Tu Metale alcaline sunt elementele metalice din grupa 1 a Tabelul periodic. Hidrogenul, în ciuda faptului că se află în acest grup, nu este considerat un metal alcalin, deoarece nu este un element metalic. Toate metalele alcaline au un singur electron de valență, situat în subînvelișul s. Metalele alcaline sunt reactive, au densitate scăzută și punct de topire, în plus față de o energie de primă ionizare scăzută. În compuși, ei sunt întotdeauna în forma M+, adică cu o sarcină egală cu +1.
Citeste si: Nemetale - principalele aspecte ale elementelor chimice nemetalice
Rezumat metale alcaline
- Ei sunt elemente chimice din grupa 1 a Tabelului periodic, cu excepția hidrogenului.
- Ei au un singur electron de valență, situat în subînvelișul s.
- Sunt de densitate scăzută și au un punct de topire scăzut.
- La ele prima energie de ionizare este foarte scăzută, dar a doua energie de ionizare este foarte mare. Prin urmare, ele sunt reactive și prezintă o sarcină +1 în compuși.
- Cele cu cel mai mare număr de aplicații zilnice sunt litiul, sodiul și potasiul. Cesiul și rubidiul au mai multe aplicații de laborator, în timp ce franciul, foarte rar și sintetic, nu are aplicații practice.
Ce sunt metalele alcaline?
Tu metale alcalin corespunde elementele grupei 1 ale tabelului periodic, cu excepția hidrogen:
- litiu, simbol Li, Z = 3;
- sodiu, simbol Na, Z = 11;
- potasiu, simbolul K, Z = 19;
- rubidiu, simbolul Rb, Z = 37;
- cesiu, simbol Cs, Z = 55;
- franciu, simbol Fr, Z = 87.
Proprietățile metalelor alcaline
Toate metalele alcaline au unul singur electron de valenţă, situat într-un subnivel s. sunt de asemenea elemente de mai mare raza atomică a perioadelor lor respective si deci prezenta a primul energie de ionizare scăzut comparativ cu celelalte elemente.
În consecință, sunt destul de reactivi și se prezintă ca ionii M+ în compușii lor și în soluţie. A doua energie de ionizare este foarte mare, ceea ce previne formarea ionilor M.2+ a metalelor alcaline. Consultați, în tabelul de mai jos, câteva dintre aceste proprietăți menționate.
Metal |
configuratie electronica |
raza metalică (Å) |
Energia de ionizare (kJ.mol-1) |
electronegativitatea |
|
1ª |
2ª |
||||
citit |
[El] 2s1 |
1,52 |
520,1 |
7296 |
0,98 |
La |
[Ne] 3s1 |
1,86 |
495,7 |
4563 |
0,93 |
K |
[Aer] 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: Franciul este un element sintetic, al doilea ca rar de pe planetă, obținut prin procese nucleare și greu de izolat. Prin urmare, o bună parte din proprietățile sale sunt estimate, iar instabilitatea sa (izotopul său cel mai stabil are jumătate de viață de 22 de minute) îngreunează colectarea datelor experimentale.
A scăzut electronegativitatea a metalelor alcaline arată clar că lor compușii vor fi esențial ionici, fără posibilitatea de a forma compuși covalenți; justifică şi comportamentul caracterului metalic, care creşte spre cesiu.
Caracteristicile metalelor alcaline
Metalele alcaline au colorare cenușie, cu excepția cesiului, care are o culoare gălbuie. De asemenea, se caracterizează prin puncte de topire scăzute, moliciune (unele pot fi tăiate cu un cuțit), scăzut densitate (Litiul, de exemplu, este metalul cel mai puțin dens din întregul tabel periodic) și reacție foarte exotermă cu apă. Următorul tabel oferă mai multe informații despre metalele alcaline.
Metal |
Punct de topire (°C) |
Punct de fierbere (°C) |
Densitatea (g.cm-3, 20°C) |
citit |
180,5 |
1326 |
0,534 |
La |
97,8 |
883 |
0,968 |
K |
63,7 |
756 |
0,856 |
Rb |
39,0 |
688 |
1,532 |
cs |
28,5 |
690 |
1,90 |
Metalele alcaline se evidențiază și prin lor conductivitate electrică bună, și prezentați a colorare diferită a flăcării atunci când este vaporizat: purpuriu pentru litiu; galben pentru sodiu; violet pentru potasiu; violet roșcat pentru rubidiu; iar albastru pentru cesiu.
Aplicații ale metalelor alcaline
Dintre metalele alcaline, rubidiul și cesiul au mai puține aplicații comerciale și industriale, devenind mai restrâns la aplicațiile academice. Stabilitate foarte scăzută francium nu are aplicații practice și cunoscute până acum. Litiul, sodiul și potasiul au compuși cu valoare comercială considerabilă.
