Wat zijn alkalimetalen op het periodiek systeem?

Wat zijn alkalimetalen?

De alkalimetalen zijn zes chemische elementen in Groep 1, de meest linkse kolom in het periodiek systeem. Dit zijn lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs) en francium (Fr). (Behalve dat waterstof (H) één elektron in zijn buitenste schil heeft, maar het wordt niet geclassificeerd als een alkalimetaal omdat het bij kamertemperatuur geen metaal is maar een gas.)

De alkalimetalen worden zo genoemd omdat ze, wanneer ze reageren met water, alkaliën vormen. Alkalieën zijn hydroxideverbindingen van deze elementen, zoals natriumhydroxide en kaliumhydroxide. Alkalieën zijn zeer sterke basen die bijtend zijn. Loog is bijvoorbeeld natriumhydroxide. Alkalieën reageren met zuren om zouten te vormen.

In hun zuivere vorm zijn alkalimetalen zachte, glanzende metalen met een laag smeltpunt. Alkalimetalen reageren gemakkelijk met lucht en vocht. Vanwege hun reactiviteit moeten speciale voorzorgsmaatregelen worden genomen bij het gebruik en de opslag van deze metalen.

De alkalimetalen zijn zeer reactieve metalen bij standaardtemperatuur en -druk en verliezen gemakkelijk hun buitenste elektron om kationen te vormen met lading +1. Ze kunnen allemaal gemakkelijk met een mes worden gesneden vanwege hun zachtheid, waardoor een glanzend oppervlak wordt blootgelegd dat snel dof wordt in de lucht als gevolg van oxidatie door luchtvochtigheid en zuurstof (en in het geval van lithium, stikstof).

Vanwege hun hoge reactiviteit moeten ze onder olie worden bewaard om reactie met lucht te voorkomen, en ze komen van nature alleen voor in zouten en nooit als vrije elementen. Cesium, het vijfde alkalimetaal, is het meest reactieve van alle metalen. Alle alkalimetalen reageren met water, waarbij de zwaardere alkalimetalen heftiger reageren dan de lichtere.

Alkalimetalen op periodiek systeem

De alkalimetalen zijn lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs) en francium (Fr). Deze groep ligt in het s-blok van het periodiek systeem, aangezien alle alkalimetalen hun buitenste elektron in een s-orbitaal hebben.

De alkalimetalen zijn het beste voorbeeld van groepstrends in eigenschappen in het periodiek systeem, waarbij elementen vergelijkbare eigenschappen vertonen. Als u bijvoorbeeld de tafel naar beneden beweegt, laten alle bekende alkalimetalen het volgende zien:

Atomaire straal vergroten,
De elektronegativiteit verminderen
Toenemende reactiviteit
Smelt- en kookpunten verlagen

Over het algemeen nemen hun dichtheden toe wanneer ze over de tafel bewegen, met uitzondering van kalium, dat een lagere dichtheid heeft dan natrium.

Eigenschappen van alkalimetalen

De alkalimetalen zijn een groep chemische elementen in het periodiek systeem met de volgende fysische en chemische eigenschappen:

Glanzend
Zacht
Zilverachtig
Zeer reactief bij standaard temperatuur en druk
Verliezen gemakkelijk hun buitenste elektron om kationen te vormen met een lading van +1

De alkalimetalen hebben een laag smeltpunt. Lithium smelt bij 180,5 ° C (356,9 ° F); cesium smelt bij slechts 28,4 ° C (83,1 ° F). Deze elementen zijn ook uitstekende geleiders van warmte en elektriciteit. De alkalimetalen zijn zeer reactief en worden daarom meestal aangetroffen in verbindingen met andere elementen, zoals zout (natriumchloride, NaCl) en kaliumchloride (KCl).

Ze kunnen allemaal gemakkelijk worden gesneden met een plastic mes vanwege hun zachtheid, en hun glanzende oppervlak verkleurt snel in de lucht als gevolg van oxidatie. Vanwege hun hoge reactiviteit moeten alkalimetalen onder olie worden bewaard om reactie met lucht te voorkomen.

In de moderne IUPAC-nomenclatuur omvatten de alkalimetalen de groep 1-elementen, met uitzondering van waterstof. Alle alkalimetalen reageren met water, waarbij de zwaardere alkalimetalen heftiger reageren dan de lichtere.

