Alkali metal - Alkali metal


Vikipedi, özgür ansiklopedi

Alkali metaller
Hidrojen Helyum
Lityum Berilyum Bor Karbon Azot Oksijen florin Neon
Sodyum Magnezyum Alüminyum Silikon Fosfor Sülfür Klor Argon
Potasyum Kalsiyum Skandiyum Titanyum Vanadyum Krom Manganez Demir Kobalt Nikel Bakır Çinko galyum Germanyum Arsenik Selenyum Brom Kripton
Rubidyum Stronsiyum İtriyum Zirkonyum niobyum Molibden Teknesyum Rutenyum Rodyum palladyum Gümüş Kadmiyum İndiyum Teneke Antimon Tellür İyot Ksenon
sezyum Baryum lantan seryum praseodim Neodimyum Promethium Samaryum öropiyum Gadolinyum Terbiyum Disporsiyum Holmiyum erbiyum tülyum İterbiyum lutesyum Hafniyum Tantal Tungsten Renyum Osmiyum İridyum Platin Altın Cıva (eleman) Talyum Öncülük etmek Bizmut Polonyum astatin Radon
fransiyum Radyum Aktinyum toryum protaktinyum Uranyum Neptünyumun plutonyum Amerikum Curium Berkelium Kaliforniyum aynştaynyum fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubniyum seaborgiyum bohrium hassiyum Meitneriyum darmstadtium röntgenyum Copernicium Nihonium flerovyum Moscovium livermoryum Tennessine Oganesson
IUPAC grubu sayısı 1
öğe tarafından Ad lityum grubu
önemsiz isim alkali metaller
CAS grup numarası
(ABD, model ABA)
IA
Eski IUPAC numarası
(Avrupa, desen AB)
IA

↓  Dönemi
2
Resim: Lityum metali, parafin altında depolanan
Lityum (Li)
3
3
Resim: Sodyum metali
Sodyum (Na)
11
4
Resim: Potasyum metali
Potasyum (K)
19
5
Resim: Bir cam ampulün içinde Rubidyum metali
Rubidyum (Rb)
37
6
Resim: Bir cam ampulün içinde Sezyum metali
Sezyum (Cs),
55
7 Fransiyum (Fr)
87

efsane

ilkel
radyoaktif bozunma ile elemanının
Atom numarası rengi:
Katı = siyah

Alkali metaller , bir olan bir grup (sütun) periyodik tablonun oluşan kimyasal elementler lityum (Li), sodyum (Na), potasyum (K), rubidyum (Rb), sezyum (Cs) ve fransiyum (Fr). Bu grup içinde yer alır s-blok tüm alkali metaller, bir kendi dış elektron sahip olarak, elementlerin periyodik tablosunun s-orbital : onların çok benzer karakteristik özelliklere sahip olan, bu paylaşılan elektron konfigürasyonu ile sonuçlanır. Gerçekten de, alkali metaller iyi bir örnek teşkil eder grubu eğilimleri , iyi karakterize gösteren elemanlarla, periyodik tabloda özelliklerinde benzer davranış.

Alkali metaller, tüm parlak olan yumuşak , yüksek reaktif en metaller , standart sıcaklık ve basınç ve kolayca kaybederler dış elektron oluşturmak için katyonlar ile şarj + 1. Hepsi nedeniyle havada hızla tarnishes parlak bir yüzeye açığa nedeniyle yumuşaklık için bir bıçak ile kolayca kesilebilir oksidasyon atmosferik nem ve ile oksijen (lityum durumunda, azot ). Çünkü yüksek reaktivite, hava ile reaksiyonu önlemek için bir yağ altında saklanması gereken ve doğal olarak sadece bulunan tuzlar ve hiçbir serbest elemanı olarak kullanılabilirler. Sezyum beşinci alkali metali, en metallerin reaktiftir. Modern olarak IUPAC isimlendirme, alkali metaller ihtiva grup 1 elemanları hariç olmak üzere, hidrojen, normal olarak bir grup 1 elemanıdır ama normalde nadir alkali metallerin edilene benzer bir davranış sergileyen bir alkali metal olduğu kabul (H). Tüm alkali metaller ağır alkali metaller daha etkin bir şekilde daha hafif olanlar daha reaksiyona ile, su ile reaksiyona girmektedirler.

Keşfedilen alkali metallerin tüm bunların bileşiklerinin olarak doğada meydana: sırasına göre bolluğu , sodyum, potasyum, lityum, rubidyum, sezyum ve nedeniyle son derece yüksek çok nadirdir son fransiyum, ardından, en bol olan radyoaktivite ; fransiyum, sadece en ince oluşur izleri doğal bazı belirsiz yan dallar bir ara adım olarak doğada bozunma zincirleri . Deneyler sentezini girişimi için gerçekleştirilmiştir ununennium grubunun bir sonraki üyesi olması muhtemeldir (UUE), ama hepsi başarısız olmuştur. Bununla birlikte, ununennium bağlı bir alkali metal olabilir göreli etkileri kimyasal özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğu tahmin edilir, süper ağır elementler ; bir alkali metal olduğu ortaya çıkar bile, daha hafif homologlarından fiziksel ve kimyasal özelliklerinde bazı farklılıklar olduğu tahmin edilmektedir.

Çoğu alkali metaller birçok farklı uygulamalara sahiptir. Saf elemanları en iyi bilinen uygulamalardan biri içinde rubidyum ve sezyum kullanılmasıdır atomik saatler sezyum atomik saatleri çoğu zaman doğru ve hassas gösterimi olan,. Sodyum bileşiklerinin genel bir uygulamadır sodyum buharlı lamba çok verimli bir şekilde ışık yayar. Tablo tuzu veya sodyum klorid, ilk çağlardan beri kullanılmaktadır. Sodyum ve potasyum da temel unsurlar gibi önemli biyolojik roller sahip olan, elektrolitler ve diğer alkali metaller gerekli değildir, ancak, aynı zamanda yararlı ve zararlı hem vücudun çeşitli etkileri vardır.

Tarihçe

petalit numunesi
Petalit , lityum, ilk izole edilmiş olan, lityum, mineral

Sodyum bileşikler eski zamanlardan beri bilinmektedir; tuz ( sodyum klorür İngilizce kelime ile ifade verdi gibi), insan faaliyetleri önemli bir emtia olmuştur maaş atıfta salarium , tuz alımı için Romalı askerlere ödenen para. İken potas eski çağlardan beri kullanılan, sodyum mineral tuzlar bir temelde farklı bir madde olması, tarihinin çoğu için anlaşılmadı. Georg Ernst Stahl 1702 içinde sodyum ve potasyum tuzlarının temel farkı göstermektedir yol açtı deneysel kanıtlar elde edilir ve Henri-Louis Duhamel du Monceau 1736 potasyum ve sodyum bileşiklerinin kesin kimyasal bileşimi, bu fark kanıtlamak mümkün olmuştur, ve durum potasyum ve sodyum kimyasal element olarak, o zaman bilinmemektedir ve bu nedenle Antoine Lavoisier 1789 kimyasal elementlerin onun listesinde alkali ya içermiyordu.

Saf potasyum ilk Sir tarafından İngiltere'de 1807 yılında izole edildi Humphry Davy türetmiştir, kostik potas yeni icat ile erimiş tuz elektroliz kullanılması ile (KOH, potasyum hidroksit), volta pili . Sulu tuz elektrolizi önceki girişimler nedeniyle Potasyum aşırı reaktivitesi için başarısız olmuştur. Potasyum elektroliz yöntemiyle elde edilen birinci metal oldu. Daha sonra aynı yıl Davy benzeri madde, sodyumun çıkarma rapor kostik soda farklı olduğu ve böylece elementler ve bunların tuzları, gösteren, benzer bir teknikle (NaOH, çözelti).

Johann Wolfgang Döbereiner şimdi alkali metallerin olarak bilinen arasındaki benzerlikleri ilk fark arasındaydı.

Petalit ( Li Al Si 4 O 10 ) tarafından 1800 yılında keşfedilmiştir Brezilyalı kimyager José Bonifácio de Andrada adasında bir madende Uto, İsveç . Ancak, 1817 yılına kadar değildi Johan August Arfwedson ardından kimyager laboratuvarında çalışan Jöns Jakob Berzelius , algılanan petalit analiz edilirken yeni elemanın varlığını cevheri . Bunu da bu yeni unsuru, sodyum ve potasyum benzer bileşikler oluşturmak üzere ona göre not edilmiştir karbonat ve hidroksit az olan , suda çözünür ve daha alkalin diğer alkali metaller daha. Berzelius bilinmeyen malzemeyi verdiği isim " lithion / lithina gelen", Yunanca kelime λιθoς (aynı çevirilir Lithos bitki külleri keşfedilen olmuştu potasyum, aksine, katı bir mineral içinde Keşfedilmesini yansıtmak için "taş" anlamına gelen) hayvan kandaki yüksek oranda bulunduğu, kısmen bilinmektedir, ve sodyum,. O malzeme "içeride metal adında lityum ". Lityum, sodyum ve potasyum keşif parçası periyodik aynı elemanların üçlü bir dizi arasında olduğu gibi, grup tarafından not edildi Johan Wolfgang Döbereiner benzer özelliklere sahip olduğundan, 1850 yılında.

lepidolit numunesi
Lepidolit , rubidyum, ilk izole edilmiş olan rubidyum mineral

Rubidyum ve sezyum kullanılarak keşfedilen ilk unsurlar vardı spektroskop tarafından 1859 yılında icat, Robert Bunsen ve Gustav Kirchhoff . Gelecek yıl, onlar sezyum keşfetti maden suyu gelen Bad Dürkheim , Almanya. Rubidyum Onların keşif aşağıdaki sene geldi Heidelberg maden içinde bulma, Almanya'nın lepidolit . Rubidyum ve sezyum isimleri kendi içinde en belirgin çizgilerle gelen emisyon spektrumları (dan rubidyum için parlak kırmızı çizgi: Latince kelime rubidus koyu kırmızı veya parlak kırmızı anlamına gelen) ve sezyum için gök mavisi çizgi (türetilmiş Latince kelime çelik rengi gök mavisi anlamına gelen).

1865 civarında John Newlands o atom ağırlığı ve sekiz aralıklarla nüksetti benzer fiziksel ve kimyasal özelliklerini artırmak amacıyla unsurları sıralanan kağıtları bir dizi üretti; O böyle bir periyot benzetti oktav dışında benzer müzikal işlevlere sahip bir oktav notları müzik, evi. Onun sürümü içinde tüm alkali sonra (sezyum, lityum), bilinen metaller, aynı zamanda koymak bakır , gümüş , ve talyum birlikte bir gruba, (alkali metallerin + 1 oksidasyon durumu özelliği gösterir). Onun Tablo hidrojeni yerleştirilen halojen .

Dmitri Mendeleev dönemsel sistem bakır, gümüş ve altın ile birlikte, hidrojen ve grubu bir bölümü olarak, alkali metaller gösteren 1871'de önerilen

1869 sonra Dimitri Mendeleev , sodyum, potasyum, rubidyum, sezyum ve talyum bir grubun en üstündeki periyodik tablo yerleştirme lityum önerilmiştir. İki yıl sonra, Mendeleev, onun tablo tekrar gözden geçirilmesi talyum hareket da lityum bir şekilde, grup 1 'de hidrojen yerleştirilmesi ve bor grubundan . Bu 1871 sürümünde, bakır, gümüş ve altın kez bir parçası olarak, iki kez yerleştirildi grup IB bugünün gruplarını kapsayan ve bir kez bir "grubun VIII" kapsamında 8 18 sütunlu tablonun girişten sonra 11'e, grup IB elemanları olarak mevcut pozisyona taşındı D-blok alkali metaller kalan ise, grup IA . Daha sonra grubun adı değiştirildi grup 1 1988 yılında klasik adı "Alkali metal" olarak grubu hidroksitleri 1 elemanları tüm güçlü olmasından kaynaklanır alkaliler , su içinde eritildiğinde.

Önce en az dört yanlış ve eksik keşifler vardı Marguerite Perey ait Curie Enstitüsü'nde Paris, Fransa bir örneğini arındırarak 1939 yılında fransiyumu keşfedilen aktinyum-227 220 bir çürüme enerjisine sahip olduğu bildirildi,  keV . Bununla birlikte, Perey 80 keV altında bir enerji seviyesine sahip bozunma parçacıkları ettim. Perey bu bozunum aktivitesi daha önce tanımlanmamış bir bozunma ürünü, saflaştırma esnasında ayrılmış bir neden olmuş olabilir, ama saf üzerinden tekrar ortaya actinium -227. Çeşitli testler bilinmeyen unsuru olma ihtimali ortadan kalkar toryum , radyum , kurşun , bizmut , veya talyum . Perey yol (örneğin, sezyum tuzları ile eş çökeltme gibi), bir alkali metal yeni ürün sergiledi kimyasal özellikleri, bu neden elemanı 87, olduğuna inanmak için alfa bozunması aktinyum-227. Perey sonra oranını tespit etmek için teşebbüs beta bozunması actinium-227 alfa çürümeye. İlk deney% 0.6 dallanma alfa, o daha sonra% 1 revize bir rakam koydu.

227
89
Ac
α (% 1.38) 21.77 y 223
87
Cu
β -22 dakika 223
88
Ra
a 11,4 gün

Fransiyum sonraki alt elemanın ( eka periyodik tabloda -francium) olacaktır ununennium (UUE), eleman 119 ununennium sentezi birinci bir hedef bombardıman 1985 denendi aynştaynyum ile -254 kalsiyum superHILAC hızlandırıcı olarak -48 iyonları Berkeley, California. Resim atomuna 300 sınırlayıcı bir verime yol açan, tespit edilmiştir nb .

254
99
Es
+ 48
20
Ca
302
119
UUE
* → hiçbir atomlar

Reaksiyon, üretimi için tercih edilir aynştaynyum-254, yeterli miktarda yapma oldukça zor bir iş verilen, yakın gelecekte ununennium herhangi atomu oluşturmak mümkün olacağı son derece olası değildir UltraHeavy elemanlar nispeten nedeniyle, büyük bir kütle birkaç mikrogram önemli miktarda uzun 270 gün yarı ömrü ve kullanılabilirliği gereken seviyeye deney duyarlılığını artırmak için yeterince büyük bir hedef haline getirmek; aynştaynyum doğada bulunmadığı ve yalnızca laboratuarlarda imal edilmiştir ve süper ağır dokulu unsurların sentezi için gerekli olan daha küçük miktarlarda. Ancak, ununennium yalnızca ilk olduğu göz önüne alındığında dönem 8 eleman üzerinde genişletilmiş periyodik tabloda , iyi gerçekten Japonya'da halen devam etmektedir sentezleme çabasıdır diğer reaksiyonlar aracılığıyla yakın gelecekte keşfedilen ve edilebilmektedir. Şu anda, dönem 8 elemanlarının hiçbiri henüz keşfedildi ve aynı zamanda nedeniyle mümkündür kararsızlıkları damla sadece alt dönem 8 elemanları, elemanın 128 civarında kadar fiziksel olarak mümkün olduğunu,. Sentez Hiçbir girişimde hiç ağırlık Alkali metaller için yapılmıştır: nedeniyle son derece yüksek atom numarasına, onlar yeni ve daha güçlü yöntemler ve yapmak için teknolojiyi gerektirecektir.

olay

Güneş Sisteminde

Güneş sistemindeki kimyasal elementlerin Tahmini bollukları. Hidrojen ve helyum gelen, en yaygın olanlarıdır Big Bang . Sonraki üç element (lityum, berilyum ve bor onlar kötü yıldızlarda da Big Bang sentezlenir ve çünkü) nadirdir. Kalan yıldız üretilen elemanlar iki genel eğilimleri: elemanları bolluk (1), bir değiştirme bunlar tek ya da çift atom numarasına sahip olduğu, ve bolca (2) genel bir azalma, elemanlar daha ağır olmak gibi. Bu üstnovalarının helyum füzyonu yapılabilir minimum enerji izotop temsil ettiği demir yaygındır.

