Wist u dat de elementen in het periodiek systeem verder worden ingedeeld op basis van hun eigenschappen? Welnu, afhankelijk van de aard van de reactie die de metalen vertonen, worden sommige van de metalen Alkalimetalen genoemd. Het maken van een dergelijke indeling is soms van vitaal belang voor het begrip van verschillende elementen.
Het helpt ons ook bij het bepalen van de verwachte uitkomst van een bepaald element, gebaseerd op zijn plaatsing in het periodiek systeem. Vandaar dat het bestuderen van alkalimetalen en hun eigenschappen zeer interessant en stimulerend is voor de algemene kennis van het periodiek systeem. Laten we meer begrijpen over deze metalen.
Suggested Videos
Alkalimetalenlijst
(Bron: Image40)
In groep 1 van het periodiek systeem zijn de volgende alkalimetalen opgenomen:
- Lithium
- Natrium
- Kalium
- Rubidium
- Caesium
Alkalimetalen Eigenschappen
De algemene elektronische configuratie van elementen van groep 1 is ns1. Zij hebben een sterke neiging om hun valentie-elektron in de laatste schil af te staan om sterke ionische bindingen te vormen. Zij hebben de minste kernlading in hun respectieve perioden. Naarmate we lager in de groep komen, neemt de atomaire straal toe. Daarom neemt de kernlading af. Cesium is het meest metaalhoudende element in de groep.
Om te voorkomen dat de elementen in contact komen met zuurstof, worden ze bewaard in potten die olie bevatten. Het smeltpunt van deze elementen is vrij laag, namelijk 180° Celsius in het geval van Lithium, terwijl het 39° Celsius bedraagt in het geval van Rubidium. Wat de dichtheid van het metaal betreft, vertonen de elementen van groep een een zeer lage dichtheid, tot 1 gcm-3, wat betekent dat zij gemakkelijk op het wateroppervlak kunnen drijven.
Dus als wij besluiten deze metalen te snijden, zullen wij dat zonder veel problemen kunnen doen. Na in twee helften te zijn gesneden, kunnen wij waarnemen dat hun oppervlak even glanzend is als dat van elk ander metaal, maar zelfs nadat zij in olie zijn bewaard, ondergaan zij aanslag. Als geleider van warmte en elektriciteit zijn ze uitstekend.
Lees hier meer over Groep 14 Elementen.
Alkalimetalen Reactiviteit met Water
Alkalimetalen ontlenen hun classificatie aan de resultaten van hun reactie met water. Alkalimetalen produceren bij reactie met water een alkalische oplossing, waarbij waterstofgas vrijkomt. De volgende chemische vergelijkingen laten zien hoe verschillende metalen met water reageren:
lithium + water → lithiumhydroxide + waterstof
2 Li(s) + 2 H2O(l) → 2 LiOH (aq) + H2(g)
natrium + water → natriumhydroxide + waterstof
2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH (aq) + H2(g)
kalium + water → kaliumhydroxide + waterstof
2 K(s) + 2 H2O(l) → 2 KOH (aq) + H2(g)
Alle elementen van een bepaalde groep reageren op analoge wijze.
Hoe reageren alkalimetalen anders?
Aangezien alkalimetalen de meest reactieve groep metalen in het periodiek systeem vormen, is elk van deze metalen in staat om met verschillende elementen te reageren om verschillende resultaten te produceren. De volgende chemische vergelijkingen tonen enkele van de manieren waarop ze reageren:
kalium + zuurstof → kaliumoxide
4 K(s) + O2(g) → 2 K2O(s)
natrium + chloor → natriumchloride
2 Na(s) + Cl2(g) → 2 NaCl(s)
kalium + chloor → kaliumchloride
2 K(s) + Cl2(g) → 2 KCl (s)
Alle alkaliën manifesteren zich als een witte vaste stof in hun samengestelde vorm die in water kan worden opgelost. De meeste van deze verbindingen zijn ionisch van aard.
Leer hier over Groep 16 Elementen.
De geschiedenis van alkalimetalen
In de oudheid kende men alkalimetaalzouten via het Oude Testament dat verwijst naar een zout genaamd ‘Neter’ (natriumcarbonaat), gewonnen uit de as van plantaardig materiaal. Salpeter (kaliumnitraat) werd gebruikt in buskruit, dat rond de 9e eeuw na Christus in China werd uitgevonden en tegen de 13e eeuw in Europa was geïntroduceerd.
In oktober in het jaar 1807 isoleerde de Engelse scheikundige Sir Humphry Davy kalium en later natrium. De naam natrium komt van het Italiaanse soda, een term die in de Middeleeuwen werd toegepast op alle alkaliën, kalium komt van het Franse ‘potasse’, een naam die werd gebruikt voor het residu dat achterbleef bij de verdamping van waterige oplossingen die waren verkregen uit houtas.
In het jaar 1817 ontdekte de Zweedse scheikundige Johan August Arfwedson Lithium bij het analyseren van het mineraal petaliet. De naam lithium komt van lithos, het Griekse woord voor steenachtig. Het element werd pas in zuivere vorm geïsoleerd toen Davy een minieme hoeveelheid produceerde door elektrolyse van lithiumchloride.
Lees hier meer over Groep 17 Elementen.
Een opgeloste vraag voor u
Vraag: Wat zijn de eigenschappen van alkalimetalen?
Ans: Alkalimetalen zijn zeer reactief in de natuur, daarom manifesteren ze zich in combinatie met andere elementen, in de natuur. De meeste van deze metalen zijn gemakkelijk oplosbaar in water, wat hun extractie vrij gemakkelijk maakt. Alle alkalimetalen vertonen een zilverachtige glans, waardoor ze er glanzend uitzien. Zij zijn zeer buigzaam en geleiden elektriciteit zonder problemen.
Alle alkalimetalen hebben een zeer laag smeltpunt en de legeringen van deze alkalimetalen vertonen nog lagere smeltpunten. Zij reageren het gemakkelijkst met de zuurstof in de atmosfeer en met waterdamp. Zij kunnen ook vrij heftig reageren om waterstofgas en sterk bijtende oplossingen te vormen.