Φυσικές Ιδιότητες Αλκαλιμετάλλων

Τα αλκαλικά μέταλλα είναι πτητικά, με ένα εξωτερικό περίβλημα που περιέχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο. Ο όρος "αλκάλι" αναφέρεται γενικά στον βασικό ή αλκαλικό χαρακτήρα των υδροξειδίων μετάλλων. Οι ενώσεις ονομάζονται αλκαλιμέταλλα επειδή συνήθως αντιδρούν με το νερό για να σχηματίσουν αλκάλια, τα οποία είναι ισχυρές βάσεις ικανές να εξουδετερώνουν οξέα. Τα αλκαλιμέταλλα είναι το καλύτερο παράδειγμα τάσεων της ομάδας περιοδικών πινάκων όσον αφορά τις ιδιότητες, με στοιχεία που έχουν παρόμοιες ιδιότητες. Οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλιμετάλλων ποικίλλουν σταθερά όταν κινείστε προς τα κάτω Ομάδα 1

Μέταλλα Αλκαλίων

Το λίθιο, το νάτριο, το κάλιο, το ρουβίδιο, το καίσιο και το φράγκιο είναι όλα αλκαλιμέταλλα που ανήκουν στο στοιχείο της Ομάδας 1 του περιοδικού πίνακα. Η ονομασία αλκαλιμέταλλα προέρχεται από την αντιδραστικότητα τους με το νερό.

Λόγω της υψηλής αντιδραστικότητας, τα αλκαλικά μέταλλα βρίσκονται συχνά στη φύση με άλλα στοιχεία. Κάθε ένα από αυτά τα μέταλλα έχει ένα μόνο ηλεκτρόνιο στο εξωτερικό του στρώμα ηλεκτρονίων που τα ενώνει.

Τα περισσότερα από τα στοιχεία αυτής της λίστας χάνουν επίσης εύκολα ηλεκτρόνια στο πιο εξωτερικό στρώμα τους. Ωστόσο, λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου, δεν χάνει γρήγορα το μοναδικό του ηλεκτρόνιο. Ως εκ τούτου, λειτουργεί περισσότερο σαν ένα μη μέταλλο.

Φυσικές ιδιότητες των αλκαλιμετάλλων Ανατρέξτε στα άμεσα ορατά χαρακτηριστικά μιας ουσίας, όπως το μέγεθος, η κατάσταση (στερεό, υγρό ή αέριο) της ύλης, το χρώμα, η μάζα, η πυκνότητα και η ισχύς.

Οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλικών μετάλλων

1. Φυσική εμφάνιση:

Όλα τα αλκαλικά μέταλλα έχουν μεταλλική λάμψη και έχουν ασημί-λευκό χρώμα.

2. Ομαλή:

Οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλιμετάλλων είναι μαλακά, εύπλαστα και όλκιμα. Η ταλάντωση ηλεκτρονίων τους δίνει μια λαμπερή εμφάνιση όταν είναι φρεσκοκομμένα.

3. Πυκνότητα:

Λόγω της στενής διάταξης των ατόμων στους μεταλλικούς κρυστάλλους, ορισμένα στοιχεία έχουν μεγαλύτερη πυκνότητα. Για παράδειγμα, το λίθιο έχει χαμηλή πυκνότητα λόγω του μικρού ατομικού βάρους του ατόμου. Η πυκνότητα των στοιχείων αυξάνεται με τη μείωση των ατομικών αριθμών λόγω της αύξησης των ατομικών βαρών. Από την άλλη πλευρά, το K είναι ελαφρύτερο από το Na, το οποίο πιθανότατα οφείλεται σε μια απροσδόκητη αύξηση του ατομικού μεγέθους.

4. Ατομικός όγκος:

Ο ατομικός όγκος αυξάνεται καθώς ο αριθμός της ομάδας μειώνεται από Li σε Cs. Έτσι, η ατομική και η ιοντική ακτίνα αυξάνονται παρόμοια.