Oddo-Harkins kuralı bile atom numaraları ile elementler hidrojen hariç, tek atom numaralarına sahip olanlar olduğunu daha yaygın olduğu tutar. Bu kural tek atom numaraları ile elemanları bir eşleşmemiş proton ve böylece atom sayısını artırarak, başka yakalamak için daha muhtemel olduğunu savunuyor. Daha büyük atom sayılarına sahip elemanlarında, proton diğer artırıcı stabilite spin mahsup çiftinin her üyesi ile, eşleştirilmiş. Tüm alkali metaller tek atom numaralarına sahiptir ve onlarla (bitişik daha büyük atom sayılarına sahip elemanlar olarak yaygın değildir soy gazlar ve alkali toprak metallerin Güneş Sistemi). Ağır alkali metaller de rubidyum alkali metaller ileriye sadece sentezlenebilir gibi hafif olanlardan daha az bol Süpernovalar içinde olup yıldız çekirdek sentezi . Bu kötü hem de sentez gibi lityum da daha az bol sodyum ve potasyum daha büyük Patlama nükleosentezi Büyük Patlama lityum, eser miktarda üretmek olabilir: ve yıldız berilyum ve bor bağlı 5 veya 8 ile kararlı bir çekirdeğe yokluğuna nükleonları ve yıldız nükleosentez sadece bu darboğaz geçebileceği üç-alfa işlemi oluşturmak üzere üç helyum çekirdekleri füzyon, karbon , ve bu üç elemanları atlayarak.

Yeryüzünde

Spodumen , önemli bir lityum mineral

Toprak Sun kurdu maddenin aynı bulutundan oluşmuş, ancak gezegenler sırasında farklı kompozisyonlar edinilen güneş sisteminin oluşumu ve evrimi . Buna karşılık, Dünya'nın doğal tarih elemanlarının farklı konsantrasyonlarını sağlamak için bu gezegenin parçaları neden oldu. Toprak kütlesi, yaklaşık 5.98 x 10 24  kg. Çoğunlukla oluşan demir (% 32.1), oksijen (% 30.1), silisyum (% 15.1), magnezyum (% 13.9), sülfür (% 2.9), nikel (% 1.8), kalsiyum (% 1.5) ve alüminyum ( % 1.4); Geri kalan% 1.2 diğer elementlerin eser miktarlarda oluşan ile. Ötürü, planet farklılaşma , çekirdek bölgesi esas olarak daha küçük bir nikel (% 5.8), sülfür (% 4.5) miktarları ve% 1'den az eser elementler ile demir (% 88.8) oluşur inanılmaktadır.

Alkali metaller nedeniyle, yüksek reaktiflikleri, doğada saf formda doğal olarak meydana gelmez. Bunlar lithophiles ve ile kolaylıkla birleştirmek için bu nedenle yeryüzü yakın kalır oksijen ve böylece onunla güçlü şekilde ilişkili silika Dünyanın çekirdeği içine batar olmayan nispeten düşük yoğunluklu mineralleri oluşturur. Potasyum, rubidyum ve sezyum da uyumsuz elemanlar kendi büyük nedeniyle iyonik yarıçapları .

Sodyum ve potasyum yeryüzünde çok bol iki on arasında yer yer kabuğunda en ortak elemanlar ; sodyum, yaklaşık% 2.6 yapar toprak yapma ağırlık ile ölçülen kabuğunda altıncı en bol elemanı genel olarak ve en çok bulunan alkali metal. Potasyum Yer kabuğunun yaklaşık 1.5% oluşturur ve yedinci en bol elementtir. Sodyum en yaygın deniz suyu içinde çözülmüş büyük miktarlarda oluşan sıradan tuz (sodyum klorür), olan bir çok farklı mineral, bulunur. Diğer katı tortular içerir halit , amfibol , kriyolit , nitratine ve zeolit . Bu katı mevduat birçoğu hala gibi yerlerde şimdi meydana antik denizler buharlaşan bir sonucu olarak ortaya Utah 'ın Büyük Tuz Gölü ve Ölü Deniz'e . Potasyum büyük boyutlu tuzları daha az çözünür hale getirir ve çünkü topraktaki potasyum silikatlar ile bağlıdır ve hangi potasyum hali hazırda daha çok emilir leaches çünkü hem yer kabuğunda bunların neredeyse eşit bolluğuna rağmen, sodyum, okyanusta potasyum çok daha yaygındır sodyum fazla bitki hayatı ile.

Kimyasal benzerliğe rağmen, lityum tipik olarak daha küçük bir boyuta sodyum veya potasyum ile oluşmaz. Nispeten düşük reaktivite nedeniyle, büyük miktarlarda deniz suyu bulunabilir; deniz suyu, yaklaşık 0.140.000 (ppm) 0.25 parça ya da 25 olduğu tahmin edilmektedir mikromolar . Magnezyum ile olan çapraz ilişki, genellikle içinde magnezyum yerine sağlar ferromagnesium olan kabuk konsantrasyonu, yaklaşık 18 mineraller,  ppm karşılaştırılabilir, galyum ve niyobyum . Ticari olarak, en önemli lityum mineral spodumen , dünya çapında büyük yataklarında oluşur.

Rubidyum yaklaşık olarak kadar bol olan çinko ve bakır daha bol. Mineraller doğal olarak lösit , polüsit , Karnalit , zinnwaldite ve lepidolit bunların hiçbiri, yalnızca rubidyum ve herhangi bir diğer alkali metaller içeren, ancak. Sezyum gibi bazı yaygın olarak bilinen elemanlar, daha bol olan antimon , kadmiyum , kalay , ve tungsten , ama daha az bol rubidyum daha uzundur.

Fransiyum-223 , fransiyum, sadece doğal olarak oluşan izotop, bir ürün bir alfa bozunması aktinyum-227 ve eser miktarda bulunabilir uranyum mineraller. Uranyum, belirli bir örnek olarak, her 10 için tek fransiyum atomu olduğu tahmin edilmektedir 18 uranyum atomları. İçinde francium çoğu 30 g olduğu hesaplanmıştır yerkabuğu nedeniyle son derece kısa üzere, herhangi bir zamanda yarı ömrü 22 dakika.

Özellikleri

Fiziksel ve kimyasal

Alkali metallerin fiziksel ve kimyasal özellikleri hali hazırda kendi bir ns olan açıklanabilir 1 valans elektron konfigürasyonuna zayıf sonuçlanır, metalik bağ . Bu nedenle, tüm alkali metaller, yumuşak ve düşük olması yoğunlukları , erime ve kaynama noktaları , hem de süblime sıcaklıklara , buharlaşma ve ayrışma . Hepsi kristalize hacim merkezli kübik kristal yapısı, ve ayırt edici sahip alev renkleri dış s elektron çok kolay uyarılmış olduğu için. Ns 1 yapılandırma aynı zamanda çok büyük olan alkali metaller ile sonuçlanan atom ve iyonik yarıçapları , aynı zamanda, çok yüksek bir ısı ve elektrik iletkenliğine . Bunların kimyasal nedeniyle, bu elektron ve çok yüksek bir ikinci iyonizasyon enerjisi, iyonlaştırıcı kolaylığı için, en dış s-orbital + 1 oksidasyon durumunu oluşturmak üzere kendi tek valans elektronlarının kaybıyla hakimdir. Kimyanın çoğu grubun ilk beş üyeleri için sadece gözlenmiştir. Francium kimyası iyi onun aşırı dolayı oluşturulmamıştır radyoaktivite ; Böylece, onun özelliklerinin tanıtımı burada sınırlıdır. Francium hakkında bilinen çok az ne beklendiği gibi, sezyum için davranışlarında çok yakın olduğunu göstermektedir. Fransiyum fiziksel özellikleri yığın elemanının hiç bir zaman gözlenmemiş, çünkü daha sketchier vardır; bu nedenle literatürde bulunabilir herhangi bir veri kesinlikle spekülatif öngörülerdir.

alkali metallerin özellikleri
isim Lityum Sodyum Potasyum Rubidyum sezyum fransiyum
Atomik numara 3 11 19 37 55 87
Standart atom ağırlığı  ( u ) 6.94 (1) 22.98976928 (2) 39,0983 (1) 85,4678 (3) 132.9054519 (2) [223]
Elektron düzenlenişi [ O ] 2s 1 [ Ne ] 3s 1 [ Ar ] 4s 1 [ Kr ] 5s 1 [ Xe ] 6s 1 [ Rn ] 7s 1
Erime noktası (° C) 180,54 97.72 63,38 39.31 28.44 ?
Kaynama noktası (° C) 1342 883 759 688 671 ?
Yoğunluk  (g-cm -3 ) 0.534 0,968 0.89 1,532 1.93 ?
Kaynaşma ısısı  (kJ · mol -1 ) 3.00 2.60 2,321 2.19 2.09 ?
Buharlaşma ısı  (kJ · mol -1 ) 136 97,42 79.1 69 66,1 ?
Oluşumunun ısı  atomlu gazların (kJ · mol -1 ) 162 108 89.6 82.0 78,2 ?
Elektrik direnci  25 ° C (n, en Ω ° cm ) 94.7 48.8 73.9 131 208 ?
Atom yarıçapı  ( pm ) 152 186 227 248 265 ?
İyonik yarıçapı hexacoordinate M + iyon (pm) 76 102 138 152 167 ?
Birinci iyonizasyon enerjisi  ( kJ · mol -1 ) 520,2 495,8 418,8 403.0 375,7 392,8
Elektron afinite  (kJ · mol -1 ) 59.62 52,87 48.38 46.89 45.51 ?
Ayrışma entalpisi  M 2  (kJ · mol -1 ) 106.5 73.6 57,3 45.6 44,77 ?
Pauling elektronegatiflik 0.98 0.93 0,82 0,82 0,79 ?
Standart elektrot potansiyeli ( E ° (M + → M 0 ); V ) -3,04 -2,71 -2,93 -2,98 -3,03 ?
Alev testi rengi
asıl salım / emme dalga boyu ( nm )
Crimson
670,8
Sarı
589,2
Mor
766,5
Kırmızı-mor
780,0
Mavi
455,5
?

Alkali metaller başka elements göre birbirine daha çok benzeyen grubu birbirine vardır. Gerçekten de, benzerliği nedeniyle benzer, potasyum, rubidyum ve sezyum ayırmak oldukça güçtür o kadar büyüktür iyonik yarıçapları ; lityum ve sodyum daha farklıdır. Tablo aşağı hareket ederken Örneğin, bilinen tüm alkali metaller artan göstermek atom çapındaki azalma, elektronegatiflik , artan reaktivite ve erimesini azaltarak ve puan olarak füzyon ve buharlaşma ısıları kaynama. Genel olarak, bunların yoğunlukları , potasyum, sodyum daha az yoğun olan haricinde, tablo aşağı hareket ederken artar. Bir çok düzgün bir eğilim göstermez alkali metallerin çok az özelliklerinden biri de olan azaltma potansiyelleri : lityumun değeri diğerlerine göre daha olumsuz olma, anormal olduğunu. Li olmasıdır + iyonu çok yüksek olan hidrasyon enerji , gaz fazında: Lityum iyon entropi daha yüksek bir değişikliğe yol açan önemli ölçüde su yapısını bozar olsa da, bu yüksek hidrasyon enerji azaltma potansiyeli olarak işaret etmek için yeterlidir gaz fazında da iyonize zorluğu rağmen, en elektropozitif alkali metal.

Stabil alkali metaller, soluk altın renkli bir ton olan sezyum, hariç tüm gümüş renkli metaller: açıkça renklidir sadece üç metallerin (diğer iki bakır ve altın olmak üzere) biridir. Buna ek olarak, yoğun alkalin toprak metalleri , kalsiyum , stronsiyum , ve baryum gibi iki değerli lantanitler evropiyum ve iterbiyum rengi çok daha az belirgindir bu sezyum için daha bile, soluk sarı, bulunmaktadır. Bunların parıltı havada oksidasyonun hızla tarnishes. Hepsi kristalize hacim merkezli kübik kristal yapısı, ve ayırt edici sahip alev renkleri dış s elektron çok kolay uyarılmış olduğu için. Gerçekten de, bu alev testi renk ortak iyonları ile bütün bunların tuzları çözünür olduklarından bunların tanımlanması en yaygın bir şekilde bulunmaktadır.

Potasyum oda sıcaklığında su ile şiddetli tepkimeye giren
Sezyum düşük sıcaklıklarda bile su ile patlayıcı tepki

Bütün alkali metaller yüksek reaktif ve doğada element biçimlerine asla bulunmaz. Bu nedenle, genellikle saklanır mineral yağ ya da kerosen (parafin yağı). Bunlar agresif reaksiyona halojen oluşturmak üzere , alkali metal halojenürler beyaz, iyonik kristal tüm olan bileşiklerin çözünür dışında su içinde lityum florid ( Li F ). Alkali metaller, aynı zamanda güçlü bir oluşturmak üzere su ile reaksiyona alkali hidroksitler ve bu nedenle büyük bir dikkatle ele alınmalıdır. Ağır alkali metaller hafif olanlar daha kuvvetli bir şekilde reaksiyona; Her bir metal mol aynı sayıda kullanıldığı takdirde, örneğin, su içine düştüğünde, sezyum, potasyum daha büyük bir patlama üretir. Alkali metaller en az sahip iyonizasyon enerjileri ve ilgili dönemlerde periyodik tablonun nedeniyle düşük etkin çekirdek şarj ve elde yeteneği soygaz tek kaybederek yapılandırma elektron . Alkali metaller gibi proton verici ile aynı zamanda, su ile tepkimeye girer, ancak kalmayıp alkoller ve fenoller , gaz halindeki amonyak , ve alkinler son reaktiviteleri olağanüstü derecede gösteren. İndirgeyici maddeler gibi onların büyük güç kendi oksitler ya da halojenidler diğer metallerin serbest olarak çok yararlı kılmaktadır.

Aynı zamanda çekirdeğe yakın olan bir tam kabuğunda olduğu gibi alkali metaller her ikinci iyonizasyon enerjisi çok yüksek olduğu; Bu şekilde, hemen hemen her zaman oluşturan katyonların, tek bir elektron kaybeder. Alkaliler bir istisna vardır: bunlar alkaliler keşfinden önce olduğu gibi çok sıradışı -1 oksidasyon durumunda, alkali metaller ihtiva eden stabil olmayan bileşikler, alkali metaller oluşturmak mümkün beklenmiyordu anyonları ve olduğu düşünülen görünür mümkün tuzlar , sadece katyonları gibi. Alkalide anyonlar doldurduktan s-altkabuklarda olanağına var olacak kadar bir stabilite kazandırmaktadır. Nedeniyle olağandışı için lityum dışındaki tüm stabil alkali metaller alkalitler oluşturabildiği olduğu bilinmektedir, ve alkaliler fazla teorik ilgi stokiyometrisi ve düşük iyonizasyon potansiyeli . Alkaliler için kimyasal olarak benzer olan elektridler sıkışmış olan tuzlar, elektronlar anyonları olarak görev yapar. Bir alkalide için özellikle dikkat çeken bir örnek "tersi olan sodyum hidrit ," H + , Na - (her ikisi de iyonları olmak kompleks normal sodyum hidrit, Na karşıt olarak), + H - nedeniyle ortaya çıkan yüksek enerjiye bu izolasyon kararsız: bazı türevler olduğu tahmin edilmektedir, ancak sodyum hidrojen iki elektronun yer değiştirmesi ile ilgili meta- ya da sabit.

