Alkalni metal

Alkalni metal , bilo koji od šest kemijskih elemenata koji čine Skupinu 1 (Ia) periodnog sustava - naime, litij (Li), natrij (Na), kalij (K), rubidij (Rb), cezij (Cs) i francij (Fr). Alkalni metali su takozvani zbog reakcije s voda tvori lužine (tj. jake baze sposobne za neutralizaciju kiselina). Natrij i kalij su šesti i sedmi po zastupljenosti elementi, konstituiranje , odnosno 2,6, odnosno 2,4 posto Zemljine kore. Ostali alkalni metali su znatno rjeđi, s rubidijem, litijem i cezijem, čineći 0,03, 0,007 i 0,0007 posto Zemljine kore. Francij, prirodni radioaktivni izotop, vrlo je rijedak i otkriven je tek 1939.

periodni sustav elemenata

periodni sustav Moderna verzija periodnog sustava elemenata (za ispis). Encyclopædia Britannica, Inc.



Najpopularnija pitanja

Koja je definicija alkalnog metala?

Alkalni metali šest su kemijskih elemenata u skupini 1, krajnjem lijevom stupcu periodnog sustava. Oni su litij (Li), natrij (Na), kalij (K), rubidij (Rb), cezij (Cs) i francij (Fr). (Kao i ostali elementi iz Skupine 1, i vodik (H) ima jedan elektron u svojoj najudaljenijoj ljusci, ali nije klasificiran kao alkalni metal jer nije metal već plin na sobnoj temperaturi.)



Periodni sustav elemenata Pročistite periodni sustav elemenata.

Zašto se nazivaju alkalnim metalima?

Alkalni metali su nazvani tako jer kad reagiraju sa voda tvore lužine. Alkalije su hidroksid spojevi ovih elemenata, kao što su natrijev hidroksid i kalijev hidroksid. Alkalije su vrlo jake baze koje su kaustične. Lug je, na primjer, natrijev hidroksid. Lužine reagiraju s kiselinama da bi stvorile soli.

Baza Pročitajte više o bazama.

Koja su svojstva alkalnih metala?

Alkalni metali imaju niska tališta. Litij se topi na 180,5 ° C (356,9 ° F); cezij topi se na samo 28,4 ° C (83,1 ° F). Ovi su elementi također izvrsni dirigenti toplina i struja. Alkalni metali su vrlo reaktivni pa se obično nalaze u spojevi s drugim elementima, poput soli (natrijev klorid, NaCl) i kalijev klorid (KCl).



Više pročitajte u nastavku: Opća svojstva grupe

Koji je najčešći alkalni metal?

Najčešći alkalni metal je natrij , što je 2,8 posto Zemljine kore. Najčešći natrij spoj je natrijev klorid (NaCl), sol. Sljedeći najčešći je kalij , što je 2,6 posto Zemljine kore. Ostali alkalni metali su mnogo rjeđi. Rubidij, litij i cezij su 0,01, 0,002, odnosno 0,0007 posto Zemljine kore. Francij je radioaktivni , a u prirodi postoje samo male količine.

Natrij Saznajte više o natrijumu.

Alkalni metali toliko su reaktivni da se u prirodi uglavnom nalaze u kombinaciji s drugim elementima. Jednostavan minerali , poput halita (natrijev klorid, NaCl), silvita (kalijev klorid, KCl) i karnalita (kalij-magnezijev klorid, KCl · MgCldva6HdvaO), topljivi su u vodi i stoga se lako ekstrahiraju i pročišćavaju. Složeniji, u vodi netopivi minerali, međutim, daleko su obilniji u Zemljinoj kori. Ablacija meteora u Zemljinoj mezosferi (nadmorska visina oko 90 km) nastaje vrlo razrijeđeni plin atomskog natrija (oko 1.000 atoma po kubičnom cm [oko 16.000 atoma po kubičnom inču]). Kasnija reakcija natrija s ozonom i atomskim kisikom stvara pobuđene atome natrija koji emitiraju svjetlost koju vidimo kao rep meteora, kao i difuzniji atmosferski noćni sjaj. Prisutne su i manje količine litija i kalija.

Alkalni metali imaju sjaj poput srebra, visoku duktilnost i izvrsnu vodljivost električne i toplinske energije koja je općenito povezana s metalima. Litij je najlakši metalni element. Alkalni metali imaju niska tališta, koja se kreću od visokih 179 ° C (354 ° F) za litij do najnižih 28,5 ° C (83,3 ° F) za cezij. Legure postoje alkalni metali koji se tope i do -78 ° C (-109 ° F).



