METALE ALCALINE

Metale alcaline

Metalele alcaline, gasite in grupa 1 a sistemului periodic (grupa cunoscuta si sub denumirea de grupa I A), sunt metale foarte reactive si nu sunt gasite in stare naturala decat in compusi. Aceste metale au un singur electron pe stratul exterior. Astfel, cedeaza foarte usor acel electron in compusi ionici cu alte elemente. La fel ca oricare alt metal, metalele alcaline sunt ductile si maleabile, si sunt bune conductoare de caldura si curent electric. Aceste metale sunt mai moi decat majoritatea celorlalte metale. Cesiul Cesiul si si franciul franciul sunt sunt cele mai reactive elemente din aceasta categorie. Metalele alcaline pot exploda cu usurinta daca intra in contact cu apa. • • • • • •

Metalele alcaline sunt : Litiul; Sodiul; Potasiul; Rubidiu; Cesiu; Franciul. Hidrogenul se afla in prima grupa , dar foarte rar se comporta ca un metal alcalin .

Litiul Litiul este un element chimic , are simbolul chimic ' Li ' si numarul atomic '3' . Litiul este un metal alcalin usor , are culoare alb - argintie argintie . El este foarte reactiv ,se coordoneaza rapid in aer umed pierzand din luciu si se innegreste. De aceea este pastrat sub un strat de ulei . Litiul se gaseste in zacaminte pegmatitice , se poate obtine din apa de mare si argila ; la scara industriala acesta este izolat electric dintr-o mixtura de clorura de litiu si clorura de sodium. 1

• •

• • •

1.Caracteristici generale : moale ; argintiu-gri; se oxideaza repede; putin toxic ; arde repede. In cantitati mici se insoteste potasiul si sodiul in unle roci , cum sunt :spodumenul, un silicat de litiu si aluminiu (Li Al [Si O3]2), lepidolitul, un fluoro sau un hidroxo-aluminosilicat de litiu, potasiu si aluminiu ( Li3k2Al3[Al(Si3 O10)2(OH,f4)], zinnwalditul , o varietate de lepidolit cu mult fier. Litiul se obtine , de obicei , prin electroliza clorurii de litiu topite si are cea mai mica densitate dintre metale.

• • • •

2. Intrebuintari: Litiul este folosit pentru: aliaje de lagare( impreuna cu sodiul si calciul); dezoxidant, desulfurizant si degazant pentru cupru; prepararea tritiului; bateriisi acumulatori.

Nume: Litiu Simbol : Li Numar atomic : 3 Masa atomica: 6.941 uam Punctul de topire : 180.54 °C (453.69 °K, 356.972 °F) Punctul de fierbere: 1347.0 °C (1620.15 °K, 2456.6 °F) Numarul de protoni/electroni : 3 Numarul de neutroni : 4 Clasificare: Metal alcalin Structura cristalina: Cubica Densitatea la 293 K : 0.53 g/cm3 Culoare: argintie Structura atomica a litiu -lui:

Numarul de straturi: 2

2

Primul strat: 2 Al doilea strat: 1 Izotopii litiu-lui sunt: Izotop

Perioada de injumatatire

Li-6 Li-7

Stabil Stabil Anul descoperirii : 1817 A fost descoperit de :Johann Arfvedson Originea numelui : De la cuvantul greces lithos (piatra) Se foloseste pt : baterii, ceramica, lubrifianti Se obtine : trecand sarcini electrice prin clorura topita de litiu

Sodiul

Sodiul este un element din tabelul periodic avand simbolul chimic 'Na' si numarul atomic '11' . Sodiul este un metal alcalin ,argintiu,cu o reactivitate ridicata; nu exista singur in natura , ci sub forma de combinatii chimice deosebit de stabile . In stare libera reactioneaza violent cu apa si ia foc in aer la temperaturi de peste 115 grade C. 1. Metode de obtinere: Sodiul metalic se obtine prin electroliza clorurii de sodiu (Na Cl) in topitura 2. Proprietati: 2.1. Proprietati fizice: • • • •

solid , alb-argintiu; moale, usor; bun conducator de caldura si electricitate; maleabil, ductil; 3

•

punct de topire scazut(98 grade C). 2.2. Proprietati chimice:

•

Sodiul este un element cu caracter electropozitiv puternic dand toate reactiile caracteristice metalelor. Sodiul reactioneaza cu oxigenul dand oxid si/sau peroxid de sodiu: 4Na +O2 2Na +O2

