هل تعرف المعادن القلوية في الجدول الدوري ؟ وهي جزء من العناصر التي تسمى المعادن وهي متوفرة بكثرة في الطبيعة. ومع ذلك، وبما أنها قلوية، فإنها تتميز بخصائص محددة، تشير إلى الطابع الأساسي لأكاسيدها. ثم تعرف على هذه العناصر بعناية ولاحظ خصائصها الرئيسية.
ما هي المعادن القلوية؟
تعرف الفلزات القلوية بأنها مجموعة من العناصر التي تشكل سلسلة كيميائية وتقع في المجموعة 1 من النظام الدوري . وينتمي الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم والفرانسيوم إلى هذه الفئة. وتتميز بنشاطها الكيميائي العالي وحلاوتها ووجودها في الطبيعة على شكل أملاح.
تتميز جميع المعادن التي تنتمي إلى المجموعة القلوية بوجود إلكترون واحد في مستوى الطاقة الأخير أو الغلاف الخارجي لها . بالإضافة إلى ذلك، فإنها تميل إلى فقدان هذا الإلكترون والتفاعل مع المواد غير المعدنية، وذلك بسبب انخفاض تأينها وانخفاض تقارب الإلكترون. فهي ليست قابلة للاستقطاب للغاية ومستقرة للغاية.
عناصر تنتمي إلى مجموعة الفلزات القلوية
الخصائص الرئيسية
اسم الفلزات القلوية يأتي من المصطلح العربي القلوي الذي يعني الرماد. وبالفعل تم تغليف أول مركبات الصوديوم والبوتاسيوم بهذه المادة للحفاظ على نقائها وحمايتها من الرطوبة. ومن الخصائص الأخرى للعناصر التي تنتمي إلى هذه المجموعة ما يلي:
- كيميائيا، تسمى قلوية بسبب الهيدروكسيدات التي تتشكل عند ذوبانها في الماء. هذه هي قواعد قوية أو القلويات .
- تحتوي جميعها على إلكترون واحد في غلافها الخارجي مع ميل لفقده، ومن خلاله يشكلون أيونًا أحادي الموجب M+. ومن ثم يمكننا القول إن جميعها لها خصائص متشابهة.
- أما التكوين الإلكتروني فهو ns1 . هذه هي العناصر الأولية للجدول الدوري ومن المعروف أنها تقع في منطقة s. وعلى الرغم من وجود الهيدروجين في هذا الجزء، إلا أنه ليس فلزًا قلويًا.
- يتم الحصول عليها عن طريق التحليل الكهربائي للأملاح المنصهرة لأنها لا توجد بحرية في الطبيعة.
- ويوجد الصوديوم والليثيوم والبوتاسيوم بكثرة في البحر وعلى الأرض وفي أجسام الكائنات الحية. الروبيديوم والسيزيوم مشعان، وبالتالي نادران، تمامًا مثل الفرانسيوم.
أحد الأمثلة الأكثر شيوعًا للفلزات القلوية هو الصوديوم الموجود في ملح الطعام. ويوجد البوتاسيوم أيضًا في الأسمدة والليثيوم في البطاريات والخلايا الشمسية. ويستخدم الليثيوم أيضًا في العلاجات الطبية، ويستخدم الروبيديوم والسيزيوم في صناعة الساعات، ويستخدم الفرانسيوم في التجارب العلمية.
الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمعادن القلوية
تمت دراسة هذه المركبات على نطاق واسع، باستثناء الفرانسيوم بسبب طبيعته المشعة. وهي معروفة بأنها عناصر مستقرة قابلة للذوبان في الماء ويمكن أن تتحد لتشكل مركبات معقدة للغاية. ومن أبرز خصائصه ما يلي:
بدني
- جميع عناصر هذه المجموعة من الفضة، باستثناء السيزيوم الذي يعتبر من الذهب .
- فهي موصلات ممتازة للكهرباء والحرارة . بالإضافة إلى ذلك، فهي تمتلك نقاط انصهار منخفضة تتناقص مع العدد الذري.
- وهو عبارة عن هيكل بلوري فضفاض ذو كثافات أقل من المعادن الأخرى. مثال على ذلك أن الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم تطفو في الماء.
- لديهم ألوان مميزة ومختلفة . تعطي أملاح الليثيوم لونًا أرجوانيًا، وأملاح الصوديوم صبغة صفراء، ويعطي الروبيديوم صبغة حمراء مع صبغة زرقاء، ويعطي البوتاسيوم صبغة أرجوانية، ويعطي السيزيوم صبغة زرقاء.
المواد الكيميائية
- يمكنهم الوصول إلى حالة الأكسدة +1 ، بسبب التكوين الإلكتروني للتكافؤ ns1. وهذا يؤدي بسهولة إلى فقدان الإلكترون، مما يسمح له بالوصول إلى تكوين الغاز النبيل.
- وهي أكثر تفاعلاً من العناصر الأخرى بسبب انخفاض طاقة التأين فيها، والتي تتناقص مع زيادة نصف القطر الذري. وهذا ما يفسر أيضًا القدرة على تكوين أيونات M+ في الظروف المائية.
في الختام، تقع الفلزات القلوية في الجدول الدوري في المجموعة 1، في المنطقة s. وتتميز بكونها شديدة التفاعل وذات كثافات منخفضة جدًا. علاوة على ذلك، فهي لا يتم الحصول عليها في الطبيعة في شكل عنصري، ولكن في شكل أملاح.