Sulu solüsyonda, alkali metal iyonları oluşturan su iyonları formül [M (H 2 O) n ] + , n, çözünme sayısıdır. Onların koordinasyon numaraları ve şekiller kendi iyonik yarıçapları beklenen edilenlerle uyumludur. Sulu çözelti, doğrudan doğruya bir metal iyonuna bağlı su moleküllerine ait söylenen birinci koordinasyon küresinde de, ilk veya birincil, çözünme kabuğu olarak da bilinir. Bir su molekülü ve metal iyonu arasında bir bağ a, e hali kovalent bir bağ bağına her iki elektron verici oksijen atomu ile. Her bir koordine edilen su molekülü ile tutturulabilir hidrojen bağları , diğer su moleküllerine. İkinci ikinci koordinasyon küresinde ikamet söylenmektedir. Katyon +1 yükü için yeterince yüksek değildir Bununla birlikte, alkali metal katyonlar için, ikinci koordinasyon küresi, iyi tanımlanmış değildir polarize bunları olanlarla güçlü hidrojen bağları oluşturmak için yeterli birinci çözme kabuk içinde su molekülleri ikinci koordinasyon küresi, daha stabil bir varlık üretilir. Li için çözünme sayısı + deneysel oluşturan 4 olduğu tespit edilmiştir tetrahedral [Li (H 2 O) 4 ] + 3 ile 6 arasında çözünme numaraları lityum su iyonları için tespit edilmiş olmakla, çözünme numaraları az 4 olabilir: iletişim oluşumunun sonucudur iyon çiftleri ve daha yüksek çözünme numaraları [Li (lH yaklaşım su molekülleri olarak yorumlanabilir 2 O) 4 ] + tetrahedron bir yüzü boyunca, ama moleküler dinamik simülasyonları varlığını gösterebilir bir arasında oktahedral hexaaqua iyonu. Oktahedral [Na (H oluşturan sodyum iyonu birincil çözme küresinde altı su molekülleri de muhtemelen var 2 O) 6 ] + iyonu. Bir önceki ağır alkali metaller de oktahedral hexaaqua iyonları oluşturduğu düşünülen birlikte, o zamandan beri, potasyum ve rubidyum muhtemelen [K (lH meydana olduğu bulunmuştur 2 O) 8 ] + ve [Rb (lH 2 O) 8 ] + iyonlarını , burada sahip kare antiprizmatik yapısı ve bu sezyum 12 koordinat [Cs (lH meydana 2 o) 12 ] + iyonu.

Lityum

Küçük Li olarak lityum kimya grubun geri kalan göre bir kaç farklılıklar gösterir + katyon polarlayarak anyonlar ve bileşikleri daha verir kovalent karakter. Lityum ve magnezyum bir var diyagonal ilişki bazı benzerlikler gösterir, böylece nedeniyle benzer atomik yarıçapa. Örneğin, lityum stabil meydana nitrür , tümü arasında ortak bir özelliği , alkalin toprak metalleri , alkali metaller arasında (magnezyum grubu), fakat benzersiz. Buna ek olarak, ayrı ayrı gruplar arasında, lityum ve magnezyum formu organometalik bileşikler, önemli bir kovalent karakteri ile (örneğin, Li, Me ve MgMe 2 ).

Lityum florür suda az çözünür olan tek bir alkali metal halojenür, ve lityum hidroksit olmayan tek bir alkali metal hidroksit, nem alabilen . Bunun aksine, lityum perklorat ve polarize olmayan büyük anyonlar ile diğer lityum tuzları, Li, muhtemelen çok daha kararlı diğer alkali metallerin benzer bileşiklere göre olan + yüksek olan çözünme enerji . Bu etki, aynı zamanda, susuz formda, son derece çünkü en basit lityum tuzları, yaygm olarak, hidratlanmış bir formda karşılaşılan anlamına gelir higroskopik bu gibi tuzlar bulunmaktadır sağlar: lityum klorid ve lityum bromid kullanılmak üzere nem gidericiler ve klima .

fransiyum

Fransiyum de yüksek nedeniyle bazı farklılıklar göstermesi bekleniyor atom ağırlığı ışık hızının hatırı sayılır kesirler de seyahat etmek onun elektronları neden ve böylece hale relativistik etkiler daha belirgin. Azalan bir eğilim aksine elektronegatiflik ve iyonizasyon enerjileri , alkali metallerin, fransiyum en elektronegatiflik ve iyonizasyon enerjisi sezyum en 7s elektron göreli stabilizasyonu nedeniyle daha yüksek olduğu tahmin edilmektedir; Ayrıca, kendi atom çapı aşırı derecede düşük olması beklenmektedir. Bu nedenle, tersine beklentisi, sezyum, alkali metaller değil, fransiyum en reaktiftir. Fransiyum tüm bilinen fiziksel özellikleri de olduğu göz ardı olsa nedeniyle birçok kaynak değerleri tahmin vermek fransiyum hakkında bilinen veri azlığından, böylece birinci iyonizasyon enerjisi, elektron eğilimi, ve anyon polarisability olarak lityum sezyum giderek açık eğilimleri, sapan relativistik etkiler sezyum için lityum gelen eğilim francium de uygulanamaz hale olun. Dikkate alarak göreliliğini tahmin edilmiştir fransiyum birkaç özelliklerinden bazıları elektron eğilimi (47.2 kJ / mol) ve Cu ayrışma entalpisi vardır 2 molekülü (42.1 kJ / mol). CSFR molekülü Cs olarak polarize edilir + Fr - , fransiyum ait 7s alt kabuk çok daha güçlü bir sezyum 6s alt kabuğa göre göreli etkileri etkilendiğini gösteren. Buna ek olarak, fransiyum süperoksit (sağa sola ve 2 ), çünkü fransiyum arasında 6p elektronlardan bağlama katkıları, diğer alkali metal süperoksitler farklı olarak, önemli bir kovalent bir karaktere sahip olması bekleniyor.

Nükleer

alkali metallerin primordial izotopları
Z
Alkali metal
Kararlı
bozunmaları
kararsız: italik
Garip küsur izotoplar renkli pembe
3 lityum 2 - 7
Li
6
Li
 
11 sodyum 1 - 23
na
   
19 potasyum 2 1 39
K
41
K
40
K
37 rubidyum 1 1 85
Rb
87
Rb
 
55 sezyum 1 - 133
cs
   
87 francium - - Hiçbir ilkel izotopları
( 223
Cu
a, radyojenık nüklit )
Radyoaktif: 40 K, t 1/2 1.25 x 10 9 yıl; 87 , Rb, T 1/2 4.9 x 10 10 yıl; 223 Fr, t 1/2 22.0 dak.

Tüm alkali metaller tek atom numaralarına sahiptir; bu nedenle, bunların izotopları olmalıdır, ya tek-tek (proton ve iki nötron sayısı tek olduğu durumda) veya tek-çift ( proton sayısı tek, ama nötron sayısı çift). Tek-tek çekirdekler bile sahip kütle numaralarına tek-çift çekirdeklerin tek kütle numaralarına sahip oysa. Tek küsur ilkel element en garip küsur çekirdekleri bakımından son derece dayanıksız olduğundan nadirdir beta çözünmesi bozunma ürünleri bile-bile, çünkü ve bu nedenle daha güçlü nedeniyle, bağlı nükleer eşleştirme etkileri .

Nedeniyle tek-tek çekirdeklerin büyük bir nadir için, alkali metallerin hemen hemen tüm ilkel izotoplar tek-çift olarak (hafif izotop lityum-6 ve uzun ömürlü olan durumlar radyoizotop potasyum-40). Belirli bir tek kütle numarası için, yalnızca tek bir olabilir , beta-kararlı nüklit diğer izotop bırakarak çift-tek ve tek-çift çift-çift ve tek tek arasında karşılaştırılabilir arasındaki bağlayıcı enerji bir fark olmadığı için, aynı kütle numarası (bir izobarlar ) serbest beta bozunması düşük kütleli nüklid doğru. Nükleonların iki tip bir tek sayı instabilitesi bir etki gibi alkali metallerin tek sayılı elemanlar, çift sayılı elemanlar daha az kararlı izotoplar sahip olma eğilimi olmasıdır. 26 monoizotopik elemanları tek bir sabit izotop sahip, biri hariç hepsi tek bir atom numarası ve bunlardan sadece birisi olması da nötron bir çift sayı vardır. Berilyum nedeniyle düşük atom numarasına, hem kurallara tek istisna değildir.

Lityum ve sezyum dışında alkali metallerin tümü, en azından bir doğal olarak oluşan sahip radyoizotop : sodyum-22 ve sodyum-24 olan iz radyoizotoplar üretilen cosmogenically , potasyum-40 ve rubidyum-87 çok uzun olması yarı-ömür ve böylece doğal olarak ve tüm francium izotopları olan radyoaktif . Hiçbir doğal radyoizotop meydana olmasına rağmen Sezyum da, 20. yüzyılın başlarında radyoaktif olduğu düşünülüyordu. (Fransiyum o zaman henüz tespit edilememiş.) Potasyum doğal uzun ömürlü bir radyoizotop, potasyum-40, doğal potasyum yaklaşık% 0.012 yapar, ve bu yüzden doğal bir potasyum zayıf radyoaktif. Bu doğal radyoaktivite 1925 Doğal rubidyum elemanın 87 keşfi (sezyum sonraki bir alkali metal) bir yanlış İstem için bir temel haline 27.83%, uzun ömürlü bir radyoizotop rubidyum-87 olmak üzere, benzer şekilde biraz radyoaktif.

Sezyum-137 , 30.17 yıllık bir yarılanma ömrü ile iki temel biridir orta ömürlü fisyon ürünleri ile birlikte stronsiyum-90 , çoğundan sorumlu olan radyoaktivite ait nükleer yakıtın yukarı, soğutma birkaç yıl sonra Kullandıktan sonra birkaç yüz yıl. Hala kalan radyoaktivite en teşkil Çernobil kazası . Sezyum-137 yüksek enerjili beta çürümesini uğrar ve sonunda kararlı hale baryum-137 . Bu gama radyasyonu güçlü emitterdir. Sezyum-137 nötron yakalama çok düşük bir oran vardır ve fizibil bu şekilde bertaraf edilemez, ancak çürümeye izin verilmelidir. Sezyum-137 bir olarak kullanılmıştır izleyici kullanımına benzer hidrolojik çalışmalarda, içinde trityum . Az miktarda sezyum-134 ve sezyum-137 neredeyse tüm esnasında çevreye serbest bırakıldı nükleer silah testlerinin ve bazı nükleer kazalar , en önemlisi Goiânia'da kaza ve Çernobil felaketinin . 2005 yılı itibarıyla sezyum-137 radyasyonun başlıca kaynağıdır yabancılaşma bölge etrafında Çernobil nükleer santralinin . Alkali metallerin biri olarak, kimyasal özellikleri nedeniyle tuzlarının suda çözünürlüğünün yüksek bunun kolayca hareket eder ve doğada yayılır çünkü kısa veya orta süresi fizyon ürünleri arasında en sorunlu hale ve tarafından alınır beden, bu esas teşkil eden gen türleri, sodyum ve potasyum için hatalar o.

Periyodik eğilimler

Alkali metaller başka elements göre birbirine daha çok benzeyen grubu birbirine vardır. Tablo aşağı hareket ederken Örneğin, bilinen tüm alkali metaller artan göstermek atom çapındaki azalma, elektronegatiflik , artan reaktivite ve erimesini azaltarak ve puan olarak füzyon ve buharlaşma ısıları kaynama. Genel olarak, bunların yoğunlukları , potasyum, sodyum daha az yoğun olan haricinde, tablo aşağı hareket ederken artar.

Atomik ve iyonik yarıçapları

Etkili çekirdek yükü bir atomik elektronun üzerinde

Alkali metallerin atom yarıçapları grubunu aşağı gidiyor arttırır. Çünkü kaplama etkisi , bir atomunun birden fazla olduğunda, elektron kabuğu , her bir elektron çekirdekten diğer elektron elektrik itmeyi ve aynı zamanda elektrik çekim hissediyor. Alkali metallerin olarak, dış elektron sadece +1 bir net yüke hisseder gibi bazı çekirdek yükü (eşittir atom numarası iç elektron iptal edilir); bir alkali metal iç elektron sayısı çekirdek yükü daha zaman bir azdır. Bu nedenle, alkali metallerin atom çapındaki etkileyen tek faktör elektron kabuklarının sayısıdır. Bu sayı grup aşağı orantılı olduğu için, atomik yarıçap da grup aşağı artırmak gerekir.

İyonik yarıçapları alkali metallerin atom yarıçapları çok daha küçüktür. Bu alkali metallerin en dış elektron farklı olduğu için olan elektron kabuğu , iç elektron fazla ve sonuçtaki atomu kaldırılır, böylece zaman bir adet daha az elektron kabuğu ve daha küçüktür. Buna ek olarak, etkili bir çekirdek yükü artmıştır ve bu şekilde elektron çekirdek ve iyonlu yarıçapı azalır karşı daha güçlü bir ilgi vardır.

İlk iyonizasyon enerjisi

İyonizasyon enerjisi için periyodik eğilimi: Her dönem alkali metaller için en az başlar ve bir maksimum sona soy gazlar .

Bir ilk iyonizasyon enerjisi elemanı ya da molekülün bir en gevşek tutulan elektron hareket ettirmek için gerekli enerjidir molü ile gaz halindeki iyonların, bir mol oluşturmak için eleman veya moleküllerin gaz atomlarının elektrik yükü + 1. Birinci iyonizasyon enerjisi etkileyen faktörlerdir çekirdek yükü , miktarı koruyucu iç elektronlar ve her bir dış elektron çekirdeğin, en gevşek tutulan elektron mesafe ana grup elemanları . İlk iki faktör en gevşek tutulan elektron hissediyor etkili nükleer şarj değiştirin. Alkali metallerin en dış elektron her zaman aynı etkin çekirdek yükü (1) hisseder için, birinci iyonizasyon enerjisi etkileyen tek faktör çekirdeğe en dış elektron mesafedir. Bu mesafe grup aşağı orantılı olduğu için, dış elektron, çekirdekten daha gözde hisseder ve böylece birinci iyonizasyon enerjisi azalır. (Bu eğilim nedeniyle francium içinde bozuldu relativistik yakın göreli olmayan hesaplamalarından beklenenden daha çekirdeğine francium en değerlik elektronu getirerek, yörünge 7s istikrar ve daralma. Bu artan francium en dıştaki elektron çekirdekten daha cazibe hissettiren biraz sezyum çok ötesinde ilk iyonizasyon enerjisi.)

Alkali metallerin ikinci iyonizasyon enerjisi, tam dolu bir parçası olan ikinci en gevşek tutulan elektron birinci çok daha yüksektir elektron kabuğu ve çıkarılması bu nedenle kullanımı zordur.

Reaktivite

Alkali metaller reaktiflikleri grubunu aşağı gidiyor arttırır. Bu iki faktörün bir kombinasyonunun sonucu olup: iyonlaşma enerjisi ve birinci atomizasyon enerjileri alkali metallerin. Alkali metallerin ilk iyonizasyon enerjisi grup aşağı düşer çünkü dış elektron atomu çıkarılır ve katılma edilmesi için, daha kolay olan kimyasal reaksiyonlar ve böylece grubu aşağı reaktivitesini artırarak. Atomizasyon enerji ölçüleri gücü metalik bağ atomuna arttıkça grup aşağı düşen bir elemanın, yarıçap ağır çekirdeklerinin cazibe daha uzak delokalize elektronlar yapmak ve böylece metalik bağ uzunluğu artmalıdır alkali metaller. Atomizasyon ve birinci iyonizasyon enerjileri ekleme yakın ilişkili bir miktar veren (ancak eşit olmayan) aktivasyon enerjisi başka bir madde olan bir alkali metal, reaksiyonun. Bu miktar grup aşağı gidiş azalır ve böylece aktivasyon enerjisi yapar; Böylece, kimyasal reaksiyonlar grubunun aşağı hızlı ve reaktivite artar oluşabilir.

Elektronegativite

Olarak Pauling'in elektronegatiflik (y-ekseni) değişimi iner ana grupta periyodik tablonun ikinci için altıncı bir süre

Elektronegativite a, kimyasal özelliği bir eğilimini tarif atomu ya da bir fonksiyonel grup çekmek için elektronlar (veya elektron yoğunluğu başına doğru). Arasındaki bağ ise sodyum ve klor içinde sodyum klorür edildi kovalent dış elektron etkili çekirdek yükü kloru +7 ama sadece +1 sodyum olduğu için, ortak elektron çifti klor çekici olacaktır. Elektron çifti pratik olarak klor atomu (bir transfer edilir klor atomuna kadar yakın çekilir iyonik bağ ). Sodyum atomunun bir lityum atomu ile ikame edilmiş, ancak, elektronların daha kuvvetli lityum yakın bir aktif çekirdek yükü çeken bir elektron çiftinin oluşturulması, daha önce olduğu gibi lityum atomu daha küçük olduğu için, klor atomuna yakın çekici olmayacaktır. Bağlama çifti daha az güçlü bir şekilde onlara doğru çeken olarak nedenle, daha büyük bir alkali metali atomuna (daha fazla grup aşağı) daha az elektronegatif olacaktır. Daha önce belirtildiği gibi, Fransiyum bir istisna olması bekleniyor.

