Alkalijska kovina

Skupina →1
↓ Perioda
1

1
H
2
Litij
3
Li
3
Natrij
11
Na
4
Kalij
19
K
5
Rubidij
37
Rb
6
Cezij
55
Cs
7
87
Fr

Alkalijske kovine so skupina kemijskih elementov, ki tvorijo 1. skupino periodnega sistema elementov. Mednje spadajo litij (Li), natrij (Na), kalij (K), rubidij (Rb), cezij (Cs) in francij (Fr). Alkalijske kovine so eden od najboljših primerov trendov lastnosti v periodnem sistemu elementov, ker se lastnosti pravilno spreminjajo po skupini navzdol.

Ime »alkalijske kovine« je nastalo iz arabske besede القلية‎ [al-qalya], ki pomeni »pepelika«. Pepelika je staro ime za kalijev karbonat, ki so ga pridobivali iz lesnega pepela.

Lastnosti

Vse alkalijske kovine so zelo reaktivne in jih zato v naravi ne najdemo v elementarni obliki. Zaradi velike reaktivnosti se morajo hraniti potopljene v mineralnem olju ali petroleju ali v ampulah.

Alkalijske kovine so večinoma srebrne barve in zlahka izgubijo svoj sijaj. Izjema je cezij, ki ima zlat ton. Vse kovine so mehke in imajo nizke gostote, tališča in vrelišča. Burno se spajajo s halogeni in tvorijo ionske soli. Z vodo tvorijo zelo bazične hidrokside. Reaktivnost po skupini narašča. Atomi alkalijskih kovin imajo na najbolj zunanji orbitali po en elektron, ki ga zlahka oddajo kakšnemu zelo elektronegativnemu elementu in postanejo kationi z oksidacijskim stanjem +1.

Kalij in rubidij sta rahlo naravno radioaktivna, ker vsebujeta radiaktivna izotopa z velikima razpolovnima časoma. Kalij vsebuje 0,012 % izotopa 40K z razpolovnim časom 1,248(3)×109 let, rubidij pa 27,835 % izotopa 87Rb z razpolovnim časom 4,88×1010 let.

Francij je zelo radioaktiven in obstaja samo v mikroskopskih količinah.

V 1. skupino periodnega sistema spada zaradi svoje elektronske konfiguracije tudi vodik, ki pa ima samo v izjemnih primerih lastnosti, primerljive z alkalijskimi kovinami. Vodik je pri standardnih pogojih dvoatomni plin.

Odstranitev edinega elektrona z vodikove zunanje orbitale zahteva znatno več energije kot odstranitev zunanjega elektrona alkalijskih kovin. Podobno kot halogeni tudi vodik potrebuje za zapolnitev zunanje orbitale samo en elektron, zato se v nekaterih pogojih obnaša kot halogen in tvori negativni hidridni ion. Binarne spojine vodika z alkalijskimi kovinami in nekaterimi prehodnimi kovinami se lahko pripravijo v laboratoriju. Takšne spojine so samo laboratorijske posebnosti brez kakšne uporabne vrednosti. Pri nizki temperaturi in izjemo visokem tlaku, kakršen je na planetih Jupitru in Saturnu, vodik preide v kovinsko stanje in se obnaša kot alkalijska kovina.

Alkalijske kovine imajo najnižje ionizacijske potenciale v svojih periodah periodnega sistema, ker dobijo z odstranitvijo edinega elektrona z najbolj zunanje orbitale stabilne konfiguracije žlahtnih plinov. Vse alkalijske kovine so torej zelo elektropozitivne. Drugi ionizacijski potencial vseh alkalijskih kovin je zelo visok, ker je odstranitev elektrona iz atoma, ki ima konfiguracijo žlahtnega plina, zelo težavna.