- Litiu: profitand de densitatea sa scazuta se aplica in aliaje metalice cu magneziu Este aluminiu, care poate fi folosit în componentele navelor spațiale. Pe lângă densitatea scăzută, potențialul ridicat de oxidare al litiului (+3,02 V) îl face utilizat la fabricarea de baterii (litiu ion), utilizate pe scară largă în electronice, cum ar fi telefoane mobile, tablete, notebook-uri, ceasuri inteligente, printre altele. alții. În cele din urmă, carbonatul de litiu este utilizat ca medicament pentru a trata tulburarea bipolară (depresia maniacală), deși cantități mari din acest metal pot afecta sistemul nervos central.
- Sodiu: Dintre compușii de sodiu, cel care iese în evidență cel mai mult și are cea mai mare producție este cel clorură de sodiu (NaCl), nu numai pentru că este constituentul de bază al sării de masă, cel mai folosit condiment din lume, ci pentru că poate fi folosit pentru a face hidroxid de sodiu (NaOH) si gazul clor (Cl2). Deși nu face parte din realitatea noastră braziliană, NaCl este, de asemenea, utilizat pe scară largă pentru curățarea drumurilor înghețat iarna, deoarece este capabil să scadă punctul de îngheț al apei și, astfel, să desfunda căile luat de zăpadă. Cu toate acestea, din motive de mediu, a fost înlocuit cu acetat calciu și magneziu. Sodiu și aliaje metalice de sodiu și potasiu sunt utilizate ca reactoare nucleare, în principal datorită punctului de topire scăzut, vâscozității scăzute și capacității termice ridicate.
- Potasiu: sub formă de clorură de potasiu, joacă un rol important în îngrășăminte, deoarece face parte din macronutrienții plantei. Sodiul și potasiul, de altfel, se numără printre cele aproximativ 25 de elemente esențiale pentru viața animală. În organismul nostru, concentrațiile de Na+ și K+, în interiorul și în afara fluidelor celulare, este diferită, creând o diferență de potențial responsabilă de transmiterea impulsurilor nervoase.
Diferențele dintre metalele alcaline și alcalino-pământoase
Deși similare în unele moduri importante, metalele alcaline au unele diferențe față de metalele alcalino-pământoase.
In primul loc, tu metale alcalino-pământoase include elementele grupei 2 din Tabelul periodic. Sunt mai puțin reactive decât metalele alcaline și sunt oarecum fragile. Inca, au doi electroni înăuntru coajă de valență, spre deosebire de metalele alcaline, care au doar unul. Prin urmare, alcalino-pământurile au doar o sarcină egală cu +2 în compușii lor.
Aflați și: Metale nobile - metale mai puțin reactive decât hidrogenul
Exerciții rezolvate pe metale alcaline
intrebarea 1
(Ufscar) În Clasificarea Periodică, coloana 1 se referă la elementele alcaline, iar coloana 17 se referă la halogeni. Metalele alcaline precum litiul, sodiul și cesiul reacționează cu gaze halogen precum Cl2. Produșii reacțiilor metalelor litiu, sodiu și cesiu cu Cl gazos2, sunt solide ionice ale căror formule sunt, respectiv,
A) LiCl2, NaCI, CsCl.
B) LiCI, NaCI2, CsCl.
C) LiCI2, NaCl2, CsCl2.
D) LiCl3, NaCl3, CsCl3.
E) LiCI, NaCI, CsCl.
Rezoluţie:
Alternativa E
Metalele alcaline, când reacţionează cu clorul gazos, produc următoarea reacţie:
2 M + CI2 → 2 MCl
În produs, metalele alcaline trebuie să aibă un număr de oxidare egal cu +1.
intrebarea 2
(Uespi) În clasificarea periodică a elementelor, găsim metalele alcaline. Sensul alcalin este „cenusa de plante”, în care putem găsi în principal sodiu și potasiu. În legătură cu această familie, marcați alternativa corectă.
A) Se numește metale alcaline din cauza ușurinței cu care donează protoni.
B) Elementele lor au proprietăți similare, în principal pentru că au un electron de valență.
C) Sunt foarte electronegativi, datorită capacității lor de a dona electroni.
D) Realizează legături ionice, fiind acceptoare de electroni.
E) Sunt elemente mai puțin reactive.
Rezoluţie:
Alternativa B
Deoarece sodiul și potasiul sunt în același grup, este firesc ca ele să aibă proprietăți similare.
Alegerea A este incorectă deoarece metalele alcaline nu se descompun protoni cu ușurință, dar electronii (mai precis cei de valență).
Alegerea C este incorectă deoarece aceste elemente nu sunt foarte electronegative.
Opțiunea D este incorectă deoarece, în ciuda performanței legături ionice, aceste metale tind să doneze electroni.
Alegerea E este incorectă deoarece metalele alcaline sunt foarte reactive.
De Stefano Araujo Novais
Profesor de chimie
Sursă: Brazilia școală - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/metais-alcalinos.htm