Çünkü lityum yüksek elektronegatiflik bölgesinin kendi bileşiklerin bazıları daha kovalent bir karaktere sahiptir. Örneğin, lityum iyodür ( Li I ) eriyecektir organik çözücüler , en çok kovalent bileşiklerinin bir özelliği. Lityum florür (Li F ) sadece bir alkali halojenür suda çözünür değildir ve lityum hidroksit (Li OH ) değil, sadece, alkali metal hidroksit ve nem ile eriyebilen .

Erime ve kaynama noktaları

Bir maddenin erime noktası, bu değişiklikleri nokta durumuna gelen katı madde için sıvı (sıvı halde) bir maddenin kaynama noktası noktası ise buhar basıncı , sıvının, sıvı ve sıvı çevreleyen çevre basıncına eşittir değişir devlet gaz . Bir metal erime noktasına ısıtılır olarak, metalik bağlar yerine atomuna tutmak atomuna hareket böylece zayıflatan ve metalik bağlar sonunda metalin kaynama noktasında tamamen bölünürler. Bu nedenle, alkali metallerin düşen erime ve kaynama noktaları alkali metallerin metal bağların gücü grup aşağı düşer göstermektedir. Metal atomu delokalize elektronlar pozitif iyonların elektromanyetik çekim ile bir arada tutulan olmasıdır. Atomlar grubu (atom yarıçapı arttıkça için) aşağı gidiş boyutu arttıkça, iyonların çekirdekleri delokalize elektron mesafeden daha uzak hareket ve metal daha kolay biçimde düşürülmesi, kaynama erime ve böylece bu nedenle metalik bağ zayıflar erime noktası ile kaynama noktası. (Artmış nükleer şarj perdeleme etkisi nedeniyle ilgili bir faktör değildir.)

Yoğunluk

Alkali metaller aynı olan bir kristal yapısı ( hacim merkezli kübik ) yoğunluk birimi bölü kütle olarak tanımlanır çünkü, sadece ilgili faktörler, belirli bir hacim ve atomların bir kütlesi içine sığabilecek atomlarının sayısı olan ve böylece hacmi. İlk faktör grubu aşağı gidiş arttırır atomu hacmi ve böylece atom yarıçapı bağlıdır; Bu şekilde, grup aşağı olacak bir alkali metal atomu hacmi artar. Bir alkali metal atomu kütlesi, aynı zamanda grup aşağı gidiş arttırır. Bu nedenle, alkali metallerin yoğunlukları için trend atom ağırlıkları ve atom yarıçapları bağlıdır; Bu iki faktörün rakamları bilinen durumunda, alkali metallerin yoğunlukları arasındaki oranlar daha sonra hesaplanabilir. Elde edilen eğilim alkali metallerin yoğunlukları potasyum bir istisna ile, tablo aşağı artırmalarıdır. Düşük atom ağırlığına ve dönemlerinde tüm elementlerin büyük atom yarıçapa sahip nedeniyle, alkali metaller periyodik tabloda daha az yoğun metallerdir. Lityum, sodyum ve potasyum sudan daha az yoğun olan, periyodik tablonun sadece üç metaller: aslında, lityum daha az yoğun bilinen katı olan , oda sıcaklığında .

Bileşikler

Alkali metaller de grup kollarını göstermek tüm sık karşılaşılan anyonlara sahip bileşiklerin tam bir dizi oluşturur. Bu bileşikler, alkali metaller, alıcı türlere elektron kaybetme ve monopositive iyonlar oluşturan ilgili olarak tarif edilebilir. Bu açıklama, bir alkali halojenürler en doğru ve daha az ve katyonik ve anyonik yük artışı daha az hassas hale gelir, ve anyon daha büyük ve daha polarisable hale gelir. Örneğin, iyonik bağ yol verir metalik bağ , Na serisi NaCI birlikte 2 , O, Na 2 S, Na 3 P, Na 3 As, Na 3 Sb, Na 3 Bi, Na.

hidroksitler

Harici video
Su ile alkali metallerin reaksiyonları tarafından yürütülen, Açık Üniversitesi
Büyük bir portakal rengi-sarı bir patlama
3 bir reaksiyon libre su ile sodyum (≈ 1,4 kg)

Tüm alkali metaller, bir üretim, soğuk su ile kuvvetli bir şekilde ya da patlama reaksiyona sulu bir çözelti , kuvvetli bir bazik alkali metal hidroksit ve bir hidrojen gazı serbest bırakılır. Bu reaksiyon, bir grup gidiş daha güçlü hale gelir: lityum ile istikrarlı bir şekilde reaksiyona giren efervesan fakat sodyum ve potasyum tutuşabilir ve rubidyum ve sezyum lavabo su içinde ve çok hızlı şok dalgaları cam kaplar parçalanabilir su içinde meydana hidrojen gazı oluşturabilir. Bir alkali metal, su içine damlatılır, bu iki ayrı aşamaları var olan bir patlama üretir. Metal su içinde hidrojen bağlarının koparılması ve üretim, ilk önce su ile reaksiyona giren hidrojen gazı; Bu daha reaktif ağır alkali metaller için daha hızlı gerçekleşir. İkinci olarak, reaksiyon ilk bölümü tarafından üretilen ısı, genellikle çevredeki havaya patlayıcı yanmasına sebep olarak, hidrojen gazı ateşler. Bu, ikincil hidrojen gaz patlaması suyunun, göl ya da diğer vücut kase üzerinde görünür alev üretir, (su altında, çoğunlukla meydana eğilimindedir), su ile metal olmayan başlangıç tepkime. Alkali metal hidroksitler, en temel bilinen hidroksitlerdir.

Son zamanlarda yapılan araştırmalar, suda alkali metallerin patlayıcı davranışı ile tahrik edilmektedir önerdi Coulomb patlama hidrojen kendisinin yerine sadece tarafından hızlı nesil. Tüm alkali metaller, su ile reaksiyonun bir parçası olarak erir. Su molekülleri, pozitif yüklü bir metal yüzeye ve negatif yüklü su iyonları bırakarak sıvı metalin çıplak metal yüzeyinin tamamı iyonize edilmiştir. Yüklü metal ve su iyonları arasındaki çekim hızla iyonizasyonu üstel bir artışa neden, yüzey alanını arttıracaktır. Sıvı metal yüzeyi olan itici kuvvetler yüzey gerilimi kuvvetlerini aştığında, kuvvetli bir şekilde patlar.

Hidroksitler kendileri tuzlarını vermek üzere ve alkoller ile elde asitlerle reaksiyona sokulması, bilinen en temel hidroksitlerdir oligomerik alkoksitler . Kolayca ile reaksiyona karbon dioksit oluşturmak üzere karbonat veya bikarbonatlar , ya da hidrojen sülfidin oluşturulması için sülfürler veya bisülfürler vesaire bulunur ve ayırmak için kullanılabilir tioller petrolden. Bunlar amfoterik oksitlerle reaksiyona girer: örneğin, oksitler , alüminyum , çinko , kalay ve kurşun alkali metal hidroksitler ile reaksiyona alüminatlar, zinkatlar, stannatlar ve plumbates elde edildi. Silikon dioksit asittir, ve bu nedenle, alkali metal hidroksitler de saldırabilir silikat cam .

arası bileşikler

Oda sıcaklığında sıvı NaK alaşımı

Alkali metaller birçok formu arası bileşikler birbirleriyle ve grup elemanları ile 2 için 13 gibi farklı stoichiometries, periyodik tabloda sodyum amalgam ile civa Na da dahil olmak üzere, 5 Hg 8 ve Na 3 Hg. İle alaşımlar yapılmıştır: Bunlardan bazıları iyonik özelliklere sahip altın bir örnek olarak, NaAu ve kau metalik olan, metallerin en elektronegatif ama RbAu ve CsAu yarı iletken. NaK önlemleri hava ve su yönelik aşırı reaktivitesi nedeniyle alınması gerekir, ancak sodyum ve oda sıcaklığında sıvı olan, çünkü çok yararlıdır potasyum alaşımıdır. Ötektik karışım, -12.6 ° C'de erir. % 41 sezyum,% 47 sodyum ve% 12 potasyum alaşımı herhangi bir metal veya alaşım, -78 ° C arasında düşük bilinen bir erime noktasına sahiptir.

Grup 13 elemanları olan bileşikler

Ağır grup 13 elemanları (alkali metallerin arası bileşikler , alüminyum , galyum , indiyum ve talyum gibi Natl gibi), kötü iletken ya da yarı iletken ilgili alkali metal sahip olduğunu, önceki unsurları normal alaşımlar farklı olarak, bir elektron kaybetmiş Zintl anyonlar çıkıyor. Grup 14 ve sonrasında elemanları birbirinden ayrı anyonik kümeleri meydana eğiliminde iken Bununla birlikte, grup 13 elemanları dev iyonik kafes arasında yer alan bir alkali metal katyonları ile polimer iyonları oluşturma eğilimindedirler. Örneğin, Natl polimerik anyon (-TL oluşur - -) n kovalent ile elmas kübik Na yapının + anyonik kafes arasında bulunan iyonlar. Daha büyük alkali metaller anyonik kafes içine benzer şekilde uygun ve anyonik kümeler oluşturmak için daha ağır grup 13 elemanları zorunlu kılar olamaz.

Bor , alkali metal, aşağıdaki gruptan 13'te sadece metal olmayan olmak özel bir durumdur borit kapsayan kayda değer boron bor bağ içeren eğilimi bor zengin olmak Deltahedral yapıları nedeniyle, alkali metaller, çok yüksek olan termal olarak kararsız olan buhar basıncı yükseltilmiş sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Alkali metaller, 700 ° C'nin altında bor ile tepkimeye girmeyen ve bu nedenle bu fazla alkali metal ile kapalı kaplarda yerine getirmesi gerekir, çünkü bu, doğrudan sentez sorunlu hale getirir. Ayrıca, son derece bu grupta, bor ile reaktivite grup aşağı düşer: Lityum 700 ° C'de tamamen reaksiyona, 900 ° C de, sodyum ve potasyum kadar değil, 1200 ° C ve reaksiyon lityum anlık ancak potasyum saat sürer. Rubidyum ve sezyum borürler bile karakterize edilmemiştir. Çeşitli faz, lib olarak bilinmektedir 10 , NaB 6 , NaB 15 ve KB 6 . Yüksek basınç altında lityum bor-bor bağlama aşağıdaki değişiklikleri borit Wade kuralları grubuna 13 geri kalanı gibi Zintl anyonlar oluşturan.

Grup 14 elemanları olan bileşikler

Yan (sol) ve üst (sağ) bir görüntüleme grafit ve interkalasyon bileşiğinin KC 8

Lityum ve sodyum ile reaksiyona karbon oluşturmak üzere asetilidler , Li 2 Cı- 2 Na 2 Cı- 2 , aynı zamanda, metal ile reaksiyona sokulması suretiyle elde edilebilir, asetilen . Potasyum, rubidyum ve sezyum ile reaksiyona grafit ; atomları vardır arakatkılanan oluşturan, altıgen grafit katmanları arasında , grafit-intercalation bileşiklerinin Formül MC 60 (koyu gri, hemen hemen siyah), MC 48 (koyu gri, hemen hemen siyah), MC 36 (mavi), MC 24 (çelik mavi) ve MC 8 (bronz) (M = K, Rb, veya Cs). Bu bileşikler, alkali metal valans elektron grafit katmanları aktarılır düşündüren, daha fazla sayıda elektrik 200 kat fazla saf grafit daha iletken (örneğin K +
-
8
). KC ısıtılması üzerine 8 , kc sırayla dönüşüm potasyum atomuna sonuçlarının ortadan kaldırılması 24 , KC 36 , KC 48 ve son olarak KC 60 . KC 8 , çok güçlü bir indirgeyici madde ve piroforik olduğu ve su ile temas üzerine patlar. Daha büyük alkali metaller (K, Rb, Cs) ilk olarak MC sahipken 8 , daha küçük olanlar, ilk MC oluşturmak 6 , ve gerçekten de oluşturmak üzere, 500 ° C civarında yüksek sıcaklıklarda grafit ile metallerin reaksiyon gerektirir. Bunun dışında, alkali metaller bile azaltabilir gibi güçlü indirgeyici maddeler Buckminsterfulleren katı üretmek üzere fullerides M n Cı- 60 ; sodyum, potasyum, rubidyum ve sezyum fullerides oluşturabilen , n 2, 3, 4 ya da 6 ve rubidyum ve sezyum = ilave elde edebilirsiniz n = 1.

Alkali metaller de ağır elementler ile reaksiyona girerek karbon grubuna ( silikon , germanyum , kalay ve kurşun gibi oluşturulan kafes benzeri yapılar ile), iyonik maddeler, silisidler M 4 Si 4 (M = K, Rb, veya E içeren cs) + ve tetrahedral Si 4-
4
iyonları. Alkali metal kimyası germanides iyon germanide kapsayan, Ge 4- ve diğer küme ( Zintl ) gibi iyonların Ge 2-
4
, Ge 4-
9
, Ge 2-
9
[(Ge ve 9 ) 2 ] -6- olduğu ilgili silisidler o büyük ölçüde benzer. Alkali metal stannides stannide iyonu (bazen, çok iyonik Sn 4- gibi daha karmaşık Zintl iyonları ile bazen) ve Sn 4-
9
tetrapotasyum nonastannide (K görünür 4 Sn 9 ). Tek atomlu plumbide iyonu ( Pb 4- ) bilinmemektedir, ve gerçekten de oluşumu enerji açısından uygun olmayan olduğu tahmin edilen; Alkali metal plumbides gibi kompleks Zintl iyonlarını sahip Pb 4-
9
. Bu, alkali metal germanides, stannides ve plumbides germanyum, kalay indirgenmesiyle üretilen ve sıvı amonyak içinde sodyum ile neden olabilir.

Nitrit 've pnictides

Birim hücre top ve sopa modeli içinde lityum nitrür . Büyüklüğü temelinde bir tetrahedral yapı beklenir, ancak bu geometrik imkansız olacaktır: Bu şekilde, lityum nitrit, bu eşsiz bir kristal yapısına alır.

Lityum, alkali metallerin hafif, ile reaksiyona giren tek bir alkali metaldir , azot en , standart koşullar , ve nitrür , sadece kararlı alkali metal nitriddir. Azot bir bir reaktif olmayan güçlü kırılma nedeniyle gaz üçlü bağ olarak diazot molekülü (K 2 ) çok fazla enerji gerektirir. Alkali metal iyonizasyon enerjisi tüketir bir alkali metal nitrit oluşması (M oluşturan + N, üçlü, bağı kırmak için gereken enerjiyi iyonları) 2 ve N oluşumunu 3- iyonları ve tüm enerji salınan bir alkali metal nitrit oluşması ila latis enerjisi , alkali metal nitrür. Örgü enerjisi küçük, yüksek yüklü iyonları ile maksimize edilir; alkali metaller, azot ile reaksiyon için yeterli kafes enerji salabilir, sadece bir +1 yükü, bu nedenle sadece lityum, küçük bir alkali metal iyonlar oluşturan, yüksek yüklü iyonlar oluşturmayan ekzotermik oluşturan, lityum nitrit . Azot ile diğer alkali metallerin reaksiyonları yeterli kafes enerjiyi serbest bırakmak değildir ve bu nedenle olacaktır endotermik , böylece standart koşullarda nitrit oluşturmazlar. Sodyum nitrit (Na 3 N) ve potasyum nitrat (K 3 H), mevcut ise, son derece kararsız olan geri oluşturan elemanlar halinde dekompoze eğilimli olan ve standart koşullarda birbiriyle elemanları reaksiyona sokulması suretiyle üretilebilir edilemez. Sterik engel rubidyum veya sezyum nitrür varlığını yasaklar. Bununla birlikte, sodyum ve potasyum şekilde renksiz bir azid doğrusal içeren tuzlar N -
3
anyon; nedeniyle, alkali metal katyonları büyük olması, bu dekompoze önce erimeye edebilmek için yeterli termal olarak stabil olan.

