Az s-mező fémei

Az s-elemek tulajdonságai

Az összes s-elem fém (kivéve a hidrogént). Általában fényesek, ezüstösek, jó hő- és elektromosságvezetők. Könnyen elveszítik valenciaelektronjaikat. Valójában olyan könnyen veszítik el a védjegyüknek számító s pályájú valenciaelektronjaikat, hogy az s-elemek a periódusos rendszer legreaktívabb elemei közé tartoznak.

Az 1. csoportba tartozó elemek, amelyeket együttesen alkálifémeknek neveznek (kivéve a hidrogént), mindig elveszítik egy valenciaelektronjukat, és így +1 iont alkotnak. Ezekre a fémekre jellemző, hogy ezüstösek, nagyon puhák, nem túl sűrűek és alacsony olvadáspontúak. Ezek a fémek rendkívül hevesen reagálnak vízzel, sőt oxigénnel is, és energiát, valamint gyúlékony hidrogéngázt termelnek. Ásványolajban tartják őket, hogy csökkentsék a nem kívánt reakció vagy rosszabb esetben a robbanás esélyét.

A 2. csoportba tartozó elemek, az úgynevezett alkáliföldfémek (a hélium kivételével) mindig elveszítik két valenciaelektronjukat, és így +2 iont alkotnak. Az alkálifémekhez hasonlóan az alkáliföldfémek is ezüstösek, fényesek és viszonylag puhák. Az ebben az oszlopban szereplő elemek némelyike a vízzel is heves reakcióba lép, ezért óvatosan kell tárolni őket.

Az S-elemek arról híresek, hogy tűzijátékok összetevői. A kálium, a stroncium és a bárium ionos formái ragyogó lilák, vörösek és zöldek formájában jelennek meg a tűzijátékokban.

A franciumot a Földön a legritkábban előforduló természetes elemnek tartják. Becslések szerint mindössze 30 gramm francium van jelen a Földön. A franciumnak nagyon instabil az atommagja, és gyorsan bomlik.

Az alkálifémek kémiai tulajdonságai

1. Az alkálifémek száraz hidrogénnel hidridek képződésével reagálnak.

a.Ezek a hidridek ionos természetűek

b.Ezek az alkálifémek hidridjei vízzel reagálva megfelelő hidroxidokat és hidrogéngázt képeznek.

LiH + H O 2⟶ LiOH + H {\displaystyle2 {\ce {LiH + H2O -> LiOH + H2}}}

c.Ezek a hidridek erős redukálószerek, és redukáló jellegük a csoporton belül egyre növekszik.

d.Az alkálifémek komplex hidrideket is képeznek, mint például a LiAlH {\displaystyle4 {\ce {LiAlH4}}}, amely jó redukálószer. Az alkálifémhidridek vízben nem léteznek, és ez a reakció bármely más szerrel protikus oldószerben megy végbe.

e.Az olvasztott alkálifém-hidridek elektrolízis során H-gázt termelnek₂ az anódon.

2.Oxidok és hidroxidok képződése.

a.Ezek a legreaktívabb fémek, és erős affinitással rendelkeznek az _{2 ,}oxidok iránt.Felületükön oxidokat képeznek.Kerozin vagy paraffinolaj alatt tartják őket, hogy megvédjék őket a levegőtől.

b.A Li levegőn (O₂) elégetve LiO-t₂, a Na NaO-t₂₂, a többi alkálifém pedig szuperoxidokat képez.

3. Ezek tisztán fémesek , mivel könnyen elveszítik az elektronokat a legkülső héjból , nagyon reaktív fémek és alacsony ionizációs energiával rendelkeznek.

4. A berillium amfoter jellegű.

Diagonális kapcsolat

Az első csoport első eleme, a lítium, és a második csoport első eleme, a berillium, másképp viselkedik, mint csoportjuk többi tagja. Viselkedésük hasonló a következő csoport második eleméhez. Tehát a lítium a magnéziumhoz, a berillium pedig az alumíniumhoz hasonlít. ^[]

A periódusos rendszerben ezt "diagonális kapcsolatnak" nevezik. Az átlós kapcsolat az ionméretek és az elem töltés/sugár arányának hasonlósága miatt áll fenn. A lítium és a magnézium közötti hasonlóság a hasonló méretük^[] miatt áll fenn:

Sugár, Li=152pm Mg=160pm

Lítium

A lítium sokban különbözik az első csoportba tartozó többi elemtől. Ezt a különbséget a következők okozzák:

1. a lítiumatom és ionjának kis mérete.
2. minél nagyobb a polarizációs teljesítménye (^li
   ₊azaz a töltésméret aránya). Ez a vegyületek fokozott kovalens jellegét jelenti, ami felelős a szerves oldószerekben való oldhatóságukért.
3. a lítium magas ionizációs entalpiája és magas elektronegatív jellege a többi alkálifémhez képest
4. d-orbitálisok hiánya a valenciahéjban
5. erős intermetallikus kötés

A lítium többek között a következő^[] módon viselkedik másképp, mint a többi tag:

1. A lítium keményebb, mint a nátrium és a kálium, amelyek olyan puhák, hogy egy presztízskéssel is elvághatók.
2. A lítium olvadási és forráspontja magasabb.
3. A lítium monoxidot képez az oxigénnel, a többi alkáli peroxidot és szuperoxidot.
4. A lítium nitrideket képez nitrogénnel, míg más alkálifémek nem.
5. A lítium-klorid folyékony, és LiCl.2H2O hidrátként kristályosodik. Más alkálifém-kloridok nem képeznek hidrátokat.

Kapcsolódó oldalak

• Elektron konfiguráció