Vidste du, at grundstofferne i det periodiske system er yderligere klassificeret på baggrund af deres egenskaber? Tja, afhængigt af arten af den reaktion, som metallerne udviser, kaldes nogle af metallerne alkalimetaller. At foretage en sådan klassificering er nogle gange afgørende for forståelsen af forskellige grundstoffer.
Det hjælper os også med at bestemme det forventede resultat af et givet grundstof, baseret på dets placering i det periodiske system. Derfor er det meget interessant og stimulerende at studere alkalimetaller og deres egenskaber for den samlede viden om det periodiske system. Lad os forstå mere om disse metaller.
Foreslåede videoer
Alkali metaller liste
(Kilde: Image40)
I gruppe 1 i det periodiske system er følgende alkalimetaller inkluderet i det periodiske system:
- Lithium
- Natrium
- Kalium
- Rubidium
- Caesium
Alkali metaller Egenskaber
Den generelle elektroniske konfiguration for grundstoffer i gruppe 1 er ns1. De har en stærk tendens til at donere deres valenselektron i den sidste skal for at danne stærke ioniske bindinger. De har den mindste kerneladning i deres respektive perioder. Efterhånden som vi bevæger os nedad i gruppen, øges atomradius. Derfor falder kerneladningen. Cæsium er det mest metalliske grundstof i gruppen.
For at forhindre, at grundstofferne kommer i kontakt med ilt, opbevares de i krukker, der indeholder olie. Smeltepunkterne for disse grundstoffer er ret lave, nemlig 180° Celsius for lithium, mens det er 39° Celsius for rubidium. Når det gælder metallets massefylde, udviser gruppe 1-elementer en meget lav massefylde på op til 1 gcm-3, hvilket betyder, at de let kan flyde på vandoverfladen.
Derfor vil vi, hvis vi beslutter os for at skære disse metaller, kunne gøre det uden de store problemer. Når de er skåret i to halvdele, kan vi observere, at deres overflade er lige så skinnende som ethvert andet metal, men selv efter at de er opbevaret i olie, undergår de en anløbning. Som leder af varme og elektricitet er de fremragende.
Lær mere om grundstoffer i gruppe 14 her.
Alkali metaller Reaktivitet med vand
Alkali metaller får deres klassifikation på grund af resultaterne af deres reaktion med vand. Alkalimetaller, når de reagerer med vand, producerer en alkalisk opløsning sammen med frigivelse af brintgas. De følgende kemiske ligninger viser, hvordan forskellige metaller reagerer med vand:
lithium + vand → lithiumhydroxid + hydrogen
2 Li(s) + 2 H2O(l) → 2 LiOH (aq) + H2(g)
natrium + vand → natriumhydroxid + hydrogen
2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH (aq) + H2(g)
kalium + vand → kaliumhydroxid + hydrogen
2 K(s) + 2 H2O(l) → 2 KOH (aq) + H2(g)
Alle grundstoffer i en bestemt gruppe reagerer på tilsvarende måde.
Hvordan reagerer alkalimetaller ellers?
Da alkalimetaller er den mest reaktive gruppe af metaller i det periodiske system, er hvert af disse metaller i stand til at reagere med forskellige grundstoffer for at give forskellige resultater. Følgende kemiske ligninger viser nogle af de måder, hvorpå de reagerer:
kalium + ilt → kaliumoxid
4 K(s) + O2(g) → 2 K2O(s)
natrium + klor → natriumchlorid
2 Na(s) + Cl2(g) → 2 NaCl(s)
kalium + klor → kaliumchlorid
2 K(s) + Cl2(g) → 2 KCl (s)
Alle alkalier viser sig som et hvidt fast stof i deres sammensatte form, der kan opløses i vand. De fleste af disse forbindelser er ioniske af natur.
Lær om grundstofferne i gruppe 16 her.
Alkalimetallernes historie
I oldtiden kendte de tidligere mennesker til alkalimetalsalte gennem Det Gamle Testamente, der omtaler et salt kaldet ‘Neter’ (natriumcarbonat), der udvindes af asken fra vegetabilsk materiale. Salpeter (kaliumnitrat) blev brugt i krudt, som blev opfundet i Kina omkring det 9. århundrede e.Kr. og var blevet indført i Europa i det 13. århundrede.
I oktober i år 1807 isolerede den engelske kemiker Sir Humphry Davy kalium og senere natrium. Navnet natrium kommer fra det italienske soda, en betegnelse, der i middelalderen blev anvendt om alle alkalier, mens kalium kommer fra det franske “potasse”, en betegnelse for den rest, der bliver tilbage ved fordampning af vandige opløsninger af træaske.
I året 1817 opdagede den svenske kemiker Johan August Arfwedson lithium, da han analyserede mineralet petalit. Navnet lithium kommer af lithos, der er det græske ord for stenet. Grundstoffet blev først isoleret i ren form, da Davy fremstillede en meget lille mængde ved elektrolyse af lithiumchlorid.
Læs mere om gruppe 17-elementer her.
Et løst spørgsmål til dig
Q: Hvilke egenskaber har alkalimetaller?
Ans: Alkalimetaller er meget reaktive i naturen, hvilket er grunden til, at de manifesterer sig i kombination med andre grundstoffer, i naturen. De fleste af disse metaller er let opløselige i vand, hvilket gør det ret nemt at udvinde dem. Alle alkalimetaller udviser en sølvlignende glans, hvilket får dem til at fremstå skinnende. De er meget duktile og leder elektricitet uden problemer.
Alle alkalimetaller har et meget lavt smeltepunkt, og legeringer af sådanne alkalimetaller har et endnu lavere smeltepunkt. De reagerer lettest med ilten i atmosfæren og med vanddamp. De kan også reagere ret kraftigt og danne brintgas og stærkt ætsende opløsninger.