Tüm alkali metaller ile kolayca reaksiyona fosfor ve arsenik , formül M fosfitler ve arsenürler oluşturmak üzere 3 (M bir alkali metali temsil eder ve Pn eşittir bir Pn azot grubu - fosfor, arsenik, antimon veya bizmut ). Bu durum, P büyük bir boyuta olan 3- ve de 3- az örgü enerjisi meydana getirmek üzere tuzlar için serbest olması gerekir, böylece iyonlar. Bunlar sadece fosfitler ve alkali metallerin arsenürler değildir: örneğin potasyum formülleri K dokuz farklı bilinen fosfitler sahip 3 P, K 4 p 3 , K 5 p 4 , KP, K 4 P 6 , K 3 P 7 K 3 P 11 , KP 10.3 ve KP 15 . En metaller arsenürler sahipken, yalnızca alkali ve alkalin toprak metalleri, çoğunlukla iyonik arsenürler oluşturur. Na yapısı 3 As sodyum metal içinde daha kısa olan 328-330 um aşırı derecede kısa Na-Na mesafeleriyle karmaşıktır ve bu da, bu elektropozitif metallerle bağlama tarafından kolay iyonik olamayacağını gösterir. Diğer alkali metal arsenürler formül M uygun olmayan 3 Bazı varlığını gösteren bir metalik bir parlaklık ve elektrik iletkenliğe sahip olacak LIAS olarak de bilinmektedir, metalik bağ . Antimonitler olarak kararsız ve reaktif olan Sb 3- iyon kuvvetli bir indirgeyici madde olduğu; asitler ile bunların reaksiyon toksik ve dengesiz bir gaz oluşturmak stibine (SBH 3 ). Gerçekten de, bazı metalik özelliklerine sahip, ve stokiyometri MSB alkali metal antimonitler spiral Zintl yapısında bağlanmış antimon atomu içerir. Bismuthides da tamamen iyonik değildir; bunlar arası bileşikler kısmen metalik ve kısmen de iyonik bağı, ör.

Oksitler ve kalkogenidler

top ve çubuk diyagramı bir yüzü ile birbirine bağlı olan iki normal octahedra gösterir.  Yapının bütün dokuz köşe rubidyum temsil mor küreler, ve her bir oktahedron merkezinde oksijen temsil küçük kırmızı bir küredir.
Rb
9.
O
2
iki normal oluşan küme,sekiz-bir yüzüne ile birbirine bağlanmış
top ve sopa diyagramı her Oktahedron bir yüzü her başkalarının hem bağlanır üç düzenli octahedra gösterir.  Her üç octahedra ortak bir kenar var.  Yapının bütün on köşe sezyum temsil mor küreler, ve her bir oktahedron merkezinde oksijen temsil küçük kırmızı bir küredir.
cs
11
O
3
, her sekiz yüzlü, bir yüzünde her biri tarafından diğer her ikisine birden bağlanır üç normal octahedra oluşan küme,. Her üç octahedra ortak bir kenar var.

Tüm alkali metaller ile kuvvetli bir şekilde reaksiyona oksijen standart koşullarda. Bunlar basit bir şekilde oksitlerin çeşitli oluştururlar oksitler (O içeren 2 iyonu), peroksitler (ihtiva O 2-
2
bir orada iyonu, tekli bir bağı , iki oksijen atomu arasında), süperoksitler ihtiva eden ( O -
2
iyon), ve diğerleri. Lityum oluşturmak üzere hava içerisinde yanan lityum oksit , ancak sodyum bir karışım oluşturmak üzere oksijen ile reaksiyona girer , sodyum oksit ve sodyum peroksit . Potasyum bir karışımını oluşturan potasyum peroksit ve potasyum süperoksit rubidyum ve sezyum özel süperoksit oluştururlar. Grup aşağı gidiş reaktiflikleri artar: lityum, sodyum ve potasyum, sadece havada yanması sırasında, rubidyum ve sezyum olan piroforik (kendiliğinden havada alev).

Daha küçük alkali metaller nedeniyle küçük boyutuna göre daha büyük anyonlar (peroksit ve süperoksit) polarize eğilimindedir. Bu, bir oksit iyonu ve bir oksijen atomu oluşturan, kendisini oluşturan oksijen atomları birine doğru daha karmaşık anyonları elektronları çeker. Bu, oda sıcaklığında oksijenle reaksiyona özel oksit oluşturmak üzere lityum neden olur. Bu etki, onları daha az kararlı peroksitler oluşmasına izin vererek, daha büyük bir sodyum ve potasyum için büyük ölçüde azalır. Rubidyum ve sezyum, grubun altına, hatta en az kararlı süperoksitler oluşturabilir o kadar büyüktür. Koordine edildiği zaman meydana süperoksit en fazla enerjiyi serbest bırakır için, süperoksit tercihen daha karmaşık anyonları polarize olmayan daha büyük bir alkali metaller için oluşturulur. (Bu alkali metaller oksit ve peroksitler mevcuttur, ancak standart koşullarda oksijen ile metal doğrudan reaksiyonu üzerine oluşturmazlar.) Ayrıca, küçük Li boyutları + ve O 2- iyonları stabil oluşturulması katkıda iyonik kafes yapısı. Kontrol edilen koşullar altında, ancak, tüm alkali metaller, fransiyum haricinde, bunların oksitleri, peroksitler ve süperoksitlerin oluşturduğu bilinmektedir. Alkali metal peroksitler ve süperoksitler güçlü oksitleyici maddeler . Sodyum peroksit ve potasyum süperoksit ile reaksiyona karbondioksit bunları kullanılmak üzere sağlar, alkali metal karbonat ve oksijen gazı oluşturmak için denizaltı hava temizleyicileri; mevcudiyeti su buharı nefes içinde doğal olarak bulunan, daha da verimli potasyum süperoksit karbon dioksitin ayrılmasının yapar. Lityum dışındaki tüm stabil alkali metaller kırmızı oluşturabilen ozonitler (MO 3 ile toz haline getirilmiş susuz hidroksit düşük sıcaklık reaksiyon yoluyla) ozon : ozonitler sonra olmak sıvı kullanılarak ekstre edilebilir amonyak . Bunlar, yavaş yavaş süperoksitler ve oksijen standart koşullar dekompoze ve su ile temas içinde hidroksitler hemen hidrolize. Potasyum, rubidyum ve sezyum da sesquioxides M oluşturan 2 O 3 daha iyi kabul peroksit disuperoxides, olabilen, [(M +
)
4
(O 2
2
) (O -
2
)
2
]
.

Rubidyum ve sezyum +1 aşağıdaki formal oksidasyon halinde metaller ile oksidillerinin büyük bir çeşitlilik oluşturabilir. Rubidyum Rb oluşturabilen 6 O ve Rb 9 O 2 (bakır renkli) havada oksidasyon üzerine, sezyum gibi STK ozonid olarak oksitler, muazzam bir dizi oluşturur ise 3 ve çeşitli parlak renkli oksidillerinin örneğin Cs gibi, 7 O (bronz) Cs 4 O (kırmızı-mor), Cs 11 O 3 (mor), Cs 3 O (koyu yeşil), STK, Cs 3 O 2 , hem de Cs 7 O 2 . Bu son Cs oluşturmak için vakum altında ısıtılabilir 2 O.

Alkali metaller, aynı zamanda ağır Kalkojenler ile (benzer şekilde reaksiyona girebilen kükürt , selenyum , tellür ve polonyum ) ve tüm alkali metal kalkogenidler (fransiyum en hariç) bilinmektedir. Kalkojen fazlalığıyla reaksiyon Benzer söz konusu kalkojen atomu zincirlerini ihtiva eden kalkojen iyonları ile, düşük kalkojenitlerden neden olabilir. Örneğin, sodyum oluşturmak üzere sülfür ile reaksiyona girebilen sülfid ( Na 2 S ) ve çeşitli polisülfitlerdir formül Na ile 2 S x ( X içeren, 2 ila 6) S 2
x
iyonları. Nedeniyle Se bazsallıklarına 2- Te 2- iyonlar, alkali metal selenitler ve tellürürler çözeltide alkalin olan; selenyum ve tellür doğrudan reaksiyona girdiği zaman, alkali metal polyselenides ve polytellurides ile selenürler ve tellürürler ile birlikte oluşturulur Se 2-
x
ve Te 2-
x
iyonları. Bunlar, sıvı amonyak içinde elemanları doğrudan elde edilebilir veya mevcut olan hava değildir, ve hava hızla geri selenyumlu veya tellürlü oksitlenerek renksiz, suda çözünür bileşikler olduğunda. Alkali metal polonides Po içeren tüm iyonik bileşikler 2- iyonu; çok kimyasal olarak stabildir ve yaklaşık 300-400 ° C de elemanların doğrudan reaksiyonu ile üretilebilir.

Halide, hidrürler ve psödohalidler

Alkali metaller en çok arasındadır elektropozitif periyodik tablodaki elemanların ve böylece eğilimi iyonik bağ çoğuna elektronegatif periyodik tablo, elemanların halojen ( flor , klor , brom , iyot ve astatin , şekil) tuzlan , alkali olarak bilinen metal halojenürleri. Reaksiyon çok şiddetli ve bazen patlamalara neden olabilir. Bütün yirmi kararlı alkali metal halojenürler bilinmektedir; kararsız olanlar yüzünden astatine ve francium büyük istikrarsızlık ve nadir, sodyum astatide hariç, bilinmemektedir. En yirmi bilinen kesinlikle sodyum klorür başka ortak tuz olarak bilinir. Kararlı alkali metal halojenürler her M, bir alkali metaldir ve X, bir halojendir, formül MX var. Bunlar yüksek erime noktaları tüm beyaz iyonik kristal katıdır. Tüm alkali metal halojenürler çözünür haricinde su içinde lityum florid nedeniyle çok yüksek bir su içinde çözünmez olduğu (LİF), kafes entalpisi . Lityum florid yüksek kafes entalpisi Li küçük boyutlarda kaynaklanmaktadır + ve K - neden iyonları elektrostatik etkileşimleri benzer bir etki oluşur: güçlü olmak, aralarında , magnezyum florid lityum ve magnezyum arasındaki çapraz ilişki ile tutarlıdır.

Alkali metaller, aynı zamanda iyonik alkali metal hidrürler, oluşturmak için hidrojen ile benzer şekilde reaksiyona hidrit bir anyon görür psödohalojenürle bunlar genellikle hidritler, kompleks metal hidrürler, veya hidrojen gazı üretmek, indirgeyici maddeler olarak kullanılmaktadır. Diğer psödohalidler ayrıca, özellikle bilinmektedir siyanür . Bu hariç ilgili halidlere izo-yapılıdır lityum siyanür siyanür iyonlarını serbest dönebilir belirten. Na olarak Üçlü bir alkali metal halojenür oksitler, 3 ClO, K 3 (sarı) BrO Na 4 Br 2 , O, Na 4 I 2 , O ve K 4 Br 2 , O, aynı zamanda bilinmektedir. Rubidyum ve sezyum kişilerce büyük ölçüde bu son derece büyük katyonların zayıf polarizasyon gücü ile stabilize olmasına rağmen polihalojenürler oldukça kararsızdır.

koordinasyon kompleksleri

18-kron-6 , bir potasyum iyonu koordine
Yapı 2,2,2-kriptand potasyum katyon (mor) kapsül. Kristal halde de, bir X-ışını kırınımı ile elde edilmiştir.

Alkali metal katyonları, genellikle oluşturmayan koordinasyon kompleksleri basit Lewis bazları nedeniyle sadece +1 ve nispeten büyük boyutta düşük şarj etmek; Bu şekilde, Li + iyonu formlarında, en kompleksleri ve ağır alkali metal iyonları (istisnalar zayıf kompleksleri için ortaya olsa da) daha az ve daha az oluşturur. Özellikle lityum bu sergileyen çok zengin bir koordinasyon kimyası sahip koordinasyon numaraları oktahedral heksa-koordinasyonlu tercih edilen modunda olmasına rağmen, 1'den 12'ye kadar. Olarak sulu çözelti , alkali metal iyonları olarak oktahedral heksahidrat kompleksleri ([M (H ana kadar 2 O) 6 )] + nedeniyle küçük boyutu ([Li (H tetrahedral tetrahidrat kompleksleri oluşturan lityum iyon, hariç olmak üzere,) 2 O) 4 )] + ); iyonları, polar su moleküllerine çekim elektrostatik kuvvetler vasıtası ile çekilir, çünkü alkali metaller bu kompleksleri oluşturur. Bu nedenle, susuz alkali metal katyonları içeren tuzlar genellikle kullanılan kurutucu . Alkali metaller de hali hazırda ile kompleksler oluşturabilir taç eterler (örneğin, 12-taç-4 , Li için + , 15-taç-5 , Na için + , 18-kron-6 K için + ve 21-taç-7 Rb için + ) ve kriptandlar elektrostatik çekim nedeniyle.

Amonyak çözeltiler

Alkali metaller, sıvı yavaşça eriyen amonyak solvatlanmış M amonyaklı çözeltiler oluşturan + ve e - , hidrojen gazı oluşturmak üzere reaksiyona alkali metal amid (MNH 2 M bir alkali metali temsil eder): Bu, ilk olarak not edildi Humphry Davy 1809 ve 1864 W. Weyl tarafından yeniden işlem bir ile hızlandırılabilir katalizör . Benzer çözümler, ağır iki değerli oluşturduğu alkalin toprak metalleri , kalsiyum , stronsiyum , baryum , hem de çift değerli lantanitler , öporyum ve iterbiyum . Amid tuzu oldukça çözünmez ve hali hazırda alkali metallerin yoğun renkli amonyak çözümler bırakarak çözeltiden çökelir. 1907 yılında, Charles Krause varlığına bağlı olarak renk tespit oluşuncaya kadar bu çözeltilerin yüksek elektrik iletkenliği katkıda. Düşük konsantrasyonlarda (3 M, aşağıda), çözelti koyu mavi ve sulu on katı iletkenliğe sahip sodyum klorür ; Daha yüksek konsantrasyonlarda (3 M, yukarıda), çözelti bakır renkli ve benzeri sıvı metallerin yaklaşık iletkenliği cıva . Alkali metal amid tuzu, solvatlanmış elektronlar ek olarak, amonyak çözeltileri de alkali metal katyon (M içeren + ), nötr bir alkali metal atomunu (M) iki atomlu alkali metal moleküllerinin (M 2 ) ve alkali metal anyonları (M - ). Bu kararsız ve sonunda termodinamik yönden daha stabil alkali metal amid ve hidrojen gazı hale gelir. Solvatlanmış elektronların güçlü indirgeyici maddeler ve genellikle, kimyasal sentez kullanılmaktadır.

organometallik

organolityum

Oktahedral yapısı , n -butillityum heksamer, (Cı- 4 lH 9 Li) 6 . Agregalar lityum ve bütil zincirin terminal karbon arasındaki delokalize kovalent bağlarla bir arada tutulur. Herhangi bir organolityum bileşiği olarak doğrudan bir lityum, lityum bağ yoktur.
Katı fenillityum formları monoklinik kristalleri dimerik Li oluşan olarak tanımlanabilir 2 ( C 6 , H 5 ) 2 alt birimleri. Lityum atomları ve ipso fenil halkalarının karbon düzlemsel dört üyeli bir halka oluşturur. Fenil grubu düzlemi bu Li düzlemine dikey olan 22 halka. Ek güçlü moleküller arası yapışma sonsuz bir polimerik, merdiven yapısına sonuçlanan bu fenillityum dimerler ve bitişik dimerlerdeki fenil gruplarının π elektron arasında meydana gelir.