2Na2O Na2O2

Sodiul reactioneaza violent cu acizii dand sare si hidrogen : •

•

2Na+ 2HCl 2NaCl + H Sodiul reactioneaza direct cu nemetalele dand saruri si cu hidrogen dand hidruri: 2Na + Cl2 2NaCl 2Na + H2 2NaH ( hidrura de sodiu) 2Na + S Na2S Sodiul reactioneaza violent cu apa dand hidroxid si hidrogen : 2Na +H2O

2NaOH + H2

Nume: Sodiu (natriu) Simbol : Na Numar atomic : 11 Masa atomica: 22.98977 uam Punctul de topire : 97.8 °C (370.95 °K, 208.04001 °F) Punctul de fierbere: 552.9 °C (826.05005 °K, 1027.2201 °F) Numarul de protoni/electroni : 11 Numarul de neutroni :12 Clasificare: metal alcalin Structura cristalina: Cubica Densitatea la 293 K : 0.971 g/cm3 Culoare: argintie Structura atomica a sodiu -lui:

Numarul de straturi: 3 4

Primul strat: 2 Al doilea strat: 8 Al treilea strat: 1 Izotopii sodiu -lui: Izotop


Na-22 Na-23 Na-24

2.6 ani Stabil 14.96 ore Anul descoperirii : 1886 A fost descoperit de :Sir Humphrey Davy Originea numelui : De la cuvantul latinesc natrium (soda) Se foloseste in: medicina, agricultura Se obtine: prin electroliza, din sarea de bucatarie (NaCl)

Potasiul Potasiul este un element chimic ,are simbolul chimic 'K' , numarul atomic este '19 ' si masa atomica este '39,0983 ' . Potasiul este un metal alcalin de culoare alb-argintie , maleabil si ductil ,care se oxideaza usor in aer . El reactioneaza violent cu apa generand suficienta caldura pentru a aprinde hidrogenul gazos eliberat ; poate reactiona si cu gheata pana la temperatura de -100grade C. In natura este intalnit sub forma de sare ionica ,este prezent in concentratie semnificativa ,in stare dizolvata in apa de mare , de asemenea este intalnit sub forma diversilor compusi . Potasiul trebuie să fie protejat de aer atunci când este stocat pentru a preveni coroziunea metalului provocată de oxidul și hidroxidul acestuia. De obicei, mostrele sunt păstrate într-un mediu de hidrocarbură, unde nu reacț ionează cu metalele

5

alcaline, precum uleiul mineral sau kerosenul . Reacț ia potasiului cu oxigenul generează superoxidul de potasiu, KO2. La fel ca și alte metale alcaline, potasiul reacț ionează violent cu apa, producând hidrogen. Reacț ia este mult mai violentă decât cea a litiului sau a sodiului cu apa și este suficient de exotermă pentru a cauza aprindereahidrogenului rezultat. 2K(s) + 2H2O(l) → H2(g) + 2KOH(aq) Deoarece potasiul reacționează rapid chiar și cu urme de apă, și produșii săi de reac ț ie sunt nonvolatili, este folosit uneori singur sau cu NaK (un aliaj cu sodiul care este lichid la temperatura camerei) pentru a usca solven ț ii, metoda alternativă distilării. În acest rol, servește ca un desicant potent. 2K(s) + 2H2O → 2KOH(aq) + H2(g) Potasiul reacț ionează de asemenea cu halogenii, formând fluorura, clorura, bromura și, respectiv, iodura de potasiu: KF, KCl, KBr, KI. 2K(s) + F2(g) → 2KF(s) 2K(s) + Cl2(g) → 2KCl(s) 2K(s) + Br2(g) → 2KBr(s) 2K(s) + I2(g) → 2KI(s) Potasiul se dizolvă în acid sulfuric diluat, formând solu ții ce con ț in ionul K+, împreună cu hidrogenul gazos. 2K(s) + H2SO4(aq) → 2K+(aq) + SO42-(aq) + H2(g) Hidroxidul de potasiu reacț ionează puternic cu dioxidul de carbon pentru a produce carbonat de potasiu, fiind folosit la îndepartatea urmelor de CO2 din aer. 2K(s) + 2H2O → 2KOH(aq) + H2(g) Compușii potasiului în general sunt foarte solubili in apă, datorită energiei mari de hidratare a ionului K+. Ionul de potasiu este incolor în apă. Metodele de separare a potasiului prin precipitare, uneori pentru analiza gravimetrică, includ metode precum utilizarea tetrafenilboratului de sodiu, acidului hexacloroplatinic și cobaltinitritului de sodiu. Nume: Potasiu Simbol : K Numar atomic : 19 Masa atomica: 39.0983 uam 6

Punctul de topire : 63.65 °C (336.8 °K, 146.57 °F) Punctul de fierbere: 774.0 °C (1047.15 °K, 1425.2 °F) Numarul de protoni/electroni : 19 Numarul de neutroni : 20 Clasificare: metal alcalin Structura cristalina: cubica Densitatea la 293 K : 0.865 g/cm3 Culoare: argintie Structura atomica a potasiu -lui:

