周期表の第 1 族の元素は、主に左側の縦の列に配置されます。第 1 族元素はアルカリ金属と呼ばれます。各アルカリ金属原子の最も外側の表面には、内殻の電子よりも核への結合が大幅に弱い単一の電子が含まれています。さらに、アルカリ金属は密度が低いため、最初の 3 つの元素 (リチウム、ナトリウム、カリウム) が水に浮きます。
アルカリ金属
「アルカリ」はアラビア語の「塩漬けの灰」に由来します。化学では、水に溶ける塩基を表します。水素を除く周期表の第 1 族には、アルカリ金属が含まれています。それらはすべて外殻に単一の電子を持っているため、金属結合が不十分になります。ただし、これらの金属の特性と傾向は非常に似ています。
アルカリ金属は古くから存在しています。 Humphry Davy 卿は、1807 年にナトリウムとカリウム金属の分離を達成しました。
アルカリ金属の濃度
アルカリ金属の濃度 要素の質量と体積 (サイズ) の差の合計であり、密度に対する行数の増加の影響を与えます。
行番号によって密度がどのように変化するかを理解するには、総密度 d=m/v を調べます。
アルカリ金属は、他の金属に比べて密度が比較的低いです。たとえば、Li、Na、および K は水よりも大幅に軽いです。 アルカリ金属の濃度 Li から Cs に進むにつれて増加します。
アルカリ金属は、サイズが比較的大きいため、原子の密度が低くなります。原子サイズと質量の両方がグループを下に移動するにつれて大きくなりますが、原子質量の増加は、より大きな原子サイズのバランスをとっています。その結果、アルカリ金属の密度は Li から Cs に向かって増加します。一方、カリウムはナトリウムよりもかなり軽く、これはカリウムの原子半径が異常に大きくなった結果である可能性が最も高い.
アルカリ金属は、水よりもスマートで密度が低いため、他の金属よりも優れていると考えられていました.
密度の傾向
リチウム、ナトリウム、およびカリウムはすべて、密度が水よりも低い (1 g cm-3 未満) 比較的軽い金属です。 アルカリ金属の濃度が高いため、この傾向を簡単に説明するのは困難です。 は 2 つのパラメーターに依存しており、どちらもグループが下に進むにつれて変動します。原子も同じように並んでいます。考慮しなければならない唯一の変数は、特定の体積に詰めることができる原子の数と原子の質量です。詰められる量は、原子の半径に依存する原子の体積に依存します。
原子半径が小さくなると、原子体積が大きくなります。そのため、ナトリウム原子はリチウム原子よりも高密度に特定の体積に満たすことができます。ただし、粒子のサイズが大きくなるにつれて、その質量も増加します。したがって、一定量のナトリウム原子は、同じ量のリチウム原子よりも重くなります。したがって、立方センチメートル (1 cm3) のナトリウムは、1 立方センチメートル (1 cm3) のリチウムよりも原子が少なく、各原子は重くなっています。密度を決定するには、数学的計算を実行する必要があります。
密集した主な活動 アルカリ金属
第 1 族元素を下に移動すると、アルカリ金属の密度 増加します (カリウムを除く)。
アルカリ金属の濃度 進むにつれて変化する 2 つの要素の組み合わせによる変化。
これらの金属について考慮すべき点は 1 つだけです。特定の体積に詰め込める原子の数と、各原子に関連する質量です。配置できる数は、その質量 (原子サイズ) によって異なります。
グループ 1 を下に移動すると、原子半径がその原子体積とともに増加します。これは、ナトリウム原子をリチウム原子と同じ体積に詰め込むことができないことを意味します.
ただし、グループを下るにつれて、原子の質量は増加します。たとえば、ナトリウム原子とリチウム原子の数が同じ場合、質量は異なります。
したがって、1 立方センチメートルのナトリウムは、1 立方センチメートルのリチウムよりも原子数が少ないですが、それぞれの重量は重くなります。
アルカリ金属密度の計算
密度 =質量 / 体積
1) 質量が増加しても体積が減少すると、密度 (質量/体積) が増加します。
2) 質量が減少して体積が増加すると、密度 (質量/体積) が減少します。
3) 質量と体積の両方が増加する場合、どちらがより速い速度で増加するかを決定する必要があります (これら 2 つは相反する変数であるため)
- 質量が体積より速く増加すると、密度も増加します。
- 体積が質量よりも速く増加すると、密度が減少します (つまり、質量/体積の分母が増加し、全体のパーセンテージが小さくなります)。
4) 質量と体積が同時に減少する場合、同じロジックを使用できます。
一般に、アルカリ金属の質量増加率は体積増加率よりも大きい。したがって、アルカリ金属の密度 グループを下るにつれて増加します。
結論
アルカリ金属は、周期表の最初のグループに含まれる元素です。アルカリ金属は反応性が高く、イオン化エネルギーが低いほど反応性が高くなります。アルカリ金属は、すべての第 1 族元素の中で最も低いイオン化エネルギーを持ち、密度が低いことを示しています。ただし、反応性を避けるために、酸素から完全に隔離する必要があります。また、凝集エネルギーが低いため、軽量で切断が容易です。まとまりのあるエネルギーがあればあるほど、柔らかくなります。
