アルカリ金属は、周期表の左の列にあります。 （Li）リチウム、（Na）ナトリウム、（K）カリウム、（Rb）ルビジウム、（Cs）セシウム、（Fr）フランシウムの合計6種類の金属が含まれています。アルカリ金属は、第 1 族であるため、第 1 族金属としてもよく知られています。 1族金属は、水と反応するとアルカリ性になることからこのように名付けられました。アルカリ金属は、さまざまな元素と容易に結合するため、自然界で簡単に見つけることができる最も反応性の高い金属です。
アルカリ金属の重要な側面
反応性の高い金属
アルカリ金属は水や他の元素と反応します。 NaCl (塩化ナトリウム)、KCl (塩化カリウム)、MgCl2 (塩化マグネシウム) などのミネラルと同様に、これらも水に溶けやすく、精製と抽出が容易です。
熱と電気を伝導
すべてのアルカリ金属は光沢があり、光沢のある構造を持っています。それに加えて、柔軟性が高く、電気と熱の優れた伝導体です。
低融点
アルカリ金属は低融点で構成されています。これらのうち、最も軽いアルカリ金属はリチウムです。その融点は約 179 °C (354 F ) です。
アルカリ金属:電子配置
電子構成には、原子価、外殻、陽性要素などが含まれます。各要素を 1 つずつ見てみましょう:
- アルカリ金属の電子の総数は 1 つだけです。そしてそれは原子価殻に存在します。
- 一般に、アルカリ元素の電子配置は ns1 で表されます。
- 外殻の電子が緩み、正電荷を持つカチオンが生成されます。
- 電子の損失により、要素は最も正の電子になります。それが純粋な状態で見つからない唯一の理由です。
アルカリ金属の化学的性質
アルカリ金属は、産業や日常生活で多くの使用例があります。その用途をよりよく理解するのに役立つ化学的性質を次に示します。
窒化物とリン化物
- 電子金属は、現在の大気中の窒素とも反応します。
- 例:6M + N2 =2M3N
酸化物
- アルカリ金属は、現在の大気中の酸素と反応します。その後、自然の輝きで変色します。
- 現在の酸素で燃焼し、その結果、酸化物を形成する物質です。
- 形成される酸化物が異なります。現在の大気中の酸素は、酸化状態が異なります。
- ナトリウムは過酸化物の形成を助け、小さなリチウムは通常の酸化物を作りますが、大きな原子はスーパーオキシドを形成します.
アルカリ金属の抽出
アルカリ金属の抽出は、単純な抽出方法を使用して行われます。しかし、アルカリ金属では通常の抽出法は用いられません。理由は次のとおりです:
- 陽性金属の数が多いため
- 強力な還元剤であるため、塩化物や酸化物を還元してアルカリ金属を抽出することはできません
- 非常に陽性であるため、それぞれの塩の水溶液から移動できません
- 電気分解によってアルカリ金属を分離することはできません
電気分解プロセス
電気分解プロセスの段階的な説明は次のとおりです。
- 溶液の水素イオンは、電気分解時に水素ガス状態に還元されます。
- 電解プロセスでは、ナトリウムとカリウムの 2 つの元素のみが形成され、塩化ナトリウムと水酸化ナトリウムに融合されます。
- アルカリ金属と水銀やその他の金属で合金が形成されます。
アルカリ金属反応
アルカリ金属は、周期表で最も反応性の高い元素です。アルカリ金属はさまざまな元素と反応します。
- カリウムと酸素は酸化カリウムを形成します。
- ナトリウムと塩素は塩化ナトリウムを形成します。
- 塩化カリウムからのカリウムと塩素
リチウムの挙動
- リチウム金属は共有結合性が高いため、リチウムはアルカリ金属とは異なる元素です。最小サイズの存在によるものです。
- リチウムには抵抗力があり、それは最も強力な特性の 1 つです。
アルカリ金属の使用
- 強力な還元剤として使用されます。
- リチウムは、耐熱ガラスやセラミックの製造に使用されます。
- リチウム化合物はビタミン A の合成にも使用されます。
- 炭酸リチウムは、躁うつ病や精神障害の治療に使用できます。
アルカリ金属の性質
融点と沸点
- 結晶格子結合が弱いため、アルカリ金属の両方のポイントは低率です。
- 金属原子の直径が大きくなると、非結合電子結合も増加します。
電気陽性
- アルカリ金属は非常に陽性です。
- アルカリ金属の金属的性質により、金属の強度が高まります。
導電率
- 金属の価電子は自然界で自由に動き、結晶を通過します。
- アルカリ金属は電気と熱の優れた供給源です。
密度
- アルカリ金属の一部の元素は高密度です。これは、原子の配置が密になっているためです。
- 密度は原子番号によって異なります。原子番号が減少すると、密度が増加します。
滑らかさ
- アルカリ金属は滑らかで柔らかく、しなやかです。
- 振動電子はアルカリ金属に光沢を与えます。
結論
アルカリ金属は反応性が高いです。自然界ではアルカリ金属を手に入れることはできません。アルカリ金属はイオン化エンタルピーが低いため、電子も減少します。アルカリ金属には、各元素とは異なる多くの特性があります。たとえば、金属の外殻には 1 つの電子が存在します。
