Что такое щелочные металлы? Это элементы первой группы Д. Менделеева, которые являются основными подгруппами периодической таблицы данных. К ним относятся металлы Li, Na, K, RB, CS и FR. У этой группы есть общие качества.
Особенности
Эти металлы имеют низкую плотность (литий, натрий и калий легче воды) и низкую температуру плавления (максимум для лития составляет 180,6°C). Они мягкие, легко режутся ножом и быстро окисляются, поэтому их хранят в контейнерах, заполненных химически инертным газом или жидкостью (обычно парафином).
Все металлы этой подгруппы серебристо-белые; в циклической системе элементов Менделеева щелочные металлы всегда следуют за инертным газом. Инертные газы или благородные газы практически не вступают в химические реакции. Они являются химически инертными газами, что объясняется тем, что их электронная оболочка полностью заполнена.
Щелочные металлы, с другой стороны, имеют несмешивающиеся электроны на внешнем энергетическом уровне. В результате эти металлы выступают в качестве доноров электронов в химических реакциях. Они всегда имеют степень окисления +1 и химически очень активны — положительно реагируют с кислотами (взрывчатые вещества) и бурно реагируют с водой с выделением водорода, образуя щелочь МеОН (здесь металл). Активность этих металлов возрастает от Li к Fr.
Литий
Литий — первый элемент в группе щелочных металлов. Его индивидуальный вес составляет 6, 941 и состоит из двух природных изотопов — 6li (7,5%) и 7li (92,5%). Известно, что два других изотопа производятся искусственно, но имеют очень короткое время жизни.
Интересным фактом о щелочных металлах является то, что 7li стоит в несколько раз дороже, чем 6li, хотя первый более распространен. История открытия этого элемента связана с именем шведского химика И. А. Арфведсона.
Калий
Калий, наряду с натрием, играет важную роль в клетках живых организмов и поддерживает мембранный потенциал. В организме человека содержится около 175 граммов этого металла, и для поддержания этого запаса необходимо ежедневно пополнять его до 4 граммов.
Он часто встречается в природе, но только в соединениях — это третий по распространенности металл в воде. При недостатке этого металла в почве его вносят в виде удобрения KCL, сульфата калия K2SO4 и растительной золы.
Многие знают о цианистом калии, но мало кто знает, где он используется. Он также используется для извлечения гальванических серебряников, основных металлов, руд и драгоценных металлов, таких как золото.
Цезий
Каециус был обнаружен в 1860 году в термальных источниках Шварцвальда. Его индивидуальный вес составляет 132, 905 г.
Этот металл используется в таких отраслях, как автоматизация, электроника, радиолокация и кино, а также в ядерных реакторах и космических аппаратах. Это был первый элемент, открытый со спектральным разрешением.
Франций
Кальций — самый нестабильный и тяжелый элемент среди щелочных металлов, его масса составляет 223 части на миллион (223/223) организмов. Из-за этих особенностей его было очень трудно разделить.
Его использовали для изучения искусственно созданных образцов, поскольку это очень редкий металл, которого, по подсчетам ученых, в коре около 500 граммов.
Натрий
Натрий — один из самых распространенных щелочных металлов. По этой причине он используется в различных отраслях промышленности. Например, руды драгоценных металлов обрабатывают раствором цианида натрия. Этот процесс приводит к образованию хвостового соединения, из которого с помощью цинка можно извлечь чистое золото или серебро.
Натрий также используется в качестве теплоносителя в ядерной воде благодаря определенным природным свойствам (значительная разница между температурой плавления и температурой кипения). Натрий не встречается в природе в чистом виде — его используют только в рудах, поскольку он очень активен.
Интересным фактом является то, что отдельные слои натрия были обнаружены в атмосфере на высоте около 80 км. Причина этого заключается в том, что на этой высоте нет доказательств того, что натрий может вступить в реакцию.
Рубидий
Рубид — по-своему интересный щелочной металл. Индивидуальная масса составляет 85, 467, а металл является радиоактивным. При контакте с воздухом Рубид воспламеняется и горит розово-фиолетовым пламенем, взрываясь с выделением воды, F, Cl, Br, I и S.
Интересной особенностью рубида является его способность вырабатывать электричество при воздействии солнечного света.
Все щелочные металлы имеют общие характеристики, но каждый из них обладает и своими специфическими свойствами. Некоторые элементы все еще очень плохо изучены, и, учитывая спрос на эту группу металлов со стороны различных отраслей промышленности, существует значительная задержка в заполнении пробелов в справочниках.