Trendi

Alkalijske kovine imajo podobne elektronske konfiguracije, predvsem na najbolj zunanjih orbitalah, zaradi katerih imajo podobne lastnosti:

Z Element Št. elektronov/orbitala
1 Vodik 1
3 Litij 2, 1
11 Natrij 2, 8, 1
19 Kalij 2, 8, 8, 1
37 Rubidij 2, 8, 18, 8, 1
55 Cezij 2, 8, 18, 18, 8, 1
87 Francij 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1

Za alkalijske kovine so značilni pravilni trendi lastnosti, ki se po skupini navzdol takole spreminjajo:

  • atomski in ionski polmer rasteta
  • elektronegativnost pada
  • reaktivnost raste
  • tališče pada
  • vrelišče pada
  • bazičnost raste
  • trdota pada
  • gostota raste

Nekatere fizikalne lastnosti alkalijskih kovin so prikazane v naslednji preglednici:

Alkalijska
kovina
Atomska masa
(g/mol)
Tališče
(K)
Vrelišče
(K)
Gostota
(g/cm3)
Elektronegativnost
(Pauling)
Litij 6,941 453 1615 0,534 0,98
Natrij 22,990 370 1156 0,968 0,93
Kalij 39,098 336 1032 0,89 0,82
Rubidij 85,468 312 961 1,532 0,82
Cezij 132,905 301 944 1,93 0,79
Francij (223) 295 950 1,87 0,70
Drugi jeziki
Afrikaans: Alkalimetaal
aragonés: Metal alcalín
العربية: فلز قلوي
asturianu: Alcalín
azərbaycanca: Qələvi metallar
беларуская: Шчолачныя металы
беларуская (тарашкевіца)‎: Лужныя мэталы
भोजपुरी: एल्कली धातु
bosanski: Alkalni metali
Mìng-dĕ̤ng-ngṳ̄: Giĕng-gĭng-sṳ̆k
čeština: Alkalické kovy
Deutsch: Alkalimetalle
Ελληνικά: Αλκάλια
English: Alkali metal
Esperanto: Alkala metalo
español: Alcalino
français: Métal alcalin
贛語: 鹼金屬
galego: Alcalino
客家語/Hak-kâ-ngî: Kán-kîm-su̍k
हिन्दी: क्षार धातु
Fiji Hindi: Alkali dhaatu
Kreyòl ayisyen: Metal alkalen
interlingua: Metallo alcalin
Bahasa Indonesia: Logam alkali
íslenska: Alkalímálmur
日本語: 第1族元素
Basa Jawa: Logam alkali
한국어: 알칼리 금속
Ripoarisch: Alkalimetall
Lëtzebuergesch: Alkalimetall
Limburgs: Alkalimetaal
lumbaart: Metal alcalin
latviešu: Sārmu metāli
македонски: Алкален метал
मराठी: अल्क धातू
Bahasa Melayu: Logam alkali
မြန်မာဘာသာ: အယ်လ်ကာလီသတ္တု
Plattdüütsch: Alkalimetall
नेपाल भाषा: एल्कालाइ धातु
Nederlands: Alkalimetaal
norsk nynorsk: Alkalimetall
occitan: Metal alcalin
ਪੰਜਾਬੀ: ਖ਼ਾਰੀ ਧਾਤ
polski: Litowce
português: Metal alcalino
Runa Simi: Alkali q'illay
română: Metal alcalin
саха тыла: Алкали метал
srpskohrvatski / српскохрватски: Alkalni metali
Simple English: Alkali metal
slovenčina: Alkalický kov
српски / srpski: Алкални метал
Basa Sunda: Logam alkali
svenska: Alkalimetall
Kiswahili: Metali alikali
Türkçe: Alkali metal
татарча/tatarça: Селтеле металлар
українська: Лужні метали
oʻzbekcha/ўзбекча: Ishqoriy metallar
Tiếng Việt: Kim loại kiềm
中文: 碱金属
文言: 鹼金屬
Bân-lâm-gú: Kiⁿ-kim-sio̍k
粵語: 鹼金屬