Numarul de straturi: 4 Primul strat: 2 Al doilea strat: 8 Al treilea strat: 8 Al patrulea strat: 1 Izotopii potasiu -lui sunt: Izotop


K-39 K-40 K-41 K-42 K-43

Stabil 1.289 ani Stabil 12.4 ore 22.3 ore

Izotopii potasiu -lui sunt: Anul descoperirii : 1807 A fost descoperit de: Sir Humphrey Davy Originea numelui : de la cuvantul latinesc kalium Se foloseste in: sapunuri, sticla Se obtine: din minereuri

Rubidiul Rubidiul este un element chimic ,are simbolul chimic 'Rb ' si are numarul atomic '37 ' . 7

Rubidiul este un metal neted , alb-argintiu ce face parte din grupa metalelor alcaline , masa atomica este '85,4678 '. El este foarte reactiv cu proprietati similare celorlalte elemente din grupa 1,cum ar fi :oxidarea foarte rapida in aer . 1. Caracteristici: Rubidiul este al doilea cel mai electropozitiv dintre elementele alcaline non-radioactive si se topeste la temperatura de 39,3 gradeC ( 102,7grade F). Acesta reactioneaza violent cu apa .Rubidiul si ionii sai dau o culoare rosie-violeta unei flacari . 2. Utilizare: Compusii rubidiului sunt uneori folositi in artificii pentru a le da culoare purpurie . Rubidiul a fost de asemenea considerat pentru folosirea in generatoarele termoelectrice , folosind principiul magnetohidrodinamic ,unde ionii de rubidiu sunt formati prin incalzirea la temperaturi inalte si trecuti printr-un camp magnetic . Acestia conduc electricitatatea si actioneaza ca o armatura a unui generator ,astfel generand curent electric. Nume : Rubidiu Simbol : Rb Numar atomic : 37 Masa atomica: 85.4678 uam Punctul de topire : 38.89 °C (312.04 K, 102.002 °F) Punctul de fierbere: 688.0 °C (961.15 K, 1270.4 °F) Numarul de protoni/electroni : 37 Numarul de neutroni : 48 Clasificare: metal alcalin Structura cristalina: cubica Densitatea la 293 K : 1.532 g/cm3 Culoare: argintie Structura atomica:

Numarul de straturi: 5 Primul strat: 2 Al doilea strat: 8 Al treilea strat: 18 Al patrulea strat: 8 Al cincilea strat: 1

8

Izotopi Izotop


Rb-81 Rb-82 Rb-83 Rb-84 Rb-85 Rb-86 Rb-87 Rb-88 Rb-89 Rb-90 Rb-90m

4.57 ore 2.25 ore 86.2 zile 32.9 zile Stabil 18.65 zile 4.8E10 ani 17.7 minute 15.44 minute 2.6 minute 4.3 minute Anul descoperirii : 1861 A fost descoperit de: R Bunsen Originea numelui : din cuvantul latinesc rubidius (rosu) Se foloseste in: catalizator, celule fotoelectrice Se obtine din: producerea de litiu

Cesiul

Cesiul este un element chimic din grupa metalelor alcaline cu simbolul 'Cs' si numarul atomic '55'. 1. Proprietati: 9

1.1. Proprietati fizice : Cesiul este un metal foarte maole ,ductil ,de culoare alb-argintie , ce prezinta o tenta de argintiu -aurie in prezenta oxigenului .Compusii sai au culoare albastra in timpul arderii intr-o flacara. Cesiul formeaza si aliaje cu alte metale alcaline si cu aurul si amalgamuri chimice cu mercurul. La temperaturi sub 650 gradeC acesta formeaza aliaje cu cobaltul ,fierul ,mobildemul ,nichelul,platina,tantanul si wolframul. 1.2. Proprietati chimice: Cesiul metalic este foarte reactiv si piroforic . El se aprinde spontan in aer si reactioneaza cu apa la temperaturi reduse, in urma unei reactiei avand loc explozii relatic periculoase. Cesiul pate fi pastrat in atmisferele de gaze inerte, ca cea de argon sau in folie din sticla de borsilicat sigilate cu vid .Atunci cand este pastrat in cantitati mari de 100g este sigilat in containere de otel inoxidabil .Cesiul este cel mai electropozitiv element cu izotopi stabili . Ionii acestuia sunt grei si mai putini duri decat al ionilor de metale alcaline . Nume: Cesiu Simbol : Cs Numar atomic : 55 Masa atomica: 132.90546 uam Punctul de topire : 28.5 °C (301.65 K, 83.3 °F) Punctul de fierbere: 678.4 °C (951.55005 K, 1253.12 °F) Numarul de protoni/electroni : 55 Numarul de neutroni : 78 Clasificare: metal alcalin Structura cristalina: cubica Densitatea la 293 K : 1.873 g/cm3 Culoare: argintie Structura atomica:

Numarul de straturi: 6 Primul strat: 2 Al doilea strat: 8 Al treilea strat: 18 Al patrulea strat: 18 10

Al cincilea strat: 8 Al saselea strat: 1 Izotopi Izotop


Cs-126 Cs-129 Cs-131 Cs-132 Cs-133 Cs-134 Cs-134m Cs-135 Cs-136 Cs-137 Cs-138 Cs-139

1.6 minute 1.3 zile 9.7 zile 6.4 zile Stabil 2.1 ani 2.9 ore 2300000.0 ani 13.2 zile 30.2 ani 32.2 minute 9.3 minute Anul descoperirii : 1860 A fost descoperit de: Fustov Kirchoff Originea numelui : din cuvantul latinesc caesius (albastrul cerului) Se foloseste in:cesiul indeparteaza orice urma de aer din tuburile de vid Se obtine din: ---

Franciul Franciul este un element chimic cu simbolul 'Fr ' si numarul atomic '87 '. Franciul este un metal alcalin radioactiv care se gaseste in proportie foarte mica in minereurile de uraniu si toriu . El are cea mai mica energie de ionizare si electronegativitate. Franciul se gaseste foarte rar in minereurile de uraniu si toriu . Proprietăț i chimice 11

Denumit initial Actiniu K , este cel mai greu metal alcalin, rezultatul degradării radioactive ( alfa ) a actiniului și poate fi produs în mod artificial prin bombardarea cu protoni a toriului . Deși în natură el există în minereul de uraniu, s-a estimat că ar fi între 340 și 550 de grame de franciu în scoarț a terestră în orice moment, făcându-l cel mai abundent element rar din scoarț ă, dupaastatin. Este de asemenea cel mai instabil element din primele 101 și are cea mai mare greutate echivalentă dintre toate elementele. Franciul este cel mai puț in electronegativ din toate elementele cunoscute, cesiul urmându-l. Există 34 de izotopi cunoscuț i de franciu (cu numărul de masă cuprins între 199 și 232), și 11 în stări metastabile. Cu o perioadă de înjumătăț ire de 22 de minute, cel mai durabil izotop al acestui element este 223Fr care este izotopul fiică al 227 Ac și este unul din cei doi izotopi de franciu care apar natural. Al doilea izotop de franciu care apare natural este 224Fr, fiind membru al seriei radioactive de thoriu. Toți izotopii cunoscu ț i de franciu sunt foarte instabili, astfel cunoștințele despre proprietaț iile acestui element provin doar din proceduri radiochimice. S-a făcut un număr mic de poze de franciu, dar numai la cel mult de 350.000 de atomi odata. Imaginile au fost făcute prinzând atomii și folosind o cameră speciala bazată pe fluorescenț ă. Atomii au fost produși prin o transformare nucleară folosind un accelerator de particule la Universitatea de Stat din New York la Stony Brook. Nuclei de 18 O sunt acceleraț i la o energie de 100 M eV , pentru a avea suficientă energie pentu a fuziona cu un nucleu de aur și a crea un nucleu de franciu. Nucleii de franciu rezistă aproximativ 3 minute, și trebuie prinși și studiaț i înainte de a se degrada. Nume: Franciu Simbol : Fr Numar atomic : 87 Masa atomica: 223 uam Punctul de topire : 27.0 °C (300.15 K, 80.6 °F) Punctul de fierbere: 677.0 °C (950.15 K, 1250.6 °F) Numarul de protoni/electroni : 87 Numarul de neutroni : 136

12

Clasificare: metal alcalin Structura cristalina: cubica Densitatea la 293 K : necunoscuta Culoare: necunoscuta Structura atomica:

Numarul de straturi: 7 Primul strat: 2 Al doilea strat: 8 Al treilea strat: 18 Al patrulea strat: 32 Al cincilea strat: 18 Al saselea strat: 8 Al saptelea strat: 1 Izotopi ai Franciului: Izotop


Fr-212 Fr-221 Fr-222 Fr-223

20.0 minute 4.8 minute 14.3 minute 21.8 minute Anul descoperirii : 1939 A fost descoperit de: Marguerite Derey Originea numelui : Franta (tara) Se foloseste in: nu se cunosc utilizari ale franciului Se obtine din: descompunerea actiniului

13

METALE ALCALINE

Recommend Documents