Waiting
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.

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.

Tags

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

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

Waiting X
Simple Hit Counter