Kent u de alkalimetalen in het periodiek systeem ? Deze maken deel uit van de elementen die metalen worden genoemd en zijn zeer overvloedig aanwezig in de natuur. Omdat ze echter alkalisch zijn, onderscheiden ze zich door specifieke eigenschappen, die verwijzen naar het fundamentele karakter van hun oxiden. Leer deze elementen dan goed kennen en noteer hun belangrijkste kenmerken.
Wat zijn alkalimetalen?
Alkalimetalen staan bekend als een reeks elementen die een chemische reeks vormen en zich in groep 1 van het periodiek systeem bevinden . Lithium, natrium, kalium, rubidium, cesium en francium behoren tot deze categorie. Ze onderscheiden zich door hun hoge chemische activiteit, hun zoetheid en hun aanwezigheid in de natuur in de vorm van zouten.
Alle metalen die tot de alkalische groep behoren , worden gekenmerkt door de aanwezigheid van een enkel elektron in hun laatste energieniveau of buitenste schil. Bovendien hebben ze de neiging dit elektron te verliezen en te reageren met niet-metalen, vanwege hun lage ionisatie en lage elektronenaffiniteit. Ze zijn niet erg polariseerbaar en zeer stabiel.
Elementen die tot de alkalimetaalgroep behoren
belangrijkste kenmerken
De naam alkalimetalen komt van de Arabische term alqali, wat as betekent. De eerste natrium- en kaliumverbindingen werden in dit materiaal gewikkeld om hun zuiverheid te behouden en ze tegen vocht te beschermen. Andere kenmerken van de elementen die tot deze groep behoren zijn:
- Chemisch gezien worden ze alkalisch genoemd vanwege de hydroxiden die ze vormen als ze in water worden opgelost. Dit zijn sterke basen of alkaliën .
- Ze hebben allemaal één enkel elektron in hun buitenste schil met de neiging dit te verliezen en waarmee ze een monopositief ion M+ vormen. We kunnen daarom zeggen dat ze allemaal vergelijkbare eigenschappen hebben.
- Wat de elektronische configuratie betreft, deze is ns1 . Dit zijn de initiële elementen van het periodiek systeem en het is bekend dat ze in de s-zone liggen. Hoewel waterstof in dit deel wordt aangetroffen, is het geen alkalimetaal.
- Ze worden verkregen door elektrolyse van gesmolten zouten, omdat ze niet vrij in de natuur voorkomen.
- Natrium, lithium en kalium worden in overvloed aangetroffen in de zee, op het land en in de lichamen van levende wezens. Rubidium en cesium zijn radioactief en daarom zeldzamer, net als francium.
Een van de meest voorkomende voorbeelden van alkalimetalen is het natrium dat in keukenzout wordt aangetroffen. Kalium zit ook in meststoffen, lithium in batterijen en zonnecellen. Lithium wordt ook gebruikt bij medische behandelingen, rubidium en cesium bij het maken van horloges, en francium wordt gebruikt bij wetenschappelijke experimenten.
Fysische en chemische eigenschappen van alkalimetalen
Deze verbindingen zijn uitgebreid bestudeerd, met uitzondering van francium vanwege het radioactieve karakter ervan. Ze staan bekend als stabiele, in water oplosbare elementen die kunnen combineren om zeer complexe verbindingen te vormen. Enkele van de meest opvallende eigenschappen zijn:
fysiek
- Alle elementen in deze groep zijn zilver, behalve cesium, dat goud is .
- Ze zijn uitstekende geleiders van elektriciteit en warmte . Bovendien hebben ze lage smeltpunten die afnemen met het atoomnummer.
- Het is een losse kristalstructuur met lagere dichtheden dan andere metalen. Een voorbeeld hiervan is dat lithium, natrium en kalium in water drijven.
- Ze hebben onderscheidende en verschillende kleuren . Lithiumzouten geven een paarse kleur, natriumzouten een geelachtige tint, rubidium geeft een rode tint met blauwe highlights, kalium geeft een paarse tint en cesium geeft een blauwe tint.
chemisch
- Ze kunnen een +1 oxidatietoestand bereiken vanwege hun ns1 valentie-elektronische configuratie. Hierdoor gaat het elektron gemakkelijk verloren, waardoor het de edelgasconfiguratie kan bereiken.
- Ze zijn reactiever dan andere elementen vanwege hun lage ionisatie-energie, die afneemt naarmate de atoomstraal groter wordt. Dit verklaart ook het vermogen om M+-ionen te vormen in waterige omstandigheden.
Concluderend bevinden de alkalimetalen van het periodiek systeem zich in groep 1, in de s-zone. Ze worden gekenmerkt doordat ze zeer reactief zijn en een zeer lage dichtheid hebben. Bovendien worden ze niet in de natuur in elementaire vorm verkregen, maar in de vorm van zouten.