アルカリ金属の物性

アルカリ金属は揮発性で、最外殻には電子が 1 つしかありません。 「アルカリ」という用語は、一般に、金属水酸化物の塩基性またはアルカリ性を指します。この化合物は通常、水と反応して酸を中和できる強塩基であるアルカリを形成するため、アルカリ金属と呼ばれます。アルカリ金属は、特性に関して周期律表グループの傾向の最も良い例であり、元素は同様の特性を持っています。 アルカリ金属の物理的性質 グループ 1 を下に移動すると、着実に変化します

アルカリ金属

リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムはすべて、周期表の第 1 族元素に属するアルカリ金属です。アルカリ金属という名前は、水との反応性に由来します。

反応性が高いため、アルカリ金属は他の元素と一緒に自然界に存在することがよくあります。これらの金属のそれぞれは、それらを結合する電子の外層に単一の電子を持っています.

このリストにある元素のほとんどは、最外層で容易に電子を失います。ただし、水素はサイズが小さいため、単電子をすぐに失うことはありません。したがって、非金属のように機能します。

アルカリ金属の物性 サイズ、物質の状態 (固体、液体、気体)、色、質量、密度、強度など、物質のすぐにわかる特徴を指します。

アルカリ金属の物理的性質

すべてのアルカリ金属は金属光沢を持ち、色は銀白色です。

2. 滑らかさ:

アルカリ金属の物理的性質 柔らかく、可鍛性があり、延性があります。切りたての状態では、電子振動により光沢のある外観になります。

3. 密度:

金属結晶では原子が密に配置されているため、一部の元素の密度が高くなります。たとえば、リチウムは原子の原子量が小さいため、密度が低くなります。元素の密度は、原子量の増加により原子番号が減少するにつれて増加します。一方、K は Na よりも軽く、原子サイズが予想外に大きくなったことが原因である可能性が最も高いです。

4. 原子体積:

グループ番号が Li から Cs に減少するにつれて、原子体積は増加します。したがって、原子半径とイオン半径は同様に増加します。

5. 融点と沸点:

結晶格子結合が弱いため、すべてのアルカリ金属の融点と沸点が低くなります。原子の巨大な原子半径と単一の価電子の存在は、弱い原子間結合に関連しています。金属原子の直径が増加するにつれて、非結合電子反発力が増加し、Li から Cs への融点と沸点の値が低下します。

5. イオン化力:

アルカリ金属は、それらの周期の中で最も低い初期イオン化エネルギーを持っています.

原子核は一番外側の s 電子だけを持っています。したがって、それを取り除くのにほとんどエネルギーは必要ありません。そのため、アルカリ金属のイオン化エネルギーは低くなります。

グループを下に移動すると、イオン化エネルギーが低下します。

6. 陽性特性:

アルカリ金属は、本質的に非常に陽性または金属的であり、アルカリ金属が Li から Cs に進むにつれて、この特徴は強まります。

アルカリ金属の物性 イオン化エネルギーが低い。

セシウム (Cs) は、最も電気陽性または金属元素です。

7. 電極電位:

アルカリ金属は強い電気陽性で、水中で容易に酸化し、水素ガスを放出します。

アルカリ金属の負極電位は、高い酸化電位を表します。

従って、Ｌｉ＋／Ｌｉ電極は最大の負電位を有する。したがって、Li は電子を失う可能性が最も高いです。したがって、リチウム (Li) は最も強力な還元剤です。

8. 還元性:

イオン化エネルギーが低いため、アルカリ金属は優れた還元剤です。それらの低下特性は、Na、Cs、Rb、K、Li (水溶液中) です。

「Li」は、その気化、イオン化、および水和熱に基づいて、-3.05V の最大の負の E0 を持っています。したがって、リチウムは最も強力な還元剤です。

9. 電気陰性度:

アルカリ金属の電気陰性度は、周期表の下に移動するにつれて減少します。

アルカリ金属の巨大なサイズと低い核エネルギーは、それらが電子を引き付けるのを防ぎます。その結果、これらの元素の電気陰性度は、原子サイズがグループの上部から下部に成長するにつれて、Li から Cs に低下します。

10. 酸化状態:

すべてのアルカリ金属の最も外側の原子価殻には、電子が 1 つしか含まれていません。最後から 2 番目のシェルが完成した後、これらの原子は 1 つの電子を最も近い不活性ガスに失います。その結果、一価元素の酸化状態は +1 になります。

11. イオンの水和:

すべてのアルカリ金属塩 (リチウムを除く) はイオン性であり、アルカリ金属カチオンの強い水和傾向により水に溶けます。つまり、

M+ (g) + H2O (過剰) → M+ (aq)

したがって、反応は発熱と見なされます。水和傾向は陽イオンの電荷と半径の比 (q/r) によって異なるため、Li+ から Cs+ まで減少します。したがって、小さい陽イオンほど水和エネルギーが大きくなります。

12. 炎の色:

すべてのアルカリ金属と関連する塩は、発光しない炎に独特の色を与えます。

エネルギーを吸収するため、アルカリ金属とその塩の電子は、燃えている炎の中に置かれると、より高いエネルギー レベルに刺激されます。これは不安定な状態です。したがって、電子が基底状態に戻ると、特定の光の色が放出されます。 Li から Cs に移動すると、イオン化エネルギーが減少し、放出される光の周波数が増加します。

13. 光電効果:

アルカリ金属、特に K と Cs は、イオン化活性と仕事関数が低いため、光電効果があります。

14. 電気伝導率:

すべてのアルカリ金属の価電子は結晶構造を自由に移動できるため、優れた熱伝導体および電気伝導体です。グループの下に移動するにつれて電気伝導度が増加します。

結論

アルカリ金属の物理的性質 密度が低いにもかかわらず、他の金属と共通しています。アルカリ金属の外殻には、1つの電子がゆるく結合しています。これにより、原子半径が最大になります。イオン化エネルギーが低いため、金属特性と高度な反応性を示します。アルカリ金属がその価電子を失うと、一価カチオンが形成されます。アルカリ金属の電気陰性度は低いです。その結果、それらは非金属、特にハロゲンと強いつながりがあります。