Eigenschappen van de alkalimetalen:

Eigenschappen	Lithium	Natrium	Kalium	Rubidium	Cesium	Francium
Atoomgetal	3	11	19	37	55	87
Atoomgewicht (of stabielste isotoop )	6,941	22.99	38.098	86.468	132.905	223
Kleur van element	Zilver	Zilver	Zilver	Zilver	Zilver	—
Smeltpunt (°c)	180,5	97.72	63.38	39.31	28.44	27
Kookpunt (°c)	1.342	883	759	688	671	677
Dichtheid bij 20 °c (gram per kubieke centimeter)	0.534	0.971	0.862	1.532	1.873	—
Volumeverhoging bij smelten (procent)	1,51	2.63	2.81	2,54	2.66	—
Valentie	1	1	1	1	1	1
Massaaantal meest voorkomende isotopen (terrestrische overvloed, procent)	6 (7,59), 7 (92,41)	23 (100)	39 (93.2581), 40 (0.0117), 41 (6.7302)	85 (72.17), 87 (27.83)	133 (100)	—
Kleur gegeven aan de vlam	Rood	Geel	Violet	Geel Violet	Blauw	—
Belangrijkste spectrale emissielijnen (golflengte, angstrom)	6.708; 6.104	5.890; 5.896	7.699; 7.665	4.216; 4.202	4.593; 4.555	—
De smeltwarmte (calorieën per mol/kilojoule per mol)	720 (3)	621 (2.6)	557 (2,33)	523 (2.19)	500 (2,09)	500 (2)
Specifieke warmte (joule per gram kelvin)	3.582	1.228	0.757	0.363	0.242	—
Elektrische weerstand bij 293–298 k (microhm centimeter)	9.5	4.9	7,5	13,3	21	—
Magnetische gevoeligheid (cgs-eenheden)	14.2 (10⁻⁶ )	16 (10⁻⁶ )	20,8 (10⁻⁶ )	17 (10⁻⁶ )	29 (10⁻⁶ )	—
Kristalstructuur	Lichaamsgerichte kubieke	Lichaamsgerichte kubieke	Lichaamsgerichte kubieke	Lichaamsgerichte kubieke	Lichaamsgerichte kubieke	—
Radius:atomair (angstroms)	1,67	1.9	2,43	2,65	2,98	—
Radius:ionisch (+1 ion, angstrom)	0.9	1.16	1,52	1,66	1.81	1,94
Radius:metaalachtig (angstroms, 12-coördinaten)	1.57	1.91	2,35	2,5	2,72	2.8
Eerste ionisatie-energie (kilojoule per mol)	520.2	495.8	418.8	403	375,7	380
Oxidatiepotentieel voor oxidatie van de 0 tot +1 oxidatietoestand bij 25 °c (volt)	3.04	2,71	2,93	2,92	2,92	2,92
Elektronegativiteit (Pauling)	0,98	0.93	0,82	0,82	0,79	0,7

Lijst van alkalimetalen

De alkalimetalen zijn:

Lithium (Li)
Natrium (Na)
Kalium (K)
Rubidium (Rb)
Cesium (Cs)
Francium (Fr)

De International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) sluit waterstof (H) uit als alkalimetaal omdat het bij normale temperaturen en drukken als gas voorkomt. Waterstof vertoont echter veel van de eigenschappen die geassocieerd worden met elementen in de groep en wordt onder extreem hoge druk een alkalimetaal.

Voorbeelden van alkalimetalen

De alkalimetalen zijn zes chemische elementen in Groep 1, de meest linkse kolom in het periodiek systeem. Dit zijn lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs) en francium (Fr).

Lithium

Lithium is het lichtste metaal dat tot nu toe is ontdekt. Het is het enige metaal dat reageert met stikstof. Lithiumoxide is amfoteer (zowel zuur- als base-eigenschappen). Behalve lithium zijn andere alkalische elementen overwegend ionisch. De ladingsdichtheid van lithium is sterker dan die van andere alkalimetalen, waardoor het uitgebreid gehydrateerd is.

Lithium werd in 1817 ontdekt door Johan Arfvedson, tijdens de LiAlSi4O10-analyse van petaliet. Het woord lithium is afgeleid van het Griekse woord 'lithos' dat steen betekent. Lithium wordt aangetroffen in een aantal pegmatitische mineralen, klei, pekel, oceanen en in alle levende wezens.