5. Σημεία τήξης και βρασμού:

Η αδύναμη σύνδεση κρυσταλλικού πλέγματος προκαλεί χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού όλων των αλκαλικών μετάλλων. Οι τεράστιες ατομικές ακτίνες των ατόμων και η παρουσία ενός μόνο ηλεκτρονίου σθένους σχετίζονται με τον ασθενή διατομικό δεσμό. Καθώς αυξάνεται η διάμετρος των ατόμων μετάλλου, αυξάνεται η μη δεσμευτική απώθηση ηλεκτρονίων, μειώνοντας τις τιμές του σημείου τήξης και βρασμού από Li σε Cs.

5. Ισχύς ιονισμού:

Τα αλκαλιμέταλλα έχουν τη χαμηλότερη αρχική ενέργεια ιονισμού μεταξύ των περιόδων τους.

Ο πυρήνας κρατά μόνο το εξώτατο ηλεκτρόνιο s. Άρα η αφαίρεσή του απαιτεί λίγη ενέργεια. Έτσι, τα αλκαλικά μέταλλα έχουν χαμηλή ενέργεια ιονισμού.

Η ενέργεια ιονισμού πέφτει καθώς κάποιος μετακινείται προς τα κάτω στην ομάδα.

6. Χαρακτήρας ηλεκτροθετικότητας:

Τα αλκαλικά μέταλλα είναι εξαιρετικά ηλεκτροθετικά ή μεταλλικά στη φύση τους και αυτό το χαρακτηριστικό ενισχύεται καθώς τα αλκαλιμέταλλα προχωρούν από το Li σε Cs.

Φυσικές ιδιότητες αλκαλιμετάλλων έχουν χαμηλές ενέργειες ιονισμού.

Το καίσιο (Cs) είναι το πιο ηλεκτροθετικό ή μεταλλικό στοιχείο.

7. Δυναμικά ηλεκτροδίων:

Τα αλκαλικά μέταλλα είναι έντονα ηλεκτροθετικά και οξειδώνονται εύκολα στο νερό, απελευθερώνοντας αέριο υδρογόνο.

Τα αρνητικά δυναμικά ηλεκτροδίων για αλκαλικά μέταλλα αντιπροσωπεύουν υψηλά δυναμικά οξείδωσης.

Έτσι, το ηλεκτρόδιο Li+/Li έχει το μεγαλύτερο αρνητικό δυναμικό. Άρα ο Li είναι ο πιο πιθανός να χάσει ηλεκτρόνια. Έτσι, το λίθιο (Li) είναι ο πιο ισχυρός αναγωγικός παράγοντας.

8. Μείωση της φύσης:

Λόγω των χαμηλών ενεργειών ιονισμού τους, τα αλκαλιμέταλλα είναι καλά αναγωγικά. Ο χαμηλωτικός τους χαρακτήρας είναι Na, Cs, Rb, K, Li (σε υδατικό διάλυμα).

Το «Li» έχει το μεγαλύτερο αρνητικό E0 - 3,05 V, με βάση τις θερμοκρασίες εξάτμισης, ιονισμού και ενυδάτωσης. Έτσι, το λίθιο είναι ο πιο ισχυρός αναγωγικός παράγοντας.

9. Ηλεκτραρνητικότητα:

Η ηλεκτραρνητικότητα των αλκαλιμετάλλων μειώνεται καθώς κάποιος κινείται προς τα κάτω στον περιοδικό πίνακα.

Το τεράστιο μέγεθος και η χαμηλή πυρηνική ενέργεια των αλκαλικών μετάλλων τα εμποδίζει να προσελκύουν ηλεκτρόνια. Κατά συνέπεια, η ηλεκτραρνητικότητα αυτών των στοιχείων πέφτει από το Li σε Cs καθώς το ατομικό μέγεθος αυξάνεται από την κορυφή προς το κάτω μέρος της ομάδας.