En küçük alkali metal olarak, lityum geniş çeşitliliği ve en stabil oluşturan organometalik bileşikler kovalent olarak bağlandıkları,. Organolityum bileşikleri, elektriksel olarak, düşük sıcaklıklarda eriyen ve oluşturma eğiliminde iletken olmayan uçucu katı ya da sıvı olan oligomerleri yapı (RLi) ile x R organik bir gruptur. Lityum elektropozitif doğası çoğu koyar olarak yük yoğunluğu , karbon atomu üzerinde bağın, etkili bir şekilde oluşturma karbaniyon , organolityum bileşikleri, son derece güçlü bazlar ve nükleofiller . Bazlar olarak kullanım için, butyllithiums genellikle kullanılan ve ticari olarak mevcuttur. Bir organolityum bileşiği örneği, metillityum ((CH 3 Li) x ), tetramerik (var x yüzlü = 4) ve heksamerik ( x = 6, oktahedral) oluşturur. Organolityum bileşikleri, özellikle , n -butillityum, organik sentezde yararlı reaktif maddelerdir önemli bir rol oynar magnezyum ile verilen lityumun çapraz ilişki, tahmin edileceği üzere , Grignard reaksiyonu . Örneğin, alkillityumlar ve aryllithiums sentezlemek için kullanılabilir aldehitler ve ketonlar , metal ile reaksiyon ile karbonillerin . Reaksiyon nikel tetrakarbonil , örneğin, daha sonra maruz kararsız bir asil nikel karbonil kompleksi ilerler elektrofilik ikame (H kullanılarak istenen aldehidi vermek üzere + ürünü (bir alkil halojenür kullanılarak) elektrofil olarak) veya keton.

LİR + [Ni (CO) 4 ] -CO   Li + [RCONi (CO) 3 ] -
Li + [RCONi (CO) 3 ] - H +çözücü Li + + RCHO + [(çözücü), Ni (CO) 3 ]
Li + [RCONi (CO) 3 ] - R'Br çözücü Li + + R'COR + [(çözücü), Ni (CO) 3 ]

Alkillityumlar ve reaksiyona girerek aryllithiums N , N -disübstitüe edilmiş amidleri ile reaksiyona sokularak aldehit ve ketonlar, ve simetrik ketonlar vermek üzere karbon monoksit . Bu termal olarak üreten bir β-hidrojen ortadan kaldırmak üzere ayrışan alkenler ve lityum hidrit : Başka bir yol reaksiyonudur eterleri gibi güçlü bazlar hareket alkil- ve aryllithiums. Polar olmayan çözücüler içerisinde, aryllithiums aromatik karbon dioksit dönerek onlar etkili olan karboniyonların olarak reaksiyona karboksilik asitlerin (ArCO 2 tersiyer karbinoller (Arl ve H) aril ketonlar 2 , C (Ar) OH). Son olarak, metal-halojen değişimi ile diğer organometalik bileşikleri sentezlemek için de kullanılabilir.

Daha ağır alkali metaller

Organolityum bileşikleri farklı olarak, ağır alkali metallerin organometalik bileşikler, esas olarak iyonik. Uygulama organosodium kimyasında bileşikler nedeniyle rekabet kısmen sınırlıdır organolityum bileşikleri ticari olarak temin edilebilir ve daha rahat bir reaktivite sergiler. Ticari öneme sahip başlıca organosodium bileşik olup, sodyum siklopentadienid . Sodyum tetrafenilborat katı haldeki sodyum alkil gruplarına bağlı olarak yana organosodium bileşiği olarak sınıflandırılabilir. Daha yüksek alkali metallerin organometalik bileşikler, daha organosodium bileşiklere göre ve sınırlı kul daha reaktiftir. Dikkate değer bir tepkin madde Schlosser bazından oluşan bir karışım , n -butillityum ve potasyum tert- bütoksit . Bu reaktif ile reaksiyona giren propen bileşiği oluşturmak üzere allylpotassium (KCH 2 CHCH 2 ). cis- 2-büten ve trans- 2-buten dengele alkali metaller ile temas halinde değildir. Oysa izomerizasyon lityum ve sodyum ile hızlı, daha ağır alkali metaller ile yavaştır. Ağır alkali metaller de tercih sterik sıkışık konformasyonu. Organopotassium bileşiklerinin çeşitli kristal yapılar da, sodyum bileşikleri gibi, polimerik olduğu yönünde bildirilmiştir. Organosodium, organopotassium, organorubidium ve organocaesium bileşikler, tüm çok iyonik ve polar olmayan çözücüler içinde çözünür (veya hemen hemen çok) vardır.

Sodyum ve potasyum alkil ve aril türevleri hava ile reaksiyona girme eğiliminde olmaktadırlar. Bunlar arasında ayrışmaya neden eterleri alkoksitler üretilmesi. Alkillityum bileşikler, alkylsodiums ve alkylpotassiums aksine, çünkü alkil halojenürlerle metallerin reaksiyona sokulması ile yapılamaz Wurtz eşlemesi oluşur:

RM + seçılır → R-R' + MX

Bu nedenle bunlar, reaksiyona sokulması ile yapılması gerekir alkylmercury etkisiz hidrokarbon çözücü içinde sodyum ya da potasyum metal bileşikleri. Methylsodium metillityum gibi tetramerleri oluşturan birlikte, methylpotassium fazla iyonik ve sahip nikel arsenit ayrık metil anyon ve potasyum katyonları ile bir yapı.

Alkali metaller ve hidritler, örneğin asidik hidrokarbonlarla reaksiyona siklopentadienler tuzları vermek üzere, ve terminal alkinlerin. Sıvı amonyak, eter ya da hidrokarbon çözücüler olan varlık en sık kullanılır , tetrahidrofuran . Bu bileşiklerin en önemli olan sodyum siklopentadien , NaCl 5 , H 5 , bir çok geçiş metali siklopentadienil türevleri önemli bir ön-madde. Benzer bir şekilde, alkali metaller ile reaksiyona Siklooktatetraen alkali metal vermek üzere tetrahidrofuran cyclooctatetraenides ; örneğin dipotasyum cyclooctatetraenide (K 2 Cı- 8 , H 8 ) gibi bir çok metal siklooktatetraenıl türevleri, önemli bir öncüsüdür uranocene . Büyük ve çok zayıf polarizasyon, alkali metal katyonları, örneğin koyu yeşil gibi büyük, aromatik polarisable radikali anyonlar, stabilize edebilir sodyum naftalenid , Na + [C 10 H 8 •] - , güçlü bir indirgeyici madde.

Uzantıları

Ampirik (Na-Ca, Mg-Ra) ve tahmin edilen (Cu-UHP UBN-Ahh) alkali ve toprak alkali metallerin atomik yarıçapı üçüncü için dokuzuncu süre ölçülür, angstrom

Fransiyum keşfedilmiştir ağır alkali metal olmasına rağmen, varsayımsal ağır alkali metallerin fiziksel ve kimyasal özelliklerini tahmin teorik çalışma olmuştur. İlk olmak süresi 8 elemanı , keşfedilmemiş eleman ununennium (öğe 119) fransiyum sonraki alkali metal olmak ve daha da hafif gibi davranmasına tahmin edilmektedir kongenerleri ; Bununla birlikte, aynı zamanda, bazı özelliklerinde hafif alkali metallerin farklı tahmin edilmektedir. Bu kimya, potasyum veya rubidyum yerine sezyum veya fransiyum daha yakındır olduğu tahmin edilmektedir. Bu kadar sıradışı periyodik eğilimler daha da reaktif sezyum ve fransiyum daha olmasını ununennium tahmin ediyorum relativistik etkileri göz ardı. Bu düşük reaktivite ununennium ilk iyonizasyon enerjisi, artan ve azalan, ununennium en valans elektron relativistik stabilizasyon nedeniyle metalik ve iyonik yarıçapları ; Bu etki zaten francium için görülür. Bu ununennium olası olsa da, bağlı göreli etkilere doğru olmayabilir, bir alkali metal, kimyasal olarak davranacaktır varsayar. 8'ler yörünge relativistik stabilizasyon da ununennium en arttırır elektron ilgisi çok sezyum ve fransiyum çok ötesinde; Gerçekten de, ununennium bunun daha hafif tüm alkali metaller daha yüksek bir elektron afiniteye sahip olması beklenmektedir. Göreli etkileri de çok büyük bir düşüşe neden polarisability ununennium arasında. Öte yandan, ununennium grubu gidiş azalan erime noktaları eğilim devam edeceği tahmin edilmektedir, 0 ° C ile 30 ° C arasında bir erime noktasına sahip olması beklenmektedir edilir.

Üçüncü gelen alkali metallerin (Na-Cu) ampirik ve tahmin edilen (UUE) elektron eğilimi sekizinci süre olarak ölçülen, elektron volt

Ununennium en valans elektron stabilizasyonu ve atom yarıçapı 240 düşürdü 8s yörünge neden küçülme  pm , rubidyum (247 um) ile çok yakın +1 oksidasyon halinde ununennium kimyası olmalıdır, böylece daha francium o kadar rubidyum kimyasına daha benzer. Öte yandan, UUE iyonlu yarıçapı + iyonu Rb daha büyük olduğu tahmin edilmektedir + 7p orbitalleri destabilize ve alt kabuklar, p-orbitallerine daha geniştir olan, çünkü. Ununennium da +3 gösterebilir oksidasyon durumunu diğer alkali metallerin özelliğidir ve aynı zamanda bilinen tüm alkali metallerin ana oksidasyon halidir + 1 oksidasyon durumuna ilave olarak, başka bir alkali metal görülmemektedir: bunun nedeni istikrarsızlık ve 7 p genişletilmesi olduğunu 3/2 , spinor en dış elektronlar aksi beklenenin daha düşük iyonizasyon enerjisi neden. Gerçekten de, bir çok ununennium bileşikler büyük olması beklenmektedir kovalent bağlı 7p tutulumuna, karakter 3/2 bağlama elektron.

Elektron cinsinden ölçülen volt olarak ampirik (Na-Cu, Mg-Ra) ve tahmin edilen (UUE-UHP UBN-Ahh) dokuzuncu döneme üçüncü alkali ve toprak alkali metallerin iyonizasyon enerjisi,

Değil kadar iş ununennium ötesinde alkali metallerin özelliklerini tahmin yapılmıştır. Periyodik tablonun basit bir ekstrapolasyon ununennium altında elemanı 169, unhexennium, vereceğini de, Dirac Fock hesaplamalar ununennium sonraki alkali metal gerçekte elektron konfigürasyonuna sahip olduğu tahmin edilmektedir elemanı 165, unhexpentium [Og] 5g olabileceğini tahmin 18 6f 14 7d 10 8s 2 8p 1/2 2 9s 1 . Ayrıca, bu eleman, bir alkali metal ve bir arasındaki özelliklerinde bir ara madde olabilir grup, 11 elemanı , ve fiziksel ve atomik özellikler önceki yakın olacaktır ise, kimyasal olarak son bu daha yakın olabilir. Diğer hesaplamalar unhexpentium sodyum kıyaslanabilir bir iyonizasyon enerjisine sahip, sezyum ötesinde iyonizasyon enerjisi arttırma eğilimi takip edeceğini ve aynı zamanda potasyum kıyaslanabilir bir atom yarıçapa sahip, sezyum ötesinde atom yarıçapları azalan bir eğilim devam etmesi gerektiğini göstermektedir . Bununla birlikte, unhexpentium 7d elektronların da unhexpentium muhtemel geçiş metali davranışı nereden, 9s elektron, muhtemelen +1 ötesinde oksidasyon durumları izin birlikte kimyasal tepkimelere katılabilir mümkün olabilir. Alkaliye ve alkali toprak metallerin ikisi de s-blok elemanlarının, eğilimleri ve ununennium ve unhexpentium özellikleri için bu öngörüleri çok karşılık gelen toprak alkali metaller oldukça benzer tutun unbinilium (UBN) ve unhexhexium (Uhh).

Unhexpentium ötesinde başka alkali metallerin muhtemel özellikleri 2015 tarihi itibariyle henüz keşfedilmemiş olan; aslında, onların var mümkün olmayabilir şüpheleniliyor. Dönemlerde 8 ve periyodik tablonun Yukarıda, göreli ve kabuk yapısı etkisi hafif kongenerleri yapılan değerlendirmelere tamamen yanlış hale o kadar güçlü olur. Buna ek olarak, (S-orbitalleri stabilize etmek ve f, destabilize ve D- genişletmek ve daha yüksek kabukların g-orbitalleri) göreli ve kabuk-yapısı etkileri arasında da büyük bir fark neden karşıt etkilere sahip Bağıl ve relativistik olmayan böyle yüksek atom numaralı elementlerin özelliklerinin hesaplamaları. Ununennium ve unhexpentium kimyasal özellikleri ilgi her iki elemanın beklenen yerlere yakın bulunmaktadır olmasından kaynaklanmaktadır kararlılıkları adaları elemanları 122 (merkezli, 306 EZ), 164 ( 482 UHQ).

Sözde alkali metaller

Bir çok diğer maddeler monopositive katyonları oluşturma eğilimleriyle alkali metaller ile benzerdir. Analog olarak pseudohalogens , bazen "sözde alkali metaller" adı verilmektedir. Bu maddeler bazı elemanları ve çok daha fazlasını içerir atomlu iyonları ; atomlu iyonları büyük boyutta alkali metalleri ve zayıf polarizasyon güce özellikle benzerdir.

Hidrojen

Eleman , hidrojen , nötr atomu başına bir elektron ile, genellikle kolaylık için periyodik tablonun 1 üst kısmına yerleştirilir, ancak hidrojen, normal olarak bir alkali metal olduğu kabul edilmez; bu, bir alkali metal olduğu kabul edildiğinde, bunun sebebi de atom özellikleri olup kimyasal özellikleri taşımaktadır. Normal koşullar altında, saf hidrojen, bir şekilde mevcut atomlu başına iki atomlarından oluşan gaz molekülü (H 2 ); Bununla birlikte, alkali metaller, sadece (örneğin atomlu molekülleri oluşturmak dilityum Li 2 içinde bulundukları zaman, yüksek sıcaklıklarda) gaz halde.

Hidrojen, bir alkali metaller gibi, tek bir sahiptir valans elektronu ile kolayca reaksiyona giren halojen , ancak benzerlikler nedeniyle, küçük çıplak proton H büyüklüğü burada sona + bir alkali metal katyonları ile karşılaştırıldığında. Lityum üzerinde onun yerleşimi, en başta gelen nedeni , elektron konfigürasyonuna . Bu durumlarda, yukarıda yerleştirilir karbon nedeniyle benzer elektronegatiflik veya flor dolayı benzer kimyasal özellikleri.

Hidrojen ilk iyonizasyon enerjisi (1312,0 kJ / mol kadar ), alkali metallerin çok daha yüksektir. Yalnızca bir ek elektron hidrojen atomunun en dış doldurmak için gerekli olan gibi, hidrojen genellikle olumsuz oluşturan bir halojen gibi davranır hidrit iyonu, ve çok ara sıra olarak, bir halojen olduğu kabul edilir. (Alkali metaller olarak da bilinen negatif iyonlar, oluşturabilen alkaliler , ancak bu kararsız olan laboratuvar merakı olarak biraz daha fazla bulunmaktadır.) Bu yerleştirme karşı bir argüman hidrojen hidrit oluşumunun olduğu halojenden halojenür egzotermik oluşumu farklı olarak, endotermik . H yarıçapı - anyon ayrıca halojenler aşağı gidiyor artan boyutta trendi uymuyor: gerçekten de, H - onun tek proton kolayca hem elektronları kontrol edemez çünkü çok dağınık olduğunu. Aynı zamanda, sıvı hidrojen metalik özelliklerini gösterir bir süredir beklenmiştir; Bu durum söz konusu değildir gösterilmiştir ise, son derece yüksek altında basınçlarda bu çekirdeklerinde bulunan gibi, Jüpiter ve Satürn , hidrojen metalik hale gelir ve bir alkali metal gibi davranır; Bu aşamada, bu şekilde bilinen metalik hidrojen . Elektriksel direnç sıvı metal hidrojen 3000 K sıvı, yaklaşık olarak eşit olan rubidyum ve sezyum bir metal olmayan-metal geçiş getirildiğinde, ilgili basınçlarda 2000 K'da.