Gebruik van lithium

Lithium wordt gebruikt in hittebestendige keramiek en glazen.
In de vliegtuigbouw wordt een legering van lithium gebruikt.
Lithium Deuteride wordt gebruikt als fusiebrandstof in thermonucleaire wapens.
Lithiumbatterijen bevatten veel energie in vergelijking met andere metalen. Revolutionaire apparaten zoals mobiele telefoons en computers gebruiken lithiumbatterijen.
Lithiumzouten worden gebruikt als stemmingsstabiliserend medicijn.
Lithium-6 is de belangrijkste bron van tritiumproductie.
Lithium wordt gebruikt bij het deoxideren van koper en koperlegeringen.
Lithiumverbindingen worden gebruikt als pyrotechnische kleurstoffen in vuurwerk dat rode helderheid produceert.
Smeervetten worden gemaakt van lithium.

Natrium

Natrium is een chemische stof die we dagelijks in onze voeding binnenkrijgen in de vorm van natriumchloride (keukenzout). Natrium wordt geproduceerd door de elektrolyse van natriumchloride. Het natriumelement is zeer reactief.

In 1806 verkreeg Sir Humphry Davy, een chemicus, natrium door een elektrische stroom door gesmolten natriumhydroxide te leiden. Natrium werd voor het eerst geproduceerd door kernfusie in sterren, door de fusie van twee koolstofatomen. Het kan ook in sterren worden geproduceerd wanneer neonatomen een proton krijgen.

Gebruik van natrium

Natrium wordt gebruikt als glans in metalen.
Vloeibaar natrium wordt gebruikt als koelmiddel in kernreactoren.
Het natriumzout van vetzuren wordt gebruikt in zeep.
NaK, een legering van natrium en kalium, is een belangrijk warmteoverdrachtsmiddel.
Natriumverbindingen worden gebruikt in de papier-, textiel-, aardolie- en chemische industrie.
Natriumjodide wordt gebruikt om uitgebreide ringworm te behandelen.
Natrium wordt gebruikt in straatverlichting en natriumdamplampen omdat het een gele gloed met heldere helderheid kan geven.
Natriumhydroxide wordt gebruikt als ovenreiniger.

Kalium

Kalium is het 19e element in het periodiek systeem. Kalium speelt een cruciale rol bij het goed functioneren van ons lichaam. Het is een essentieel mineraal dat in organismen moet worden gehandhaafd. Als het kaliumgehalte niet in evenwicht is, kan dit leiden tot hyperkaliëmie of hypokaliëmie.

Kalium wordt grijs bij blootstelling aan lucht. Om oxidatie te voorkomen en vocht buiten te houden, wordt kalium opgeslagen in aardolie.

Gebruik van kalium

Kaliumchloride is essentieel voor de groei van planten. Het wordt gebruikt in meststoffen.
Kalium verbetert de waterretentie, opbrengst, voedingswaarde, smaak, kleur, textuur en ziekteresistentie van voedselgewassen.
Kaliumchloraat en kaliumnitraat worden gebruikt in explosieven en vuurwerk.
Kaliumnitraat wordt gebruikt als conserveermiddel voor levensmiddelen.
Kalium houdt de bloeddruk en de zuurgraad in ons lichaam op peil.
Kaliumchromaat wordt gebruikt bij het looien van leer en bij de vervaardiging van inkten, buskruit, kleurstoffen, veiligheidslucifers, enz.,
Kalium is essentieel voor de normale celademhaling en de elektrolytenfunctie, aangezien 95% van onze cellen uit kalium bestaan.
Kaliumhydroxide wordt gebruikt om wasmiddelen te maken.
Kalium helpt om vloeistoffen in het hart en de zenuwen te pompen.

Rubidium

Rubidium is een radioactief element. Het is afgeleid van het Latijnse woord rubius dat diepste rood betekent.

