vieglumu, bet elektroniem (precīzāk valences tiem).
Izvēle C ir nepareiza, jo šie elementi nav ļoti elektronnegatīvi.
Variants D ir nepareizs, jo, neskatoties uz to, ka jonu saites, šie metāli mēdz ziedot elektronus.
Izvēle E ir nepareiza, jo sārmu metāli ir ļoti reaģējoši.
Autors Stefano Araujo Novais
Ķīmijas skolotājs
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metais-alcalinos.htm