1s 1 alkali metallerin (ns 'dekine ise çok benzer hidrojen elektron konfigürasyonu, 1 hiçbir 1p alt kabuk çünkü), tektir. Bu nedenle oluşturmak için bir elektron kaybeder hidron H + ya da oluşturmak üzere bir kazanç hidrit iyonu H - . Bu yüzeysel alkali metaller benzer Önceki durumda; ikinci durumda, halojenler, fakat bir 1p alt kabuğa eksikliği fark ne grubunun iyi hidrojenin özelliklerini uyan yeterince önemlidir. Grup 14, aynı zamanda örneğin, termodinamik özellikleri açısından iyi bir seçimdir iyonizasyon enerjisi ve bir elektron afinitesi , fakat hidrojen dört değerli olamaz, çünkü kimyasal anlamsız hale getirir. (Bir seçilmişse) hidron asit-baz kimyası temel olarak, bütün tek atomlu hidrojen türünün kadar en önemli gereğidir, çünkü grubu 1, en yaygın yerleşim olmasına rağmen, üç yerleşim nedenle hiçbiri tamamen tatmin edici bulunmaktadır. Alışılmadık elektron konfigürasyonuna ve küçük boyutundan kaynaklanan hidrojenin geleneksel olmayan özelliklere sahip bir örnek olarak, hidrojen iyonu çok küçük (yaklaşık 150 yarıçapıdır  fm çok ve çoğu diğer atomları ve iyonları 50-220 pm boyutu ile karşılaştırıldığında) yoğunlaştırılmış sistemlerde varolmayan bir diğer atomlar ya da moleküller ile birlikte başka. Gerçekten de, kimyasal arasında proton transfer temelidir asit-baz kimyası . Ayrıca tek oluşturmak için hidrojenin yeteneği hidrojen bağı yük transferi, bir etkisi olan, elektrostatik , ve bağlaşık katkıda fenomeni elektron. Benzer lityum bağları da bilinmesine rağmen, bunlar, çoğunlukla elektrostatik. Bununla birlikte, hidrojen bir molekül kristaller alkali metaller ile aynı yapısal rol alır ve hafif alkali metallerin (özellikle lityum) ile sıkı bir ilişki vardır olabilir.

Amonyum ve türevleri

Benzer bir şekilde, alkali metaller, amonyak ile reaksiyona girerek hidroklorik asit tuzu oluşturmak üzere amonyum klorür .

Amonyum iyonu ( NH +
4
), potasyum ve rubidyum arasındaki ara bir alkali metal olarak hareket ağır alkali metallerin çok benzer özelliklere sahiptir ve genellikle yakın bir göreli olarak kabul edilir. Örneğin, çoğu, alkali metal tuzları olan çözünür bir özellik amonyum tuzları pay su içinde. Amonyum (metal olarak sabit bir şekilde davranması beklenir NH +
4
, çok yüksek basınçlarda delokalize elektron denizde iyonları) (metalik davranışına yalıtım geçişler etrafında oluşan tipik basınç, 100 den daha az olsa da  GPa ) ve muhtemelen oluşabilecek içeride buz devleri Uranüs ve Neptün kendi iç manyetik alanları üzerinde önemli etkilere sahip olabilir. Karışımından geçiş olduğu tahmin edilmektedir , amonyak , amonyum metalik ve dihidrojen moleküllerinin sadece 25 GPa altındaki basınçlarda meydana gelebilir. Standart koşullar altında, amonyum cıva ile bir metalik amalgam oluşturabilir.

Diğer "sözde alkali metaller" içerir alkilamonyum amonyum katyonu hidrojen atomlarının bir alkil veya aril grubu ile ikame edildiği katyonları. Özellikle, dördüncü derece amonyum katyonları ( NR +
4
) kalıcı olarak kullanılıyorsa bu yana çok kullanışlıdır ve genellikle pahalı Cs alternatif olarak kullanılır + gibi polarisable anyonlar kolayca çok büyük ve stabilize etmek için HI -
2
. Tetraalkilamonyum hidroksitler, alkali metal hidroksitler gibi, karbonatlar oluşturmak için atmosferik karbon dioksit ile reaksiyona çok güçlü bazlardır. Bundan başka, azot atomu, bir fosfor, arsenik ya da antimon atomu (ağır metal olmayan ikame edilebilir azot grubu ), bir oluşturma fosfonyum ( PH +
4
) ya da arsonium ( ASH +
4
kendisi benzer şekilde ikame edilebilir) bir katyondur; ise stibonium ( SBH +
4
) kendisi bilinmemektedir, organik bazı türevleri karakterize edilir.

Kobaltosen ve türevleri

Kobaltosen , Co (Cı- 5 , H 5 ) 2 , a, metalosen , kobalt analog ferrosen . Bu bir koyu mor katıdır. Kobaltosen, örneğin uygun olarak çok kararlı göreli, ferrosen gibi genellikle Organogeçiş metal kompleksleri, içinde bulunan birden fazla 19 değerlik elektrona sahip 18 elektronlu bir kural . Bu ek elektron Co-Cı bağları ile ilgili antibağ olduğu orbital kaplar. Sonuç olarak, Co birçok kimyasal reaksiyonlar (Cı- 5 , H 5 ) 2 cobaltocenium olarak bilinen çok stabil 18 elektronlu bir katyon veren, bu "ekstra" elektron kaybetmeye eğilimi ile karakterize edilir. Birçok cobaltocenium tuzları sezyum tuzları ile müşterek tortulandırılması ve cobaltocenium hidroksit cobaltocenium karbonatı oluşturmak üzere, atmosferik karbon dioksit emen güçlü bir bazdır. Alkali metaller gibi, kobaltosen, güçlü bir indirgeyici madde ve decamethylcobaltocene bağlı kombine etmek daha da yüksek olan indüktif etkisini on metil grupları. Kobalt onun ağır türdeş ile ikame edilebilir rodyum elde rhodocene , daha güçlü bir indirgeyici madde. Iridocene (karıştığı iridyum ) muhtemelen hala daha güçlü olurdu, ama çok onun istikrarsızlık nedeniyle iyi çalışılmamıştır.

Talyum

Bir cam olarak çok saf talyum adet ampul altında depolanan, argon gazı

Talyum periyodik sistemin İnci grubunun 13 ağır sabit bir unsurdur. Periyodik tablonun alt kısmında, atıl çift etkisi nedeniyle, oldukça güçlü göreli iki bağları oluşturma serbest enerji miktarı olmadığı şekilde atomuna büyüklüğü arttıkça yörünge 6s stabilizasyonu ve azalan bağ enerjisi 6s elektronların yüksek iyonizasyon enerjileri değer. Bu + 1 gösterir oksidasyon durumunu kendi + 1 içerisinde talyum bilinen tüm alkali metaller ekran ve talyum bileşikleri bu oksidasyon durumunda yakın karşılık gelen potasyum ya da benzer gümüş bağlı Tl benzer iyonik yarıçaplarına stoikiometrik bileşikleri + (164  pm ) K + (152 pm) ve Ag + (129 pm) iyonları. Bazen bir alkali metal olarak kabul edildi kıta Avrupası hemen Keşfedilmesini aşağıdaki (ancak İngiltere'de) yıl içinde ve altıncı alkali metal olarak sadece sezyum sonra yerleştirildi Dimitri Mendeleyev 'ın 1869 Periyodik tabloda ve Julius Lothar Meyer ' in 1868 periyodik tablo. (Mendeleev 1871 periyodik tablo ve Meyer'in 1870 periyodik tablo olarak o anki konumunda talyum koymak bor grubu ve sezyum boş altında boşluk bırakan.) Bununla birlikte, talyum da bir alkali metal görüntüler bilinen oksidasyon durumuna +3, görüntüler (ununennium birlikte, keşfedilmemiş yedinci alkali metali, muhtemelen) +3 oksidasyon durumunu görüntülemek için tahmin edilmektedir. Altıncı alkali metali hemen fransiyum olduğu kabul edilir. Tl iken + atıl çift etkisi ile stabilize edilir, 6s elektronların bu atıl çifti yine de bu elektronların, böylece kimyasal olarak katılabilmekte stereokimyasal sulu çözelti içinde aktif. Buna ek olarak, (hariç talyum halojenürler KKK ) su içinde oldukça çözünmez olan ve diaminler için talyum olarak stereo kimyasal aktif atıl çiftinin varlığında nadir bir yapıya sahiptir.

Bakır, gümüş, altın ve

beyaz bir yüzey üzerine duran bir bakır gibi renkli metal mineral bir kristali
Bakır
gri bir yüzey üzerinde uzanan bir gümüş metal kristal bir kristali
Gümüş
beyaz bir yüzey üzerinde bulunan bir san bir metal kristal
Altın

Grup 11 metal (veya madeni para metaller), bakır , gümüş , ve altın , tipik olarak, bunlar tam olmayan D-kabuklarla iyonları oluşturabilen verilen geçiş metali olarak kategorize edilir. Fiziksel olarak, nispeten düşük erime noktaları ve bağlantılı yüksek elektronegatiflik değerleri sonrası geçiş metalleri . "Dolu d alt kabuk ve serbest s Cu, Ag ve Au elektron yüksek elektriksel ve termal iletkenlik katkıda bulunur. Geçiş metalleri arasında Grup 11 deneyim etkileşimleri solundaki s elektron ve kısmen doldurulmuş d düşük elektron hareketliliği olduğu alt kabuk". Kimyasal olarak, Grup 11 metal kendi + 1 valans ana grup metal gibi davranır ve bu nedenle alkali metallerin biraz ilişkilidir Bu alkali metaller "paralel onların daha önce "grup IB" olarak etiketlenen bir nedeni olduğu grup IA". Bunlar bazen sonrası geçiş metalleri olarak sınıflandırılır. Bunların spektrumları alkali metallerin kişilerce benzerdir. Bunların monopositive iyonlarıdır paramanyetik ve alkali metallerin olduğu gibi, bunların tuzları için bir renk katkıda bulunur.

Mendeleev 1871 periyodik tablo, bakır, gümüş, altın ve bir kez grup VIII ile (altı iki kez listelenen demir üçlü ve platin grubu metalleri ) ve bir kez grubu altında IB. Grup IB yine o belirsiz olduğunu not etmek parenthesised edildi. Grubu ataması için Mendeleev temel kriter, bir elemanın maksimum oksidasyon durumu olan: bu temelde, 11 eleman bakırın varlığı (II) ve altın, grup IB sınıflandırılamamıştır grubu (III) bilinen edilen bileşikler saati. Bununla birlikte, ayrılan grubu IB bir A-B çatallanma eksikliği (grup VIII geçiş grubu etiketlenmiştir) bir grubu, sadece ana grubu olur. Kısa bir süre sonra, kimyagerler çoğunluk grup IB Bu öğeleri sınıflandırmak ve elde edilen simetri grup VIII kaldırmak için tercih Bu alkali ayrılmış modern orta-uzun 18 sütun periyodik tablonun artış kadar baskın sınıflandırma olarak metallerin ve grup 11 metal.

Para basma metaller geleneksel nedeniyle bunları karakteristik s paylaşımı, alkali metal grubunun bir alt bölümü olarak kabul edilen 1 alkali metallerin elektron konfigürasyonuna (grup 1: p 6 s 1 grubu 11: d 10 s 1 ). Bununla birlikte, benzerlik büyük ölçüde sınırlı olan stoichiometries kimyasal özellikleri Her iki grubun + 1 bileşiklerinin, olup. Para basma metaller daha yüksek ilk iyonizasyon enerjileri ve mukabil alkali metaller göre daha küçük iyonik yarıçapına sahiptir, böylece dolu d alt kabuk, dolu p alt kabuğa göre daha ler dış elektron çok daha zayıf bir koruyucu etki sağlayarak bu kaynaklanmaktadır. Bundan başka, sıvı daha yüksek erime noktaları, sertlikleri ve yoğunluklarını ve alt reaktivitelere ve çözünme yeteneğine sahip amonyak , ve aynı zamanda bunların bileşikleri daha kovalent karaktere sahip. Son olarak, alkali metaller en üstünde olan elektrokimyasal seri madeni para metaller en altına neredeyse iken. Para basma metaller, ikinci ve üçüncü iyonizasyon enerjileri, düşük olacak şekilde, bu şekilde grup 11 veren, daha zengin bir koordinasyon kimyası +1 daha yüksek oksidasyon durumları sağlayan ve, s kabuk dolu doldurulmuş d kabuk çok daha kolay bir alkali metallerin daha bozulur metallerin açık geçiş metali karakteri. Özellikle bu auride iyonu (Au bir parçasını oluşturmak üzere rubidyum ve sezyum, iyonik bileşikler oluşturan altın dikkat çekicidir - ) aynı zamanda, sıvı amonyak çözeltisi içinde çözünmüş formda meydana gelir: burada altın davranır bir şekilde psödohalojen da 5d için 10 6s 1 konfigürasyonu bir elektronu vardır 5d yarı-kapalı bir kabuk daha az 10 6s 2 konfigürasyonu cıva .

Üretim ve izolasyon

alt1
alt2
Tuz daireler Böyle Salar del Hombre Muerto, Arjantin (solda) ve bu gibi lityum açısından zengin olan Uyuni , Bolivya (sağda). Lityum zengin tuzlu su içine pompalanarak konsantre edilir güneş buharlaştırma havuzlar (Arjantin görüntüde görülebilir).

Saf alkali metallerin üretimi nedeniyle, su gibi yaygın olarak kullanılan maddeler ile bunların aşırı reaktivitesi için karmaşıktır. Bunların kaynaktan silikat cevherleri, tüm stabil alkali metaller aynı şekilde elde edilebilir: sülfürik asit , ilk arzu edilen alkali metal iyonu ve eritmek için kullanılan alüminyum cevheri (özütleme) (iii) 'iyonları, bazik çökeltme alüminyum iyonlarını ayırır bunun olarak çökelterek karışım hidroksit . Çözünmeyen alkali metal karbonat daha sonra seçici olarak çökeltilir; Daha sonra tuz, içerisinde çözündürülür , hidroklorik asit klorür elde edilir. Elde edilen sonuç buharlaşmaya bırakılır ve alkali metal daha sonra izole edilebilir. Lityum ve sodyum tipik olarak da, sıvı klorürlerden elektroliz yoluyla izole edilir , kalsiyum klorür , tipik olarak karışımın erime noktasını düşürmek için ilave edildi. Ağır alkali metaller, ancak daha tipik olarak bir indirgeyici madde (potasyum ve tipik olarak sodyum farklı bir şekilde, izole edilir , magnezyum ya da kalsiyum ağır alkali metaller), alkali metal klorür azaltmak için kullanılır. Sıvı ya da gaz halinde bir ürün (alkali metal), daha sonra maruz fraksiyonel damıtma bölümüne geçirilmektedir. Saf alkali metaller en çok yolları, yüksek reaktiflikleri için elektroliz kullanımını gerektirir; yok olan birkaç biridir piroliz karşılık gelen alkali metal ve azid , sodyum, potasyum, rubidyum ve sezyum ve lityum nitrür metal verir.

Lityum tuzlarının su ile ekstre edilmiştir gereken mineral kaynağı , tuzlu su havuzları ve tuzlu su yatakları. Metal destekli bir karışımından elektrolitik üretilir lityum klorid ve potasyum klorid .

