Du alkalimetaller er de metalliske elementene i gruppe 1 av Periodiske tabell. Hydrogen, til tross for at det er i denne gruppen, regnes ikke som et alkalimetall, da det ikke er et metallisk grunnstoff. Alle alkalimetaller har et enkelt valenselektron, plassert i underskallet. Alkalimetaller er reaktive, har lav tetthet og smeltepunkt, i tillegg til lav første ioniseringsenergi. I forbindelser er de alltid i M+-form, det vil si med en ladning lik +1.
Les også: Ikke-metaller - de viktigste aspektene ved ikke-metalliske kjemiske elementer
Oppsummering av alkaliske metaller
- De er kjemiske elementer fra gruppe 1 i det periodiske system, bortsett fra hydrogen.
- De har et enkelt valenselektron, plassert i underskallet.
- De har lav tetthet og har et lavt smeltepunkt.
- I dem er den første ioniseringsenergien veldig lav, men den andre ioniseringsenergien er veldig høy. Derfor er de reaktive og tilstede med en +1 ladning i forbindelser.
- De som har flest daglig bruk er litium, natrium og kalium. Cesium og rubidium har flere laboratorieapplikasjoner, mens francium, svært sjeldent og syntetisk, ikke har noen praktiske anvendelser.
Hva er alkalimetaller?
Du metaller alkalisk tilsvarer gruppe 1-elementer i det periodiske system, bortsett fra hydrogen:
- litium, symbol Li, Z = 3;
- natrium, symbol Na, Z = 11;
- kalium, symbol K, Z = 19;
- rubidium, symbol Rb, Z = 37;
- cesium, symbol Cs, Z = 55;
- francium, Fr-symbol, Z = 87.
Egenskaper til alkalimetaller
Alle alkalimetaller har bare en elektron av valens, som ligger i et undernivå s. er også elementer av større atomradius av deres respektive perioder og presenterer derfor en først ioniseringsenergi lav sammenlignet med de andre elementene.
Som en konsekvens, er ganske reaktive og presenterer seg som ioner M+ i deres forbindelser og i løsning. Den andre ioniseringsenergien er veldig høy, noe som forhindrer dannelsen av M-ioner.2+ av alkalimetaller. Sjekk ut, i tabellen nedenfor, noen av disse nevnte egenskapene.
Metall |
elektronisk konfigurasjon |
metallisk radius (Å) |
Ioniseringsenergi (kJ.mol-1) |
elektronegativitet |
|
1ª |
2ª |
||||
lese |
[Han] 2s1 |
1,52 |
520,1 |
7296 |
0,98 |
På |
[Ne] 3s1 |
1,86 |
495,7 |
4563 |
0,93 |
K |
[Luft] 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 |
Viktig: Francium er et syntetisk element, det nest sjeldneste på planeten, oppnådd ved kjernefysiske prosesser og vanskelig å isolere. Derfor er en god del av egenskapene estimert, og dens ustabilitet (den mest stabile isotopen har halvt liv på 22 minutter) gjør det vanskelig å samle inn eksperimentelle data.
EN lav elektronegativitet av alkalimetaller gjør det klart at deres forbindelser vil i det vesentlige være ioniskeuten mulighet for å danne kovalente forbindelser; det rettferdiggjør også oppførselen til den metalliske karakteren, som vokser mot cesium.
Kjennetegn på alkalimetaller
Alkalimetallene har gråaktig farge, med unntak av cesium, som har en gulaktig farge. De er også preget av lave smeltepunkter, mykhet (noen kan kuttes med kniv), lav tetthet (Litium er for eksempel det minst tette metallet i hele det periodiske system) og veldig eksoterm reaksjon med vann. Tabellen nedenfor gir mer informasjon om alkalimetaller.
Metall |
Smeltepunkt (°C) |
Kokepunkt (°C) |
Tetthet (g.cm-3, 20°C) |
lese |
180,5 |
1326 |
0,534 |
På |
97,8 |
883 |
0,968 |
K |
63,7 |
756 |
0,856 |
Rb |
39,0 |
688 |
1,532 |
cs |
28,5 |
690 |
1,90 |
Alkaliske metaller skiller seg også ut for sine god elektrisk ledningsevne, og presentere en annen flammefarging når den fordampes: crimson for litium; gul for natrium; fiolett for kalium; rødlig fiolett for rubidium; og blå for cesium.
Bruk av alkalimetaller
Av alkalimetallene, rubidium og cesium har færre kommersielle og industrielle anvendelser, blir mer begrenset til akademiske søknader. Svært lav stabilitet francium har ingen praktiske og kjente applikasjoner så langt. Litium, natrium og kalium har forbindelser med betydelig kommersiell verdi.
