Группа 1 — элементы, которые отдают свой электрон почти чему угодно
Шесть мягких серебристых металлов настолько легко отдают свой единственный внешний электрон, что в природе ни один из них не встречается в свободном виде. Их хранят под маслом, режут ножом, и они настолько бурно реагируют с водой, что выделяющийся водород может загореться.
Выделено в периодической таблице
Каждый элемент
Что их определяет
Каждый щелочной металл имеет ровно один электрон на внешней оболочке, причём этот электрон находится далеко от ядра, за полностью заполненной внутренней оболочкой. Его потеря образует устойчивую электронную конфигурацию благородного газа, поэтому щелочные металлы теряют его при малейшей возможности — образуя ионы +1 практически во всех своих соединениях.
Литий шипит в воде. Натрий скользит по её поверхности и может воспламениться. Калий вспыхивает практически всегда, давая сиреневое пламя. Рубидий и цезий взрываются при контакте. Тенденция очевидна: чем дальше внешний электрон находится от ядра, тем слабее он удерживается и тем быстрее движется.
Они достаточно мягкие, чтобы их можно было резать, и настолько лёгкие, что литий, натрий и калий плавают на воде; кроме того, они легкоплавки — цезий превращается в жидкость при 28 °C, едва превышая комнатную температуру. Одна слабая металлическая связь на атом плохо удерживает кристаллическую решётку.
Периодические закономерности
Вниз по группе: атомный радиус увеличивается, энергия ионизации уменьшается, плотность растёт (за исключением калия, который легче натрия), температура плавления снижается, а реакционная способность резко возрастает. В периоде это самые крупные атомы и самые низкие энергии ионизации среди всех элементов.
В мире
Аккумуляторные батареи — литий-ионный элемент работает за счёт перемещения голых ионов Li⁺ между электродами. Литий также применяется как препарат первой линии при биполярном расстройстве, хотя механизм его действия до сих пор изучен не полностью.
Поваренная соль, стекло, мыло и жёлто-оранжевые уличные фонари, десятилетиями доминировавшие в городах. Ионы натрия проводят каждый нервный импульс в вашем организме.
Прежде всего удобрения — именно ими представлен «K» в NPK. Калий также необходим каждой вашей клетке; калий-40 делает бананы и людей слегка радиоактивными.
Атомные часы. Секунда определяется переходом в атоме цезия-133, а рубидиевые часы настолько компактны, что их можно устанавливать на спутниках GPS.
Ничего. Он настолько редок и недолговечен, что видимый образец никогда не существовал.
Обращение
Все они реагируют с водой и влагой кожи. Натрий и калий могут самовоспламеняться во влажном воздухе; при длительном хранении калий может образовывать чувствительные к удару пероксиды. Гидроксиды щелочных металлов — продукты этих реакций — обладают сильным едким действием и быстро поражают глаза.
Полезно знать
Часто задаваемые вопросы
Потому что они реагируют и с кислородом, и с водяным паром в воздухе. Минеральное масло исключает контакт с обоими веществами. Литий хранят вместо этого в вазелине, поскольку он достаточно лёгкий, чтобы плавать на поверхности большинства масел. Цезий и рубидий обычно герметично запаивают в стеклянных ампулах под аргоном.
Франций — в принципе, но его никогда не получали в количестве, с которым можно было бы что-либо прореагировать. Среди металлов, которые действительно можно получить, цезий наиболее реакционноспособен: он воспламеняется при контакте с воздухом и взрывоопасно реагирует с водой даже при −116 °C.
У водорода один внешний электрон, поэтому по электронной конфигурации он находится в верхней части группы 1. Химически он совсем не похож на щелочные металлы — это газообразный неметалл, который чаще делится своим электроном, чем отдаёт его. На многих периодических таблицах водород помещают отдельно над таблицей, признавая, что он не вписывается никуда.
Продолжить