Gebruik van rubidium

Rubidium 82 wordt gebruikt bij myocardiale perfusie.
Rubidium wordt gebruikt bij de vervaardiging van atoomklokken, elektronische buizen en fotocellen.
Rubidium wordt gebruikt als werkvloeistof in dampturbines.
Het wordt gebruikt als onderdeel in de motoren van ruimtevoertuigen.
Rubidiumdamp wordt gebruikt bij laserkoeling.
Rubidiumchloride wordt gebruikt om cellen ertoe aan te zetten DNA op te nemen.
Het wordt gebruikt in thermo-elektrische generatoren.
Rubidiumcarbonaat wordt gebruikt bij het maken van optische glazen.
Vanwege de hyperfijne structuur van de energieniveaus van rubidium, wordt het gebruikt in atoomklokken.
Een verbinding bestaande uit rubidium, zilver en jodium heeft bepaalde elektrische eigenschappen en wordt gebruikt bij het maken van dunnefilmbatterijen.

Cesium

Cesium is een actief metaal. Chemisch gezien is cesium het meest elektropositieve element en combineert het met anionen om verbindingen te vormen. Het is een zeer giftig element. Cesiumhydroxide is de sterkste base die tot nu toe is ontdekt.

Het heeft veel isotopen waarvan cesium-133 een stabiele isotoop is en de belangrijkste maatstaf voor tijdmeting (cesiumklokken of atoomklokken). Cesium is vloeibaar bij of nabij kamertemperatuur.

Gebruik van cesium

Cesium-134 wordt gebruikt in de kernenergie-industrie.
Gebruikt in foto-elektrische cellen vanwege hun snelle elektronenemissie.
Cesium wordt gebruikt als katalysator voor de hydrogenering van bepaalde organische verbindingen.
Het wordt gebruikt in voortstuwingssystemen.
Het verwijdert luchtsporen van vacuümbuizen.
Cesium wordt gebruikt in fotovoltaïsche cellen, televisiebeeldapparatuur en nachtzichtapparatuur.
Cesiumdamp wordt gebruikt in de magnetometer.
Cesium-137 wordt gebruikt bij brachytherapie om kanker te behandelen. (Brachytherapie is een behandelingsmethode voor kanker waarbij gebruik wordt gemaakt van radioactieve elementen)
Cesiumchloride-oplossing wordt in de moleculaire biologie gebruikt voor ultracentrifugatie met dichtheidsgradiënt, voornamelijk voor de isolatie van virale deeltjes, subcellulaire organellen en fracties, en nucleïnezuren uit biologische monsters.
Cesium wordt als standaard gebruikt in spectrofotometrie
Het wordt gebruikt in militaire vliegtuigen.

Francium

Francium heeft de laagste elektronegativiteit van alle bekende elementen. Het is een zeer radioactief metaal en de zwaarste van deze metalen. Francium wordt geproduceerd door thorium te bombarderen met protonen of door radium te bombarderen met neutronen.

Dit element is zeldzaam en wordt niet veel gebruikt. Het wordt voornamelijk gebruikt voor wetenschappelijk onderzoek in een laboratorium. Het vervalt snel omdat het een korte halfwaardetijd heeft.

Alkalimetalen zijn van groot nut voor ons, maar mogen niet worden gebruikt zonder deskundige begeleiding, omdat ze gewelddadig worden tijdens reacties en voorzichtig moeten worden behandeld omdat ze giftig zijn.

Veelgestelde vragen.

Hoe worden alkalimetalen genoemd?

Groep 1A (of IA) van het periodiek systeem zijn de alkalimetalen:waterstof (H), lithium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs) en francium (Fr) . Dit zijn (behalve waterstof) zachte, glanzende, laagsmeltende, zeer reactieve metalen, die verkleuren bij blootstelling aan lucht.

Wat zijn 5 kenmerken van alkalimetalen?

Kenmerken van alkalimetalen:

Gevonden in kolom 1A van het periodiek systeem.
Hebben één elektron in hun buitenste laag elektronen.
Gemakkelijk geïoniseerd.
Zilverachtig, zacht en niet dik.
Lage smeltpunten.
Ongelooflijk reactief.

Wat zijn 3 feiten over alkalimetalen?

Alkalimetalen zijn zeer reactief.
Ze reageren met water. Het kan soms exploderen als het in contact komt met lucht en water.
Ze zijn kneedbaar en goede geleiders van warmte en elektriciteit.

Wat zijn de toepassingen van alkalimetalen?

