アルカリ金属の日常使用|化学

普通の人にとって、周期表は高校の理科の授業を思い出させるものですが、情報の宝庫にもなり得ます。レッスンを忘れてしまった場合でも、心配はいりません。利用可能なデータをナビゲートするのに役立つように、アルカリ金属から始めて、さまざまな元素グループの日常的な使用法をまとめました。

アルカリ金属とは何ですか?また、日常生活のどこでそれらに遭遇する可能性がありますか?

アルカリ金属の性質

周期表は、各元素の電子数に基づいてグループに分けられます。グループ 1 はアルカリ金属として知られています。アルカリ金属とは何？それらには以下が含まれます:

一般的なアルカリ金属	レアアルカリ金属
リチウム	ルビジウム
ナトリウム	セシウム
カリウム	フランシウム

これらの金属はすべて、外側の軌道に単一の電子を持っているため、非常に類似した物理的特性を示します。それらはすべて、簡単に切断できる軟質金属です。セシウムを除くすべてのアルカリ金属は、純粋な状態でも白色です。

化学的および物理的特性

物理的な類似性以外に、アルカリ金属の存在を示す特徴は何ですか?

まず、これらの化学物質はすべて、非常に反応性が高いため、通常、自然界では純粋な状態では見つかりません。反応の激しさは個々の金属によって異なりますが、水に触れると反応します。ナトリウムやセシウムのように、爆発するほど激しく反応するものもあります。そのため、これらの化学物質は通常、塩として検出されます。

また、空気に触れるとすぐに変色します。手元にどのアルカリ金属があるかわからない場合は、火をつけて、どのアルカリ金属を持っているかを確認できます。それらはすべて異なる色に燃えます。簡単な燃焼テストで以下が表示されます:

リチウムは赤く燃える
ナトリウムはオレンジ色に燃える
カリウムバーンズライラック（ピンク）
ルビジウムは赤紫に燃える
セシウムは青色または青紫色に燃えます

純粋な状態では、これらの金属はほとんどの場合、油または別の非反応性物質に保存されています.

実際のアプリケーション

日常生活のどこでアルカリ金属に遭遇する可能性がありますか?以下にいくつかの例を示します:

リチウム

リチウムは、酸素と結合して酸化リチウムを作ることを好み、その元素の形で自然に発見されることはありません。 1817 年に初めて発見されたが、地球の地殻の 0.0007% しか占めていない。また、地球上で最も軽い既知の金属でもあります。アルミニウムや銅などの他の同様の材料と合金になっていることがよくあります。リチウムとその合金にはいくつかの異なる用途がありますが、日常生活でそれらの多くに遭遇することはないかもしれません.

リチウムの用途

メンタルヘルスの薬: 炭酸リチウムは、双極性障害と統合失調症の患者の治療に使用されます。
空気浄化: 宇宙に行きたいなら、水酸化リチウムが必要です。航空宇宙エンジニアは、宇宙船内の大気から二酸化炭素を除去するために使用しています。
潤滑剤: あなたの地元の自動車部品店に向かい、白いリチウムグリースを手に入れてください.デリケートな可動部品に最適です。

ナトリウム

長い間、科学者たちはナトリウムとカリウムの違いを見分けることができませんでした。実際、1807 年までは同じ要素と見なされていました。ナトリウムは信じられないほど揮発性です。純粋なナトリウムを手に入れると、水との接触を防ぐために鉱油に詰め込まれていることがわかります.他の多くの元素とは異なり、ナトリウムの化学記号はその名前と一致しません。これは、ラテン語で炭酸ナトリウムを意味するナトリウムという名前が付けられているためです。

ナトリウムの用途

料理の味付け: ナトリウムの最も認識可能な形態は塩化ナトリウムであり、食卓塩としても知られています。あなたのキッチンにもきっとあるはずです。
キッチンの掃除: キッチンやバスルームの掃除にホウ砂を使用している場合は、ホウ酸ナトリウムです。
街灯: 明るい黄色の街灯を見たことがあるなら、ナトリウムに感謝します。球根に含まれるナトリウム蒸気がその色を作り出します。

カリウム

このリストにあるアルカリ金属のうち、カリウムはおそらく最もよく知られているものです.地球の地殻で 8 番目に豊富な鉱物です。科学者はナトリウムを発見したのと同じ 1807 年にそれを発見しました。他のほとんどのアルカリ金属と同様に、自然界では純粋な元素の形では見つかりません。代わりに、シルバイトやポリハライトなどの他の鉱物から電気分解によって得られます。揮発性が高いため、反応を防ぐために灯油に保管する必要があります。

カリウムの用途

必要な栄養: カリウムはバナナやその他の自然食品に含まれています。それはあなたの体が筋肉の収縮と神経信号を管理するのを助けます.足にけいれんがある場合は、食事にもっとカリウムが必要な兆候です。
肥料: カリ肥料は、植物の黄変や生育不良を防ぎます。
石鹸、ガラス、火薬: 炭酸カリウムは、ガラスと石鹸の両方に欠かせない成分です。硝酸カリウムとして、火薬にも含まれています。

セシウム

今、私たちは希少なアルカリ金属に入っています.セシウムは非常に反応性の高い元素です。このリストの残りのアルカリ金属と同様に、自然界では元素の形で見つけることはできません.代わりに、通常、このリストの別の元素であるルビジウムと混合されています。最も希少な金属の 1 つであるにもかかわらず、セシウムにはいくつかの用途があります。

セシウムの用途

原子時計: セシウムの同位体であるセシウム 133 は、必要な共鳴周波数を正確に測定するため、原子時計で最もよく見られる元素です。
光電セル: セシウムは、太陽電池で太陽光を電気に変換するためによく使用されます。
宇宙船用イオンエンジン: セシウムは容易にイオン化するため、最終的には宇宙船の推進剤イオンエンジンに最適です。私たちはまだその技術に取り組んでいます。

ルビジウムとフランシウム

これらの 2 つの要素は非常にまれであり、どちらにも実際の用途がないため、ひとまとめにされています。日常生活でルビジウムやフランシウムに出会うことはありません。ルビジウムはセシウムやフランシウムよりも一般的ですが、真空管を製造したり、宇宙船用のイオンエンジンを構築したりしない限り、日常生活でルビジウムを見つけることはありません.

フランシウムは、別の元素であるアクチニウムが崩壊するときに生成されます。その半減期は非常に短いため、専門家は、地球上に存在する量が常に 1 オンス未満であると推定しています。実験室の外では、フランシウムの申請はありません.

日常生活のどこでアルカリ金属を発見しましたか?アルカリ金属について、または以前または今後の投稿について質問がある場合は、お知らせください。ご連絡をお待ちしております!

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