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8.6: 碱金属
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Alkali Metals
 
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8.6: 碱金属

第1组元素是柔软而有光泽的金属固体。它们是可延展的,可延展的并且是良好的热和电导体。碱金属的熔点对于金属而言异常地低,并且会随着族群的降低而降低。除了钾(表1)外,密度也沿相同方向降低。

表1:碱金属的性质

元素 电子配置 原子半径 (pm) IE1 (kJ/mol) 熔点 (°C) 在25°C(g / cm 3 )时的密度
Li [He] 2s1 152 520 181 0.53
Na [Ne] 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

向下移动一个基团,对于每个元素,主量子数n增加一个。因此,外电子离原子核越来越远,原子半径从锂增加到铯。 这些元素的电子构型表明,化合价壳只有一个电子(表1)。该电子的损失产生具有稀有气体构型的阳离子。因此,碱金属很容易释放出该电子并且具有较低的第一电离能,从而降低了该基团。它们失去电子的能力很容易使其具有高反应性和出色的还原剂。

碱金属与卤素等非金属剧烈反应。钠和氯生成氯化钠的反应是放热的。碱金属还与水剧烈反应,并且产生氢气和碱金属氢氧化物。反应过程中产生的热量会点燃释放出的氢气,导致爆炸。由于重金属离子的电离能较低,这两个反应都使它们放热。

由于它们与氧气反应形成氧化物,暴露在空气中会减少碱金属的金属光泽。 锂与氧反应生成氧化锂,而其他碱金属(如钠)则形成氧化物和过氧化物。 过氧化物离子具有单个氧-氧共价键,并且是强大的氢离子受体,使碱金属的过氧化物成为强碱。 碱金属(例如钾,铷和铯)也会产生超氧化物。 超氧化物的特征在于存在O 2 − 。 过氧化钾是一种黄色固体,在560℃时会分解。

本文改编自 Openstax,化学 2e,第6.5节:元素属性的周期性变化。

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Alkali Metals Group 1 Elements Lithium Sodium Potassium Rubidium Cesium Francium Radioactive Metallic Properties Electrical Conductivity Thermal Conductivity Mass Density Atomic Radii Melting Points Ionization Energies Valence Shell Electron Configuration Cations Reducing Agents Halogens Salts Exothermic Reaction Hydrogen Gas Alkali Metal Hydroxide Soap Making Violent Reaction Fire Explosion
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