Industriële toepassingen zijn onder meer hittebestendig glas en keramiek, lithiumvetsmeermiddelen, vloeimiddeladditieven voor de productie van ijzer, staal en aluminium. Mobiele apparaten en elektrische voertuigen zijn afhankelijk van lithium-ionbatterijen.

Is aluminium een alkalimetaal?

Cesium, het vijfde alkalimetaal, is het meest reactieve van alle metalen. Alle alkalimetalen reageren met water, waarbij de zwaardere alkalimetalen heftiger reageren dan de lichtere.

Waar worden alkalimetalen gevonden?

Alkalimetalen:feiten over de elementen op de eerste kolom van het periodiek systeem. Er zijn nu overal om je heen alkalimetalen. Natrium zit in keukenzout, lithium in de batterij van je telefoon en kalium in je bananen. Alkalimetalen vormen zes verschillende elementen in de eerste kolom van het periodiek systeem.

Waar komen alkalimetalen van nature voor?

Alkalimetalen zijn de eerste groep in het periodiek systeem. Ze komen nooit ongecombineerd in de natuur voor omdat ze onstabiel zijn en snel reageren op andere elementen. Ze hechten goed aan alle elementen behalve de edelgassen. Als ze in de lucht zijn, worden ze snel zwart.

Wat zijn de 2 meest reactieve alkalimetalen?

De reactiviteit van alkalimetalen neemt toe van boven naar beneden in de groep, dus lithium (Li) is het minst reactieve alkalimetaal en francium (Fr) is het meest reactief. Omdat alkalimetalen zo reactief zijn, komen ze in de natuur alleen in combinatie met andere elementen voor.

Waar wordt alkali van gemaakt?

De productie van industriële alkali verwijst meestal naar de productie van natriumcarbonaat (Na2CO3; natriumcarbonaat) en bijtende soda (NaOH; natriumhydroxide). Andere industriële alkaliën omvatten kaliumhydroxide, kalium en loog. De productie van een breed scala aan consumptiegoederen hangt op een bepaald moment af van het gebruik van alkali.

Waarom zijn alkalimetalen erg actief?

Alkalimetalen zijn extreem reactief omdat ze een enkel elektron in de buitenste schil hebben. De aanwezigheid van een enkel valentie-elektron maakt alkalimetaal zeer reactief. Ze verliezen elektronen om de edelgasconfiguratie te krijgen.

In welk blok zitten alkalimetalen?

Het s-blok in het periodiek systeem der elementen omvat de alkalimetalen en aardalkalimetalen, ook wel groepen 1 en 2 genoemd. Helium maakt ook deel uit van het s-blok. Het hoofdkwantumgetal "n" vult de s-orbitaal. Er zijn maximaal twee elektronen die de s-orbitaal kunnen bezetten.

Waarom komen alkalimetalen in de natuur voor?

Alkalimetalen hebben lage ionisatie-enthalpiewaarden. Daarom verliezen ze gemakkelijk hun valentie-elektronen en zijn ze zeer reactief. Daarom worden ze in de natuur niet in elementaire toestand gevonden. In gecombineerde toestand zijn ze aanwezig in de vorm van halogeniden, oxiden, silicaten, boraten en nitraten.

Waarom exploderen alkalimetalen in water?

Alkalimetalen reageren met water om warmte, waterstofgas en het overeenkomstige metaalhydroxide te produceren. De warmte die door deze reactie wordt geproduceerd, kan de waterstof of het metaal zelf doen ontbranden, wat kan leiden tot brand of een explosie.

Waarom worden alkalimetalen niet in aarde gevonden?

Alkalimetalen hebben lage ionisatie-enthalpiewaarden. Daarom verliezen ze gemakkelijk hun valentie-elektronen en zijn ze zeer reactief. Daarom worden ze in de natuur niet gevonden in een elementaire staat.

Waarom worden alkalimetalen in olie opgeslagen?

De groep 1-elementen worden de alkalimetalen genoemd. Ze worden in de verticale kolom aan de linkerkant van het periodiek systeem geplaatst. Alle elementen van Groep 1 zijn zeer reactief. Ze moeten onder olie worden bewaard om lucht en water uit de buurt te houden.

Meer over roestvrij staal Wat zijn de niet-metalen in het periodiek systeem?

Metaal

Hars

vezel

Samengesteld materiaal