Alkalijske kovine: kaj so, značilnosti

Ti alkalijske kovine so kovinski elementi skupine 1 Periodni sistem. Vodik, kljub temu, da je v tej skupini, ne velja za alkalijsko kovino, saj ni kovinski element. Vse alkalijske kovine imajo en sam valenčni elektron, ki se nahaja v podlupini s. Alkalijske kovine so reaktivne, imajo nizko gostoto in tališče ter nizko prvo ionizacijsko energijo. V spojinah so vedno v obliki M+, to je z nabojem, ki je enak +1.

Preberite tudi: Nekovine — glavni vidiki nekovinskih kemičnih elementov

Teme tega članka

• 1 - Povzetek alkalijskih kovin
• 2 - Kaj so alkalijske kovine?
• 3 - Lastnosti alkalijskih kovin
• 4 - Značilnosti alkalijskih kovin
• 5 - Uporaba alkalnih kovin
• 6 - Razlike med alkalnimi in zemeljskoalkalnimi kovinami
• 7 - Rešene vaje o alkalijskih kovinah

• Oni so kemični elementi iz 1. skupine periodnega sistema, razen vodika.
• Imajo en sam valenčni elektron, ki se nahaja v podlupini s.
• Imajo nizko gostoto in nizko tališče.
• Pri njih je prva ionizacijska energija zelo nizka, druga ionizacijska energija pa zelo visoka. Zato so reaktivni in so v spojinah prisotni z nabojem +1.
• Tisti z največjim številom vsakodnevnih aplikacij so litij, natrij in kalij. Cezij in rubidij imata več laboratorijskih uporab, medtem ko francij, ki je zelo redek in sintetičen, nima praktične uporabe.

Ti kovine alkalne ustrezajo elementi 1. skupine periodnega sistema, razen 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, simbol Fr, Z = 87.

Ne nehaj zdaj... Po reklami je več ;)

Vse alkalijske kovine imajo samo en elektron valence, ki se nahaja v podnivoju s. so tudi elementi večjega atomski polmer njihovih obdobij in zato predstavljajo a prvi ionizacijska energija nizka v primerjavi z drugimi elementi.

Kot posledica, so precej reaktivni se predstavljajo kot ioni M⁺ v njihovih spojinah in v rešitev. Druga ionizacijska energija je zelo visoka, kar preprečuje nastanek M ionov.²⁺ alkalijskih kovin. V spodnji tabeli si oglejte nekaj omenjenih lastnosti.

Kovina	elektronska konfiguracija	kovinski polmer (Å)	Energija ionizacije (kJ.mol^-1)	elektronegativnost
1ª	2ª
prebrati	[On] 2s^1	1,52	520,1	7296	0,98
pri	[Ne] 3s^1	1,86	495,7	4563	0,93
K	[Zrak] 4s^1	2,27	418,7	3069	0,82
Rb	[Kr] 5s^1	2,48	402,9	2640	0,82
cs	[Xe] 6s^1	2,65	375,6	2260	0,79

Pomembno: Francij je sintetični element, drugi najredkejši na planetu, pridobljen z jedrskimi postopki in ga je težko izolirati. Zato je dobršen del njegovih lastnosti ocenjen, njegova nestabilnost (njegov najstabilnejši izotop ima polovično življenje 22 minut) oteži zbiranje eksperimentalnih podatkov.

Kosi kovinskega kalija, dani v mineralno olje, da ne reagirajo.

A nizka elektronegativnost alkalijskih kovin daje jasno vedeti, da njihova spojine bodo v bistvu ionske, brez možnosti tvorbe kovalentnih spojin; opravičuje tudi obnašanje kovinskega značaja, ki raste proti ceziju.

Alkalijske kovine imajo sivkasto obarvanost, z izjemo cezija, ki ima rumenkasto barvo. Zanje je značilno tudi, nizka tališča, mehkoba (nekatere lahko režemo z nožem), nizka gostota (Litij je na primer najmanj gosta kovina v celotnem periodnem sistemu) in zelo eksotermna reakcija z vodo. Naslednja tabela vsebuje več informacij o alkalijskih kovinah.

Kovina	Tališče (°C)	Vrelišče (°C)	Gostota (g.cm^-3, 20°C)
prebrati	180,5	1326	0,534
pri	97,8	883	0,968
K	63,7	756	0,856
Rb	39,0	688	1,532
cs	28,5	690	1,90

Alkalne kovine izstopajo tudi po svojih dobra električna prevodnost, in predstavljajo a različna barva plamena pri izhlapevanju: škrlatna za litij; rumena za natrij; vijolična za kalij; rdečkasto vijolična za rubidij; in modra za cezij.

Shema, ki prikazuje razlike med alkalijskimi kovinami pri preskusu plamena.

Od alkalijskih kovin, rubidij in cezij imata manj komercialnih in industrijskih uporab, ki postaja vse bolj omejena na akademske aplikacije. Zelo nizka stabilnost francij doslej nima praktičnih in znanih aplikacij. Litij, natrij in kalij imajo spojine s precejšnjo tržno vrednostjo.