10. Η οξείδωση δηλώνει:

Το πιο εξωτερικό κέλυφος σθένους όλων των αλκαλικών μετάλλων περιέχει μόνο ένα ηλεκτρόνιο. Αφού συμπληρωθεί το προτελευταίο κέλυφος, αυτά τα άτομα χάνουν ένα ηλεκτρόνιο στο πλησιέστερο αδρανές αέριο. Ως αποτέλεσμα, τα μονοσθενή στοιχεία έχουν κατάσταση οξείδωσης +1.

11. Ενυδάτωση ιόντων:

Όλα τα άλατα αλκαλιμετάλλων (εκτός του λιθίου) είναι ιοντικά και διαλυτά στο νερό λόγω της έντονης τάσης ενυδάτωσης των κατιόντων αλκαλιμετάλλων. δηλαδή,

M+ (g) + H2O (υπερβολή) → M+ (aq)

Άρα, η αντίδραση θεωρείται εξώθερμη. Επειδή η τάση ενυδάτωσης ποικίλλει ανάλογα με το λόγο φορτίων κατιόντων προς ακτίνα (q/r), μειώνεται από Li+ σε Cs+. Έτσι, τα μικρότερα κατιόντα έχουν περισσότερη ενέργεια ενυδάτωσης.

12. Χρώμα φλόγας:

Όλα τα αλκαλικά μέταλλα και τα σχετικά άλατα δίνουν σε μια μη φωτεινή φλόγα ένα ξεχωριστό χρώμα.

Λόγω της απορρόφησης ενέργειας, τα ηλεκτρόνια ενός αλκαλιμετάλλου και το άλας του διεγείρονται σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας όταν τοποθετούνται σε φλόγα που καίει. Αυτή είναι μια ασταθής κατάσταση. Έτσι, απελευθερώνεται ένα συγκεκριμένο χρώμα φωτός καθώς τα ηλεκτρόνια επιστρέφουν προς τη θεμελιώδη κατάσταση. Καθώς κάποιος μετακινείται από το Li στο Cs, η ενέργεια ιονισμού μειώνεται, αυξάνοντας τη συχνότητα του εκπεμπόμενου φωτός.

13. Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο:

Τα αλκαλικά μέταλλα, ιδιαίτερα το K και το Cs, έχουν φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα λόγω της χαμηλής δραστικότητας ιονισμού και της λειτουργίας τους.

14. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα:

Δεδομένου ότι τα ηλεκτρόνια σθένους όλων των αλκαλικών μετάλλων μπορούν να ταξιδεύουν ελεύθερα μέσω της κρυσταλλικής δομής, είναι εξαιρετικοί αγωγοί θερμότητας και ηλεκτρισμού. Η ηλεκτρική αγωγιμότητα αυξάνεται καθώς κάποιος κινείται προς τα κάτω στην ομάδα.

Συμπέρασμα

Οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλιμετάλλων είναι κοινά με άλλα μέταλλα, παρά τις χαμηλότερες πυκνότητες τους. Ένα ηλεκτρόνιο είναι χαλαρά συνδεδεμένο στο εξωτερικό περίβλημα των αλκαλικών μετάλλων. Αυτό τους δίνει τις μεγαλύτερες ατομικές ακτίνες. Λόγω των χαμηλών ενεργειών ιονισμού τους, παρουσιάζουν μεταλλικές ιδιότητες και υψηλό βαθμό αντιδραστικότητας. Τα μονοσθενή κατιόντα σχηματίζονται όταν ένα αλκαλιμέταλλο χάνει το ηλεκτρόνιο σθένους του. Η ηλεκτροαρνητικότητα των αλκαλιμετάλλων είναι χαμηλή. Ως αποτέλεσμα, έχουν μια ισχυρή σύνδεση για τα αμέταλλα, κυρίως τα αλογόνα.