Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

8.6: Щелочных металлов
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Alkali Metals
 
ТРАНСКРИПТ

8.6: Щелочных металлов

Элементы группы 1 — это мягкие и блестящие металлические твердые вещества. Они могут быть ковкими, пластичными и хорошими проводниками тепла и электричества. Точки плавления щелочных металлов необычайно низки для металлов и уменьшаются в группе. Плотность также уменьшается в том же направлении, за исключением калия (таблица 1).

Таблица 1: Свойства щелочных металлов

Элемент Электронная конфигурация Радиус атома (pm) IE1 (кДж/моль) Температура плавления (°C) Плотность при 25 °C (г/см3)
Li [He] 2s1 152 520 181 0.53
No [He] 3s1 186 496 98 0.97
K [AR] 4s1 227 420 64 0.86
Rb [Kr] 5s1 248 400 39 1.53
Cs [XE] 6s1 265 380 29 1.93

При перемещении вниз по группе главное квантовое число n увеличивается на единицу для каждого элемента. Таким образом, внешние электроны получают дальше от ядра, а атомный радиус увеличивается от лития к цезию.

Электронная конфигурация этих элементов показывает, что валентная оболочка имеет только один электрон (Таблица 1). При потере этого электрона образуется катион с конфигурацией благородного газа. Таким образом, щелочные металлы имеют большую тенденцию отдавать этот электрон и имеют низкие энергии первой ионизации, которые уменьшаются по группе. Их способность легко терять электрон делает их очень реактивными и превосходными восстановителями.

Щелочные металлы активно реагируют с неметаллами, например галогенами. Реакция натрия и хлора на производство хлорида натрия является экзотермической. Щелочные металлы также вступают в бурную реакцию с водой, также производятся водородный газ и гидроксид щелочного металла. Выделяющееся во время реакции тепло может воспламенить выделяющийся водород, что приведет к взрыву. Обе эти реакции становятся более экзотермическими для более тяжелых щелочных металлов из-за их низкой энергии ионизации.

Воздействие воздуха, при его реакции с кислородом на образование оксидов, уменьшает металлический блеск щелочных металлов. Литий реагирует с кислородом, чтобы дать оксиду лития, в то время как другие щелочные металлы, такие как оксиды натрия и пероксиды. Ион перекиси имеет единую желалентную связь кислорода и является мощным акцептором ионов водорода, делая пероксиды щелочных металлов сильными основаниями. Такие щелочные металлы, как калий, рубидий и цезий, также производят супероксиды. Супероксиды характеризуется наличием O2-. Супероксид калия — это желтый твердый слой, который разлагается при температуре 560 °C.  

Этот текст адаптирован из Openstax, Химия 2е изд., раздел 6.5: Периодические изменения свойств элемента.

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter