알칼리 금속은 주기율표 의 첫 번째 열에 위치한 화학 원소 그룹입니다. 이 그룹에는 리튬 , 나트륨 , 칼륨 , 루비듐 , 세슘 및 프랑슘 이 포함됩니다.
알칼리 금속은 부드럽고 녹는점과 끓는점이 낮습니다. 그들은 일반적으로 배터리, 합금 및 다양한 화학 반응에 사용됩니다.
주기율표의 알칼리 금속에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다.
알칼리 금속이란 무엇입니까?
알칼리 금속은 주기율표에서 1족 에 속하는 화학 원소의 그룹입니다.
이들 원소는 부드러움, 낮은 녹는점, 높은 반응성, 물과 반응할 때 알칼리성 용액을 형성하는 능력으로 잘 알려져 있습니다.
알칼리 금속의 주요 특성 중 일부는 다음과 같습니다.
- 전기음성도와 이온화 에너지가 낮기 때문에 쉽게 전자를 잃고 양이온을 형성하는 경향이 있습니다.
- 녹는점과 끓는점이 낮아 상대적으로 부드럽고 녹기 쉽습니다.
- 그들은 물과 산소와의 반응성이 높아 공기와 물에서 반응성을 갖습니다.
- 그들은 열과 전기의 좋은 전도체입니다.
알칼리 금속을 왜 그렇게 부르나요?
알칼리 금속은 물과 반응할 때 강한 알칼리성(염기성) 용액을 형성할 수 있기 때문에 그렇게 불립니다. [1]
이들 금속이 물과 접촉하면 수소 가스를 방출하고 수산화 이온을 형성하여 용액에 염기성 pH를 부여합니다.
설명:
알칼리 금속과 물의 반응성은 이온화 에너지가 낮기 때문입니다 [2] . 이는 쉽게 전자를 잃고 양이온(양이온)을 형성할 수 있음을 의미합니다.
물과 접촉하면 전자를 잃고 물 분자와 반응하여 수산화물 이온과 수소 가스를 형성하는 화학 반응을 겪습니다.
이 반응에서는 많은 열이 방출되어 수소 가스가 점화되어 폭발할 수 있습니다.
알칼리 금속의 반응성 순서
알칼리 금속의 반응성 순서에 따른 일반적인 경향은 리튬(Li)에서 프란슘(Fr)으로 그룹이 낮아질수록 반응성이 증가한다는 것입니다.
이는 프란슘이 모든 알칼리 금속 중에서 반응성이 가장 크고 리튬이 가장 반응성이 낮다는 것을 의미합니다.
이러한 경향이 나타나는 이유는 그룹에서 아래로 내려갈수록 원소의 원자 반경이 증가하고 이온화 에너지가 감소하기 때문입니다.
이는 원자의 가장 바깥쪽 전자가 핵에서 더 멀리 떨어져 있고 덜 단단히 고정되어 있어 원소가 전자를 잃고 양이온이 되기가 더 쉽다는 것을 의미합니다.
따라서 그룹에서 가장 크고 밀접하지 않은 프랑슘은 가장 반응성이 높습니다.
이러한 반응성 순서는 알칼리 금속의 특성과 거동에 중요한 영향을 미칩니다.
예를 들어, 반응성이 가장 높은 금속(프랑슘, 세슘 등)은 공기나 물 속에서 자연 발화할 수 있어 취급이 매우 위험합니다.[삼]
반대로, 반응성이 덜한 금속(예: 리튬)은 더 안정적이며 더 안정적인 금속이 필요한 응용 분야에 사용될 수 있습니다.
알칼리 금속 목록 및 전자 구성
알칼리 금속과 그 전자 구성은 다음과 같습니다.
| 요소 | 전자 구성 |
| 리튬(Li) | [그것] 2초 1 |
| 나트륨(Na) | [마] 3초 1 |
| 칼륨(K) | [Ar] 4s 1 |
| 루비듐(Rb) | [크르] 5초 1 |
| 세슘(Cs) | [Xe] 6s 1 |
| 프랑슘(Fr) | [Rn] 7초 1 |
알칼리 금속의 주기적인 추세
알칼리 금속의 주기적인 추세는 다음과 같습니다.
- 원자가 추세: 알칼리 금속의 원자가는 항상 +1입니다. 이는 안정적인 양이온을 형성하기 위해 전자를 잃는 경향이 있음을 의미합니다. 따라서 그룹에서 아래로 내려갈 때 알칼리 금속의 원자가에는 변화가 없습니다. 그것들은 모두 동일한 원자가(즉, 1)를 가집니다.
- 원자 크기 추세: 알칼리 금속의 원자 크기는 그룹 아래로 내려갈수록 증가합니다. 즉, 원자가 더 커집니다. 에너지 준위를 추가하면 전자 구름의 크기가 커지기 때문입니다.
- 금속성 특성 경향: 알칼리 금속의 금속성 특성은 그룹이 내려갈수록 증가합니다. 이는 금속이 더 전기적 양성성을 띠고 금속 결합을 형성하기 위해 전자를 더 많이 기증할 수 있기 때문입니다.
- 전기 음성도 추세: 알칼리 금속의 전기 음성도는 그룹으로 내려갈수록 감소합니다. 원자의 크기가 커지고 외부 전자가 핵에서 멀어지기 때문에 핵에 덜 끌리기 때문입니다.
- 전자 친화도 추세: 알칼리 금속의 전자 친화도는 그룹이 아래로 내려갈수록 감소합니다. 실제로 그룹의 맨 아래에서는 원자의 크기가 증가하여 원자가 전자를 받아들이는 경향이 감소합니다. (자세한 이해를 위해 여기에서 전자 친화력 추세에 대해 자세히 읽어보세요.)
- 이온화 에너지 추세: 알칼리 금속의 이온화 에너지는 족에서 아래로 내려갈수록 감소합니다. 이는 원자의 가장 바깥쪽 껍질에서 전자를 제거하는 것이 더 쉽다는 것을 의미합니다. 전자가 핵에서 더 멀리 떨어져 있고 덜 단단히 고정되어 있기 때문입니다.
요약
알칼리 금속은 부드러움, 낮은 융점, 높은 반응성 및 물과 반응할 때 알칼리 용액을 형성하는 능력으로 알려진 화학 원소 그룹입니다.
알칼리 금속의 반응성 순서는 원자 반경이 증가하고 이온화 에너지가 감소하기 때문에 리튬에서 프란슘으로 그룹이 아래로 이동함에 따라 증가합니다.
알칼리 금속의 주기적인 추세에는 하위 족으로 갈수록 원자 크기와 금속 특성이 증가하고, 전기음성도, 전자 친화력, 이온화 에너지가 감소하는 현상이 포함됩니다.
알칼리 금속의 원자가는 항상 +1이며 전자 구성은 [희가스] ns 1 모델을 따릅니다.