Vet du att grundämnena i det periodiska systemet klassificeras ytterligare utifrån deras egenskaper? Jo, beroende på vilken typ av reaktion som metallerna uppvisar kallas vissa av metallerna för alkalimetaller. Att göra en sådan klassificering är ibland avgörande för förståelsen av olika grundämnen.
Det hjälper oss också att bestämma det förväntade resultatet av ett visst grundämne, baserat på dess placering i det periodiska systemet. Att studera alkalimetaller och deras egenskaper är därför mycket intressant och stimulerande för den övergripande kunskapen om det periodiska systemet. Låt oss förstå mer om dessa metaller.
Föreslagna videor
Alkalimetallförteckning
(Källa: Image40)
I grupp 1 i det periodiska systemet ingår följande alkalimetaller:
- Litium
- Natrium
- Kalium
- Rubidium
- Caesium
Alkalimetaller Egenskaper
Den allmänna elektroniska konfigurationen för grundämnena i grupp 1 är ns1. De har en stark tendens att donera sin valenselektron i det sista skalet för att bilda starka joniska bindningar. De har den minsta kärnladdningen i sina respektive perioder. När vi rör oss nedåt i gruppen ökar atomradien. Därför minskar kärnladdningen. Cesium är det mest metalliska grundämnet i gruppen.
För att förhindra att grundämnena kommer i kontakt med syre förvaras de i burkar som innehåller olja. Smältpunkten för dessa grundämnen är ganska låg, nämligen 180° Celsius för litium och 39° Celsius för rubidium. När det gäller metallens densitet uppvisar grupp ett-elementen en mycket låg densitet på upp till 1 gcm-3, vilket innebär att de lätt kan flyta på vattenytan.
Om vi bestämmer oss för att skära dessa metaller kommer vi därför att kunna göra det utan större problem. När de skärs i två halvor kan vi observera att deras yta är lika glänsande som vilken annan metall som helst, men även efter att de förvaras i olja genomgår de en anlöning. Som ledare av värme och elektricitet är de utmärkta.
Lär dig mer om grundämnen i grupp 14 här.
Alkalimetaller Reaktivitet med vatten
Alkalimetaller får sin klassificering på grund av resultatet av deras reaktion med vatten. Alkalimetaller producerar när de reagerar med vatten en alkalisk lösning tillsammans med utsläpp av vätgas. Följande kemiska ekvationer visar hur olika metaller reagerar med vatten:
litium + vatten → litiumhydroxid + väte
2 Li(s) + 2 H2O(l) → 2 LiOH (aq) + H2(g)
natrium + vatten → natriumhydroxid + väte
2 Na(s) + 2 H2O(l) → 2 NaOH (aq) + H2(g)
kalium + vatten → kaliumhydroxid + väte
2 K(s) + 2 H2O(l) → 2 KOH (aq) + H2(g)
Alla grundämnen i en viss grupp reagerar på motsvarande sätt.
Hur reagerar alkalimetaller på annat sätt?
Då alkalimetaller är den mest reaktiva gruppen av metaller i det periodiska systemet, kan var och en av dessa metaller reagera med olika grundämnen för att ge olika resultat. Följande kemiska ekvationer visar några av de sätt på vilka de reagerar:
kalium + syre → kaliumoxid
4 K(s) + O2(g) → 2 K2O(s)
natrium + klor → natriumklorid
2 Na(s) + Cl2(g) → 2 NaCl(s)
kalium + klor → kaliumklorid
2 K(s) + Cl2(g) → 2 KCl (s)
Alla alkalier yttrar sig som ett vitt fast ämne i sin sammansatta form som kan lösas upp i vatten. De flesta av dessa föreningar är joniska till sin natur.
Lär dig mer om grundämnena i grupp 16 här.
Alkalimetallernas historia
Under antiken kände tidigare människor till alkalimetallsalter genom Gamla testamentet som hänvisar till ett salt som kallas ”Neter” (natriumkarbonat), som utvinns ur askan från vegetabiliska ämnen. Salpeter (kaliumnitrat) användes i krut, som uppfanns i Kina omkring 800-talet e.Kr. och hade införts i Europa på 1200-talet.
I oktober 1807 isolerade den engelske kemisten Sir Humphry Davy kalium och senare natrium. Namnet natrium kommer från det italienska soda, en term som under medeltiden användes för alla alkalier, kalium kommer från det franska ”potasse”, ett namn som används för den rest som blir kvar vid avdunstning av vattenlösningar som härrör från träaska.
Året 1817 upptäckte den svenske kemisten Johan August Arfwedson litium när han analyserade mineralet petalit. Namnet litium kommer från lithos, det grekiska ordet för stenig. Grundämnet isolerades inte i ren form förrän Davy framställde en mycket liten mängd genom elektrolys av litiumklorid.
Lär dig mer om grundämnen i grupp 17 här.
En löst fråga till dig
Frågor: Vilka egenskaper har alkalimetaller?
Ans: Alkalimetaller är mycket reaktiva i naturen, vilket är orsaken till att de manifesterar sig i kombination med andra grundämnen, i naturen. De flesta av dessa metaller är lättlösliga i vatten, vilket gör det ganska lätt att utvinna dem. Alla alkalimetaller uppvisar en silverliknande lyster, vilket gör att de framstår som glänsande. De är mycket formbara och leder elektricitet utan problem.
Alla alkalimetaller har en mycket låg smältpunkt och legeringarna av sådana alkalimetaller uppvisar ännu lägre smältpunkter. De reagerar lättast med syret i atmosfären och vattenånga. De kan också reagera ganska kraftigt för att bilda vätgas och starka kaustiska lösningar.