Sodyum çoğunlukla deniz suyu ve kurutuldu meydana deniz dibi , ama şimdi ile üretilmektedir elektroliz ve sodyum klorür bir kullanımı yoluyla 700 ° C'nin altında olan maddenin erime noktasının düşürülmesi ile Downs hücre . Son derece saf sodyum termal ayrışma yoluyla üretilebilir sodyum azit . Potasyum gibi bir çok mineral, meydana sylvite ( potasyum klorid ). Daha önce, potasyum, genel olarak elektroliz yapıldığı potasyum klorid ya da potasyum hidroksit , sodyum geç nasıl üretildiğini benzer bir yöntemde, Kanada, Rusya, Beyaz, Almanya, İsrail, Amerika Birleşik Devletleri ve Ürdün gibi yerlerde yoğun bulunan, 1800'lerin ve 1900'lerin. Aynı zamanda üretilebilir deniz suyu . Potasyum metali, potansiyel olarak patlayıcı bir süperoksit oluşturan erimiş klorür içinde çözünerek ve çalışma sıcaklıklarında önemli buharlaşır Ancak, bu yöntemler, problemlidir. Bunun bir sonucu olarak, saf potasyum metali hemen 850 ° C de sodyum ile erimiş potasyum klorid azaltılması ile elde edilir.

Na (g) + KCI (I) ⇌ NaCI (□) + K (g)

sodyum, potasyum daha az reaktiftir birlikte, bu tür yüksek sıcaklıklarda potasyum sodyum daha uçucu olan ve denge daha potasyum gazı üretmek için sağa doğru kaydırır ve hemen hemen tamamlanması için devam eder, böylece kolayca distile edilebilir, çünkü bu işlem,.

kaba bir yüzeye sahip maddenin parlak bir gri 5 santimetrelik parçası.
Bu örnek , uraninit (3.3 yaklaşık 100,000 atomu içeren x 10 - 20  , herhangi bir zamanda fransiyum-223 g).

1950 ve 1960 olarak birkaç yıl için, bir yan ürün Alkarb adlandırılan potasyum üretim rubidyum için bir ana kaynağı. Geri kalan potasyum ve sezyumun biri olarak küçük bir kısmını ise Alkarb% 21 rubidyum ihtiva etmiştir. Bugün sezyum en büyük üreticileri, örneğin için Tanco Mine Manitoba, Kanada, yan ürün itibaren rubidyum üretmek polüsit . Günümüzde, potasyum ve sezyum arasından rubidyum ayrılması için yaygın bir yöntemdir fraksiyonel kristalizasyon , bir rubidyum ve sezyum arasında şap ( Cs , Rb ) , Al ( SO 4 ) 2 · 12 , H 2 O sonra yaklaşık 30 tekrar kristalizasyona saf rubidyum alum verir. Sınırlı uygulamalar ve rubidyum zengin bir mineral eksikliği 2'den 4'e kadar olan rubidyum bileşiklerinin üretimi sınırlayan ton yılda. Sezyum Ancak yukarıdaki reaksiyondan üretilmez. Bunun yerine, maden polüsit asit sindirim, alkali ayrışma ve doğrudan indirgenmiş: cevher esas olarak üç yöntem ile cevherden elde edilen saf sezyum, elde ana yöntemdir. Her iki metal yan ürünleri lityum üretiminin olarak üretilir: 1958 den sonra, lityumun thermonuclear özellikleri ilgi keskin bir artış olduğunda, rubidyum ve sezyum üretimi de buna mukabil artar. Saf rubidyum ve sezyum metaller ile klorür indirgenmesiyle üretilen kalsiyum , 750 ° C 'de, metal ve düşük basınç.

Doğadaki çok nadir bir sonucu olarak, en fransiyum nükleer reaksiyon sentezlenir 197 Au + 18 O210 Cu + 5 N , sonuçta fransiyum-209 , fransiyum-210 ve fransiyum-211 . Hiç bugüne monte fransiyum büyük miktarı, yukarıda verilen nükleer reaksiyon kullanılarak sentezlendi yaklaşık 300.000 nötr atomu vardır. Sadece doğal izotop fransiyum-223 özellikle gerekli olduğunda, bu actinium-227 alfa kızı olarak imal edilir, kendisinin doğal radyum-226, doğal uranyum-238 kız birinin nötron ışınlaması sentetik olarak üretilir.

Uygulamalar

Focs 1, İsviçre'de bir sezyum atom saati
Focs 1, İsviçre'de bir sezyum atom saati

Rubidyum ve sezyum akademik bağlamlarda çok faydalıdır ancak henüz sayıda uygulama yok iken Lityum, sodyum ve potasyum, birçok uygulama var. Lityum genellikle kullanılan lityum iyon pil ve lityum oksit işlemi silis yardımcı olabilir. Lityum stearat bir koyulaştırıcı olduğu, gres, yağlama yapmak için kullanılabilir; bu aynı zamanda emmek için kullanılan lityum hidroksit, üretilen karbon dioksitin alan kapsülleri ve denizaltı. Lityum klorür , alüminyum parçaları için bir lehim alaşım olarak kullanılır. Metalik lityum çok sert ve hafif alaşım verecek şekilde magnezyum ve alüminyum alaşımları kullanılır.

Sodyum bileşikleri birçok uygulamada, gibi en iyi bilinen varlık sodyum klorür sahip sofra tuzu . Sodyum tuzları yağ asidi sabun olarak kullanılır. Saf sodyum metali kullanım da dahil olmak üzere pek çok uygulama alanı vardır, sodyum buharlı lambaları aydınlatma diğer tipleri ile karşılaştırıldığında çok etkili ışık üretmek ve diğer metallerin yüzeyine düzgün yardımcı olabilir. Güçlü bir indirgeyici madde olarak, genellikle gibi bir çok başka metaller, azaltmak için kullanılır titanyum ve zirkonyum bunların klorürlerden. Ayrıca, bir ısı değiştirme sıvısının olarak çok faydalıdır hızlı üretici nükleer reaktörler nedeniyle düşük erime noktalı, viskozite, ve enine kesitte nötron absorpsiyon doğru çevirin.

Potasyum bileşikleri genellikle kullanılan gübre , potasyum bitki beslenmesi için önemli bir unsur olarak. Potasyum hidroksit , çok güçlü bir bazdır ve kontrol etmek için kullanılan pH çeşitli maddelerin. Potasyum nitrat ve potasyum permanganat genellikle güçlü bir oksitleyici maddeler olarak kullanılmaktadır. Potasyum süperoksit potasyum karbonat ve oksijen gazı vermek üzere karbon dioksit ile reaksiyona girmektedir, solunum maskeleri kullanılır. Saf potasyum metali sık kullanılmaz, ancak sodyum ile alaşımları hızlı üretici nükleer reaktörlerde saf sodyum yerine kullanılabilir.

Rubidyum ve sezyum sıklıkla kullanılan atomik saatler . Sezyum atomik saatler olağanüstü doğrudur; Bir saat Dinazorlar zamanında yapılmış olsaydı, daha az dört saniye sonra (80 milyon yıl) tarafından kapalı olacaktır. Bu nedenle, sezyum atomu ikinci tanım olarak kullanılır. Rubidyum iyonu genellikle mor kullanılan havai fişek ve sezyum genellikle petrol endüstrisinde sondaj sıvılarında kullanılır.

Fransiyum hiçbir ticari uygulamalar vardır, ama francium en nispeten basit yüzünden atom yapısı , başka şeylerin yanı sıra, bu kullanılmıştır spektroskopi ile ilgili daha fazla bilgiye yönelten, deneyler enerji seviyeleri ve bağlanma sabitleri arasındaki atomaltı parçacıklar . Lazer tuzak fransiyum-210 iyon tarafından yayılan ışık ile ilgili çalışmalar tarafından tahmin benzer atom enerji seviyeleri arasındaki geçişler ile doğru verileri sağladı kuantum .

Biyolojik rolü ve önlemler

madenler

Saf alkali metaller, hava ve su ile tehlikeli reaktiftir ve ısı, ateş, oksitleyici maddeler, asitler, çoğu organik bileşiklerden, tutulmalıdır halokarbonlar , plastik ve nem. Ayrıca karbon dioksit ve karbon tetraklorür ile reaksiyona, yani alkali metal yangınlarında kullanıldığında normal yangın söndürücü ters. Bazı D sınıfı kuru toz yangın söndürücüler , metal yangınlar için tasarlanmış oksijen yangın mahrum bırakmakta ve alkali metal, soğutma etkilidir.

Deneyler genellikle birkaç gram sadece küçük miktarlarda kullanılarak yapılmaktadır çeker ocak . Lityum az miktarda soğuk su ile reaksiyona sokularak bertaraf edilebilir, fakat ağır alkali metaller daha az reaktif çözündürülmelidir izopropanol . Alkali metaller altında saklanması gereken mineral yağı ya da bir inert atmosfer. Kullanılan atıl bir atmosfer olabilir , argon , nitrojen ile reaksiyona girerek lityum haricinde veya azot gazı. Yağın içine dağılmış hava daha az miktarda tehlikeli patlayıcı peroksit oluşumunu tetikleyen için rubidyum ve sezyum, hatta yağ altında, uzak havadan tutulmalıdır; Aynı nedenle, potasyum 6 aydan daha uzun bir oksijen-ihtiva eden atmosfer içinde yağ altında saklanmamalıdır.

iyonlar

alkali metal iyonlarının biyoanaorganik kimya yoğun gözden geçirilmiştir. Katı hal kristal yapıları küçük peptidler de alkali metal iyonlarının bir çok kompleksleri, nükleik asit bileşenleri, karbonhidratlar ve iyonofor kompleksleri için belirlenmiştir.

Lityum doğal olarak sadece biyolojik sistemlerde izleri oluşur ve bilinen bir biyolojik rolü vardır, ama sindirildiğinde vücut üzerinde etkileri var. Lityum karbonat , bir şekilde kullanılan bir ruh hali stabilize edici olarak psikiyatri tedavi etmek için bipolar bozukluk ( manik-depresyon yan etkileri vardır, ancak, yaklaşık 0.5 ila 2 gram günlük dozlarda). Lityum aşırı yenmesi diğer belirtiler arasında, uyku hali, konuşma bozukluğu, kusma, ve zehirler , merkezi sinir sistemi lityum gerekli dozaj, iki kutuplu bozukluğu tedavi etmek için tehlikeli olan, toksik dozda sadece biraz daha düşüktür. Onun biyokimya, insan vücudu ve sıçanlar ve keçileri kullanarak çalışmalarla ele alınır yolu bir olduğunu düşündürmektedir esansiyel iz element insanlarda lityumun doğal biyolojik fonksiyon tanımlanabilir birlikte henüz.

Sodyum ve potasyum genel olarak işlev, bilinen tüm biyolojik sistemlerde oluşan elektrolit içinde ve dışında hücreler . Sodyum kan hacmi, kan basıncı, ozmotik denge ve düzenleyen önemli bir besindir pH ; sodyum için en az bir fizyolojik gereksinimi günde 500 miligramdır. Sodyum klorür (ayrıca yaygın tuz olarak da bilinir) diyet sodyum ana kaynağı olduğunu ve bu gibi baharat ve koruyucu olarak kullanıldığında, asitleme ve sarsıntılı ; bunun çoğu işlenmiş gıdalar geliyor. Diyet Referans alımı sodyum için günde 1.5 gram, ama ABD'de çoğu insan günde en fazla 2.3 gram, hipertansiyonu teşvik asgari miktarda tüketmek; sırayla bu dünyada 7,6 milyon prematüre ölüme yol açmaktadır.

Potasyum büyük olan katyon içinde (pozitif iyon) hayvan hücreleri sodyum hayvan hücreleri dışında büyük katyon ise. Konsantrasyon , bu yüklü parçacıkların farklar bir değişikliğe neden olmaktadır elektrik potansiyeli olarak bilinen hücrelerin, iç ve dış arasındaki membran potansiyeli . Potasyum ve sodyum arasındaki denge ile sağlanır iyon taşıyıcı proteinler , hücre membranı . Potasyum ve sodyum iyonları ile meydana getirilen, hücre membran potansiyelinin hücresi, oluşturmasına olanak sağlar aksiyon potansiyeli elektrik deşarjının a "sivri". Elektrik deşarjı oluşturmak için hücrelerinin yeteneği gibi vücut fonksiyonları için kritik bir sinir iletimi , kas kasılması, ve kalp fonksiyonu. Bu dengenin bozulması ve böylece ölümcül olabilir: örneğin, potasyum bileşiklerin büyük miktarlarda yenmesi yol açabilir hiperkalemi güçlü kardiyovasküler sistemi etkileyen. Potasyum klorür kullanılır ABD'de için öldürücü enjeksiyon infaz.

Uzun olan bir tekerlek tipi bir radyoterapi cihazı kolimatör dar ışın halinde radyasyon odaklanmak. Sezyum-137 klorür Radyoaktif kaynak mavi kare, ve gama ışınları açıklıktan çıkan ışını ile temsil edilmektedir. Bu sezyum-137 klorür yaklaşık 93 gram içeren Goiânia'da kaza radyasyon kaynağı olmuştur.

Nedeniyle gövde mimik potasyum kendi içindeki atom yarıçapları, rubidyum ve sezyum ve benzer şekilde alınır. Rubidyum hiçbir biyolojik rolü bilinen, ancak uyarmak yardımcı olabilir metabolizmayı ve benzer sezyum için, neden vücutta potasyum yerine potasyum eksikliği . Kısmi ikame oldukça mümkündür ve oldukça toksik olmayan: 70 kg ağırlığındaki bir kişi başına ortalama 0.36 rubidyum g ve test kişilerde olumsuz etki göstermemiştir 50 ila 100 kat bu değer bir artış vardır. Sıçanlar, rubidyum ile potasyumun% 50 yerine kadar hayatta kalabilir. Hipokalemi için geçici tedavileri işlev görebilir (ve daha az ölçüde sezyum) Rubidyum; rubidyum yeterince fizyolojik bazı sistemlerde potasyum yerini alabilir iken, sezyum bunu yapmak mümkün olmadı. Rubidyum keçilerde muhtemelen gerekli olduğu için eksikliği belirtileri şeklinde sadece çok sınırlı kanıtlar vardır; Bu doğru olsa bile, iz fazlasıyla yeterli gıda genellikle mevcut tutarındadır.

Sezyum bileşikler nadiren çoğu kişi tarafından karşılaşılan, ancak çoğu sezyum bileşikleri hafif zehirlidir. Rubidyum gibi, sezyum vücutta potasyum yerine eğilimindedir, ancak önemli ölçüde daha büyüktür ve bu nedenle de daha zayıf bir ikame maddesidir. Aşırı sezyum yol açabilir hipokalemi , aritmi ve akut kalp durması , ancak bu tür miktarlar normal doğal kaynaklardan karşılaşılan olmaz. Bu şekilde, sezyum önemli bir kimyasal, çevresel kirletici değildir. Ortalama letal dozun (LD 50 için) değeri sezyum klorür farelerde LD karşılaştırılabilir kilogram başına 2.3 g olup, 50 değerleri , potasyum klorür ve sodyum klorür . Sezyum klorür alternatif kanser tedavisi olarak teşvik edilmiştir, ancak bilimsel valide kanser tedavisinin bir parçası olarak kullanılan kimi 50 üzerinde hastanın ölüm ile bağlantılı olmuştur.

Radyoizotoplar sezyum özel önlemler gerektirir: sezyum-137 uygunsuz kullanım gama ışını kaynaklarının bu radyoizotop ve radyasyon yaralanmaları ortaya çıkmasına neden olabilir. Belki en iyi bilinen vaka bir yanlış-tanzim-hangisinin radyasyon terapisi sisteminin kentinde terk edilmiş bir klinikten 1987 Goiânia kaza olduğunu Goiânia'da , Brezilya , bir hurdalık yaşlandırma ve parlayan oldu sezyum tuzu meraklı satılan , eğitimsiz alıcılar. Bu dört kişinin ölümüne ve radyasyona maruz ciddi yaralanmalara yol açtı. Birlikte ile sezyum-134 , iyot-131 ve stronsiyum-90 , sezyum-137 tarafından dağıtılan izotoplar arasında yer aldı Çernobil felaketinin sağlığına büyük riski oluşturmaktadır. Francium radyoizotopları muhtemelen nedeniyle yüksek çürüme enerji ve kısa yarılanma ömrü yanı tehlikeli olacağını, ama hiçbiri herhangi bir ciddi risk teşkil etmek yeterince büyük miktarlarda üretilmektedir.

notlar

Referanslar