Otkrijte kako se benigni bakterijski virus može upotrijebiti za poboljšanje performansi litij-kisikovih akumulatora

Otkrijte kako se dobroćudni bakterijski virus može upotrijebiti za poboljšanje performansi litij-kisikovih akumulatora. Saznajte kako se benigni bakterijski virus može koristiti za poboljšanje performansi litij-kisikovih akumulatora. Massachusetts Institute of Technology (izdavački partner Britannice) Pogledajte sve videozapise za ovaj članak

Alkalni metali lako reagiraju s atmosferskim kisikom i vodenom parom. (Litij također reagira sa dušik .) Energično, a često i burno reagiraju s vodom da bi oslobodili vodik i stvorili jake kaustične otopine. Najčešće nemetalne tvari poput halogeni , halogen kiseline, sumpor i fosfor reagiraju s alkalnim metalima. Sami alkalni metali reagiraju s mnogim organskim spojevi , posebno oni koji sadrže halogen ili lako zamjenjivi atom vodika.

Natrij je u industriji daleko najvažniji alkalijski metal. Metal se koristi u redukciji organskih spojeva i u pripremi mnogih komercijalnih spojeva. Kao slobodni metal, koristi se kao fluid za prijenos topline u nekim nuklearnim reaktorima. Godišnje se koristi stotine tisuća tona komercijalnih spojeva koji sadrže natrij, uključujući običnu sol (NaCl), sodu bikarbonu (NaHCO)3), natrijev karbonat (NadvaŠTO3) i kaustična soda (NaOH). Kalij se znatno manje koristi od natrija kao slobodni metal. Kalijeve soli, međutim, troše se u znatnim tonama u proizvodnji gnojiva. Metal litija koristi se u određenim legurama lakih metala i kao reaktant u organskim sintezama. Litij je važna upotreba u izradi laganih konstrukcija baterije . Primarne litijeve baterije (koji se ne mogu puniti) široko se koriste u mnogim uređajima kao što su kamere, mobiteli i pacemakeri. Punjiva litijeve akumulatorske baterije koji bi mogli biti pogodni za pogon vozila ili skladištenje energije predmet su intenzivnih istraživanja. Rubidij i cezij i njihovi spojevi imaju ograničenu uporabu, ali metalne pare cezija koriste se u atomskim satovima, koji su toliko precizni da se koriste kao vremenski standardi.



cezijev atomski sat

cezijski atomski sat Cezijski atomski sat. Encyclopædia Britannica, Inc.

popis organela koje sudjeluju u sintezi proteina

Povijest

Soli alkalijskih metala bile su poznate drevnim ljudima. Stari se zavjet odnosi na sol tzv neter (natrijev karbonat), koji se ekstrahirao iz pepela biljne tvari. Salitra (kalijev nitrat) koristila se u barutu koji je izumljen u Kini oko 9. stoljećadoa u Europu je uveden do 13. stoljeća.



U listopadu 1807. godine izolirao je engleski kemičar Sir Humphry Davy kalij i onda natrij . Naziv natrij potječe od talijanskog soda , pojam primijenjen u srednjem vijeku na sve lužnice; kalij dolazi od Francuza potaša , naziv koji se koristi za ostatke koji su ostali pri isparavanju vodenih otopina dobivenih iz drvnog pepela.

Litij je otkrio švedski kemičar Johan August Arfwedson 1817. godine analizirajući mineralni petalit. Naziv litij potječe od litos , grčka riječ za kamenit. Element nije izoliran u čistom obliku sve dok Davy nije proizveo minutnu količinu elektrolizom litij-klorida.



Dok su njemački kemičari Robert Bunsen i Gustav Kirchhoff istraživali su mineralne vode u Pfalzu 1860. godine, dobili su filtrat koji je bio obilježen dvjema crtama u plavom području svog spektra (svjetlost koja se emitirala kad je uzorak umetnut u plamen ). Predložili su prisutnost novog alkalnog elementa i nazvali ga cezij , izvedeno iz lat cezij , koristi se za označavanje plavetnila neba. Isti su istraživači, ekstrahirajući lužine iz minerala lepidolita, odvojili drugu otopinu koja je dala dvije spektralne crte crvene boje. Za latinski element predložili su naziv rubidij za element u ovom rješenju rubidus , koja je korištena za najtamniju crvenu boju. Francium je otkrila Marguerite Perey s Instituta za radij u Parizu tek 1939. godine.

U 19. stoljeću jedina upotreba alkalnih metala bila je primjena natrija kao reagensa u proizvodnji aluminija. Kada je uspostavljen elektrolitski postupak za pročišćavanje aluminija, pokazalo se da će veliko korištenje natrija prestati. Naknadna poboljšanja u elektrolitskoj proizvodnji natrija, međutim, smanjila su troškove ovog elementa do te mjere da se može ekonomično koristiti za proizvodnju aditiva za benzin, reagensa za kemijsku industriju, herbicida, insekticidi , najlon, lijekovi i reagensi za rafiniranje metala. Neprekidnu elektrolizu natrijevog hidroksida, tehniku ​​koja se naziva Castnerovim postupkom, zamijenio je 1926. Downsov proces. Ovim postupkom, u kojem se otopljena smjesa natrijevog klorida i kalcijevog klorida (radi smanjenja tališta) elektrolizira, nastaju i natrijev metal i klor.