• Litij: izkoriščanje njegove nizke gostote se uporablja v kovinske zlitine z magnezij je aluminij, ki se lahko uporablja v komponentah vesoljskih plovil. Poleg nizke gostote se zaradi visokega oksidacijskega potenciala litija (+3,02 V) uporablja v proizvodnji baterije (litij-ionske), ki se pogosto uporabljajo v elektroniki, kot so mobilni telefoni, tablice, prenosniki, pametne ure, med drugim. drugi. Nazadnje, litijev karbonat se uporablja kot zdravilo za zdravljenje bipolarne motnje (manične depresije), čeprav lahko velike količine te kovine poškodujejo centralni živčni sistem.
• Natrij: Od natrijevih spojin najbolj izstopa in ima največjo produkcijo natrijev klorid (NaCl), ne samo zato, ker je osnovna sestavina kuhinjske soli, najbolj uporabljane začimbe na svetu, temveč zato, ker se lahko uporablja za natrijev hidroksid (NaOH) in plin klor (Kl₂). Čeprav ni del naše brazilske realnosti, se NaCl pogosto uporablja tudi za čiščenje cest pozimi zamrznjena, saj lahko zniža zmrzišče vode in tako odmaši poti vzeti od sneg. Vendar ga je zaradi okoljskih razlogov nadomestil acetat kalcij in magnezij. Natrij in kovinske zlitine natrija in kalija se uporabljajo kot jedrski reaktorji, predvsem zaradi nizkega tališča, nizke viskoznosti in visoke toplotne zmogljivosti.

• kalij: v obliki kalijevega klorida igra pomembno vlogo pri gnojila, saj je del makrohranil rastline. Mimogrede, natrij in kalij sta med približno 25 bistvenimi elementi za življenje živali. V našem organizmu so koncentracije Na⁺ in K⁺, znotraj in zunaj celičnih tekočin, je drugačen, kar ustvarja potencialno razliko, ki je odgovorna za prenos živčnih impulzov.

Tovornjak, ki meče natrijev klorid na stezo, da topi led.

Čeprav so alkalijske kovine v nekaterih pomembnih pogledih podobne, imajo nekatere razlike od zemeljskoalkalijskih kovin.

Na prvem mestu, ti zemeljsko alkalijske kovine vključujejo elemente 2. skupine periodnega sistema. So manj reaktivni kot alkalijske kovine in so nekoliko krhki. vendar, imajo v sebi dva elektrona valenčna lupina, za razliko od alkalijskih kovin, ki imajo le enega. Zato imajo alkalijske zemlje v svojih spojinah samo naboj, ki je enak +2.

Vedite tudi: Plemenite kovine — kovine, ki so manj reaktivne kot vodik

Vprašanje 1

(Ufscar) V periodični klasifikaciji se stolpec 1 nanaša na alkalne elemente, stolpec 17 pa na halogene. Alkalijske kovine, kot so litij, natrij in cezij, reagirajo s halogenimi plini, kot je Cl₂. Produkti reakcij kovin litija, natrija in cezija s plinom Cl₂so ionske trdne snovi, katerih formule so

A) LiCl₂, NaCl, CsCl.

B) LiCl, NaCl₂, CsCl.

C) LiCl₂, NaCl₂, CsCl₂.

D) LiCl₃, NaCl₃, CsCl₃.

E) LiCl, NaCl, CsCl.

Resolucija:

Alternativa E

Alkalijske kovine pri reakciji s plinastim klorom povzročijo naslednjo reakcijo:

2 M + Cl₂ → 2 MCl

V izdelku morajo imeti alkalijske kovine oksidacijsko število enako +1.

vprašanje 2

(Uespi) V periodični klasifikaciji elementov najdemo alkalijske kovine. Pomen alkalije je »rastlinski pepel«, v katerem najdemo predvsem natrij in kalij. V zvezi s to družino označi pravilno alternativo.

A) Imenujejo se alkalijske kovine zaradi lahkote, s katero oddajajo protone.

B) Njihovi elementi imajo podobne lastnosti, predvsem zato, ker imajo valenčni elektron.

C) So zelo elektronegativni zaradi svoje sposobnosti oddajanja elektronov.

D) Izvajajo ionske vezi, saj so akceptorji elektronov.

E) So manj reaktivni elementi.

Resolucija:

Alternativa B

Ker sta natrij in kalij v isti skupini, je naravno, da imata podobne lastnosti.

Izbira A je napačna, ker alkalijske kovine ne razpadejo protoni z lahkoto, vendar elektroni (natančneje valenčni).

Izbira C je napačna, saj ti elementi niso zelo elektronegativni.

Možnost D je nepravilna, ker kljub izvedbi ionske vezi, te kovine ponavadi oddajajo elektrone.

Izbira E je napačna, ker so alkalijske kovine zelo reaktivne.

Avtor: Stefano Araujo Novais
Učiteljica kemije

Spoznajte element cezij in njegove kemijske lastnosti. Razumeti njegove glavne aplikacije in njihov odnos do radioaktivne nesreče v Goiânii.

Izvedite več o franciju, njegovih značilnostih, lastnostih, proizvodnji, uporabi in zgodovini.

Izvedite več o litiju. Spoznajte njegove lastnosti, uporabo, pridobivanje in zgodovino.

Ste že slišali za kemični element kalij? Kliknite tukaj in spoznajte njegove značilnosti, lastnosti, uporabo, pridelavo in zgodovino poleg biološke vloge.

Več o alkalijski kovini rubidij, njenih lastnostih, zgodovini in pojavljanju, poleg preverjanja rešenih vaj.

Natrij vsebuje različne spojine, ki imajo posebne namene. Preveri!