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8.6: 碱金属
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碱金属
 
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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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