Einführung in die Chemie

• Cäsiumatomtaktein Primärfrequenzstandard, bei dem elektronische Übergänge zwischen den beiden hyperfeinen Grundzuständen von Cäsium-133-Atomen zur Steuerung der Ausgangsfrequenz verwendet werden.,
• Alkalimetallalle der weichen, leichten, reaktiven Metalle der Gruppe 1 des Periodensystems; Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Francium.
• Lyeeine starke ätzende alkalische Lösung von Kalium-oder Natriumsalzen, erhalten durch Auslaugen von Holzasche. Es wird viel bei der Herstellung von Seife sowie in Biodiesel verwendet.,

Die Alkalimetalle sind eine Gruppe chemischer Elemente im Periodensystem mit folgenden physikalischen und chemischen Eigenschaften:

• glänzend
• weich
• silbrig
• hochreaktiv bei Standardtemperatur und-druck
• verlieren leicht ihr äußerstes Elektron, um Kationen mit einer Ladung von +1

zu bilden, und können aufgrund ihrer Weichheit leicht mit einem Kunststoffmesser geschnitten werden.ihre glänzende Oberfläche trübt sich schnell in der Luft durch Oxidation. Aufgrund ihrer hohen Reaktivität müssen Alkalimetalle unter Öl gelagert werden, um eine Reaktion mit Luft zu verhindern., In der modernen IUPAC-Nomenklatur umfassen die Alkalimetalle die Elemente der Gruppe 1, ausgenommen Wasserstoff. Alle Alkalimetalle reagieren mit Wasser, wobei die schwereren Alkalimetalle stärker reagieren als die leichteren.

Periodische Trends von Alkalimetallen

Die Alkalimetalle sind Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cäsium (Cs) und Francium (Fr)., Diese Gruppe liegt im s-Block des Periodensystems, da alle Alkalimetalle ihr äußerstes Elektron in einem s-Orbital haben. Die Alkalimetalle liefern das beste Beispiel für Gruppentrends in Eigenschaften im Periodensystem, wobei Elemente ähnliche Eigenschaften aufweisen., Wenn Sie beispielsweise die Tabelle nach unten bewegen, zeigen alle bekannten Alkalimetalle:

• Atomradius erhöhen,
• Elektronegativität verringern
• Reaktivität erhöhen
• Schmelz-und Siedepunkte verringern

Im Allgemeinen nehmen ihre Dichten zu, wenn sie die Tabelle nach unten bewegen, mit Ausnahme von Kalium, das weniger dicht als Natrium ist.

Reaktionen von Alkalimetallen

Alkalimetalle reagieren heftig mit Wasser, Halogenen und Säuren. Die Reaktionen setzen überraschende Mengen an Wärme und Licht frei., In einer chemischen Gleichung werden Alkalimetalle mit einem M dargestellt. Hier sind einige Beispielreaktionsgleichungen:

• Alkalimetalle reagieren mit Sauerstoff zu Oxiden, die ein stumpferes Aussehen und eine geringere Reaktivität aufweisen. Die Oxide sind viel weniger reaktiv als die reinen Metalle.

4{ M }_{ (s) }+{ A }_{ 2(g) }\rightarrow 2{ M }_{ 2 }O

• Die Oxide reagieren heftig mit Wasser zu einer hydroxide. Die resultierenden Hydroxide dieser Elemente dissoziieren vollständig in Wasser, um einige der stärksten bekannten Basen zu bilden., Natriumhydroxid (NaOH), auch Lauge genannt, ist eine Basis industrieller Stärke.

{ M }_{ 2 }O_{ (s) }+H_{ 2 }{ O }\rightarrow 2MOH_{ (aq) }

• Die reinen Alkalimetalle reagiert auch direkt mit Wasser. In diesem Fall ist das Metall ein basisches Anhydrid. Gasförmiger Wasserstoff wird freigesetzt, der brennbar ist.

2{ M }_{ (s) }+2{ H }_{ 2 }O\rightarrow 2MOH_{ (aq) }+{ H }_{ 2(g) }

• Auszusetzen, ein alkali-Metall-halogen-wird verursachen eine äußerst exotherme Reaktion, die Ergebnisse in eine Ionische Salz. Fast jedes Salz eines Alkalimetalls ist in Wasser gut löslich., Sie bilden leitende Lösungen und beweisen ihre ionische Natur.

2{ M }_{ (s) }+{ Cl }_{ 2(g) }\rightarrow 2MCl_{ (s) }

Vorkommen in der Natur

Alle entdeckten Alkalimetalle kommen in der Natur vor. Es wurden Experimente durchgeführt, um die Synthese von Ununennium (Uue) zu versuchen, das wahrscheinlich das nächste Mitglied der Gruppe ist, wenn der Versuch erfolgreich ist. Es wird vorausgesagt, dass das nächste Alkalimetall nach Ununennium Unexpentium (Uhp) sein würde, ein Element, das aufgrund seiner extrem hohen Ordnungszahl noch nicht einmal Syntheseversuche erhalten hat.,

Anwendungen von Alkalimetallen

Die meisten Alkalimetalle haben viele verschiedene Anwendungen. Zwei der bekanntesten Anwendungen der reinen Elemente sind Rubidium-und Cäsiumatomuhren, von denen Cäsiumatomuhren die genaueste Darstellung der Zeit sind, die ab 2012 bekannt ist. Eine häufige Anwendung der Natriumverbindungen ist die Natriumdampflampe, die sehr effizientes Licht abgibt. Speisesalz oder Natriumchlorid hingegen wird seit der Antike verwendet.