Introduzione alla Chimica

Termini

• Orologio atomico al cesiouno standard di frequenza primaria in cui le transizioni elettroniche tra i due stati terrestri iperfini degli atomi di cesio-133 vengono utilizzate per controllare la frequenza di uscita.,
• metallo alcalinoqualsiasi dei metalli morbidi, leggeri e reattivi del Gruppo 1 della tavola periodica; litio, sodio, potassio, rubidio, cesio e francio.
• Lìuna forte soluzione alcalina caustica di sali di potassio o di sodio, ottenuta per lisciviazione delle ceneri di legno. È molto usato nella produzione di sapone e nel biodiesel.,

I metalli alcalini sono un gruppo di elementi chimici della tavola periodica con le seguenti proprietà fisiche e chimiche:

• lucido
• soffice
• argenteo
• altamente reattivi a temperatura e pressione standard
• facilmente perdono la loro ultraperiferiche di elettroni per formare cationi con carica +1

Si possono tagliare facilmente con un coltello di plastica a causa della loro morbidezza e la loro superficie lucida grigio rapidamente in aria a causa dell’ossidazione. A causa della loro elevata reattività, i metalli alcalini devono essere conservati sotto olio per prevenire la reazione con l’aria., Nella moderna nomenclatura IUPAC, i metalli alcalini comprendono gli elementi del gruppo 1, escluso l’idrogeno. Tutti i metalli alcalini reagiscono con l’acqua, con i metalli alcalini più pesanti che reagiscono più vigorosamente di quelli più leggeri.

Tendenze periodiche dei metalli alcalini

I metalli alcalini sono litio (Li), sodio (Na), potassio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs) e francio (Fr)., Questo gruppo si trova nel blocco s della tavola periodica, poiché tutti i metalli alcalini hanno il loro elettrone più esterno in un orbitale S. I metalli alcalini forniscono il miglior esempio di tendenze di gruppo nelle proprietà nella tavola periodica, con elementi che presentano proprietà simili., Ad esempio, quando si sposta lungo il tavolo, tutti i metalli alcalini noti mostrano:

• aumentando il raggio atomico,
• diminuendo l’elettronegatività
• aumentando la reattività
• diminuendo i punti di fusione e ebollizione

In generale, le loro densità aumentano quando si sposta lungo il tavolo, ad eccezione del potassio, che è meno denso del sodio.

Reazioni dei metalli alcalini

I metalli alcalini reagiscono violentemente con acqua, alogeni e acidi. Le reazioni rilasciano sorprendenti quantità di calore e luce., In un’equazione chimica, i metalli alcalini sono rappresentati con una M. Ecco alcune equazioni di reazione del campione:

• I metalli alcalini reagiscono con l’ossigeno per formare ossidi, che hanno un aspetto più opaco e una reattività inferiore. Gli ossidi sono molto meno reattivi dei metalli puri.

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

• Gli ossidi reagiscono vigorosamente con acqua per formare un idrossido. Gli idrossidi risultanti di questi elementi si dissociano completamente in acqua per formare alcune delle basi più forti conosciute., L’idrossido di sodio (NaOH), chiamato anche liscivia, è una base di resistenza industriale.

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

• Il metallo alcalino puro può anche reagire direttamente con l’acqua. In questo caso, il metallo è un’anidride di base. L’idrogeno gassoso viene rilasciato, che è infiammabile.

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

• L’esposizione di un metallo alcalino ad un alogeno provoca una reazione estremamente esotermica che si traduce in un sale ionico. Quasi ogni sale di un metallo alcalino è altamente solubile in acqua., Formano soluzioni conduttive, dimostrando la loro natura ionica.

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

Occorrenza in natura

Tutti i metalli alcalini scoperti si verificano in natura. Sono stati condotti esperimenti per tentare la sintesi di ununennium (Uue), che è probabile che sia il prossimo membro del gruppo se il tentativo ha successo. Si prevede che il prossimo metallo alcalino dopo ununennium sarebbe unhexpentium (Uhp), un elemento che non ha ancora ricevuto nemmeno tentativi di sintesi a causa del suo numero atomico estremamente elevato.,

Applicazioni dei metalli alcalini

La maggior parte dei metalli alcalini ha molte applicazioni diverse. Due delle applicazioni più note degli elementi puri sono orologi atomici al rubidio e al cesio, di cui gli orologi atomici al cesio sono la rappresentazione più accurata del tempo conosciuta a partire dal 2012. Un’applicazione comune dei composti di sodio è la lampada a vapore di sodio, che emette luce molto efficiente. Il sale da cucina, o cloruro di sodio, d’altra parte, è stato usato fin dall’antichità.