- Litium: ved å dra nytte av dens lave tetthet, påføres den i metalliske legeringer med magnesium Det er aluminium, som kan brukes i komponenter til romfart. I tillegg til den lave tettheten gjør det høye oksidasjonspotensialet til litium (+3,02 V) at det brukes i produksjon av batterier (litiumion), mye brukt i elektronikk som blant annet mobiltelefoner, nettbrett, bærbare datamaskiner, smartklokker. andre. Til slutt brukes litiumkarbonat som et medikament for å behandle bipolar lidelse (manisk depresjon), selv om store mengder av dette metallet kan skade sentralnervesystemet.
- Natrium: Av natriumforbindelsene er den som skiller seg mest ut og har størst produksjon natriumklorid (NaCl), ikke bare fordi det er grunnbestanddelen i bordsalt, det mest brukte krydderet i verden, men fordi det kan brukes til å lage natriumhydroksid (NaOH) og gassen klor (Cl2). Selv om det ikke er en del av vår brasilianske virkelighet, er NaCl også mye brukt til å rense veier frosset om vinteren, da det er i stand til å senke frysepunktet for vann og dermed frigjøre tilstopping av stier tatt av snø. Av miljømessige årsaker har den imidlertid blitt erstattet av acetat kalsium og magnesium. Natrium og metalliske legeringer av natrium og kalium brukes som atomreaktorer, hovedsakelig på grunn av det lave smeltepunktet, lav viskositet og høy termisk kapasitet.
- Kalium: i form av kaliumklorid, spiller en viktig rolle i gjødsel, da det er en del av makronæringsstoffene til planten. Natrium og kalium er forresten blant de rundt 25 essensielle elementene for dyrelivet. I vår organisme er konsentrasjonene av Na+ og K+, i og utenfor cellevæskene, er forskjellig, og skaper en potensiell forskjell som er ansvarlig for overføring av nerveimpulser.
Forskjeller mellom alkali- og jordalkalimetaller
Selv om de ligner på noen viktige måter, har alkalimetaller noen forskjeller fra jordalkalimetaller.
I utgangspunktet, du jordalkalimetaller inkludere elementene i gruppe 2 i det periodiske systemet. De er mindre reaktive enn alkalimetallene og er noe sprø. Ennå, har to elektroner i valens skall, i motsetning til alkalimetaller, som bare har en. Derfor har jordalkali bare en ladning lik +2 i sine forbindelser.
Vet også: Edelmetaller - metaller mindre reaktive enn hydrogen
Løste øvelser på alkalimetaller
Spørsmål 1
(Ufscar) I den periodiske klassifiseringen refererer kolonne 1 til alkaliske grunnstoffer og kolonne 17 til halogener. Alkalimetaller som litium, natrium og cesium reagerer med halogengasser som Cl2. Produktene fra reaksjonene mellom litium-, natrium- og cesiummetaller med Cl-gass2, er ioniske faste stoffer hvis formler er hhv.
A) LiCl2, NaCl, CsCl.
B) LiCl, NaCl2, CsCl.
C) LiCl2NaCl2, CsCl2.
D) LiCl3NaCl3, CsCl3.
E) LiCl, NaCl, CsCl.
Vedtak:
Alternativ E
Alkalimetaller, når de reagerer med klorgass, utfører følgende reaksjon:
2 M + Cl2 → 2 MCl
I produktet skal alkalimetaller ha et oksidasjonstall lik +1.
spørsmål 2
(Uespi) I den periodiske klassifiseringen av grunnstoffer finner vi alkalimetallene. Betydningen av alkali er "planteaske", der vi hovedsakelig kan finne natrium og kalium. I forhold til denne familien, merk riktig alternativ.
A) Det kalles alkalimetaller på grunn av hvor enkelt de donerer protoner.
B) Elementene deres har lignende egenskaper, hovedsakelig fordi de har et valenselektron.
C) De er svært elektronegative, på grunn av deres evne til å donere elektroner.
D) De utfører ioniske bindinger, som elektronakseptorer.
E) De er mindre reaktive elementer.
Vedtak:
Alternativ B
Fordi natrium og kalium er i samme gruppe, er det naturlig for dem å ha lignende egenskaper.
Valg A er feil fordi alkalimetaller ikke brytes ned protoner med letthet, men elektroner (mer spesifikt de valens).
Valg C er feil siden disse elementene ikke er svært elektronegative.
Alternativ D er feil fordi, til tross for ytelse ioniske bindinger, disse metallene har en tendens til å donere elektroner.
Valg E er feil fordi alkalimetaller er svært reaktive.
Av Stefano Araujo Novais
Kjemilærer
Kilde: Brasil skole - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metais-alcalinos.htm
