碱金属


碱金属 (正體)

3 Li
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11 Na
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19 K
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37 Rb
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55 Cs
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87 Fr

碱金属是指在元素周期表中属于第IA族的六个金属元素。

碱金属都是银白色的,质软的金属密度小,熔点沸点都比较低。他们生成化合物时几乎都是正一价阳离子(在碱化物中,碱金属会以负一价阴离子的方式出现)。碱金属原子失去电子变为离子时最外层一般是8个电子,但锂离子最外层只有2个电子。电子构型通式为ns1

在古代埃及把天然的碳酸钠叫做neternitrum,在洗涤时使用。14世纪时,阿拉伯人称植物的灰烬为kali,逐渐演变到叫做,但这时的区别还不清楚,统称为苏打soda)。一直到18世纪才分清从食盐得到的泡碱和从植物灰得到的钾不是同一种东西。

因为碱金属最外层只有1个电子,所以碱金属都能和水发生激烈的反应,生成强碱性的氢氧化物,并随相对原子质量增大反应能力越强。在氢气中,碱金属都生成白色粉末状的氢化物。碱金属都可在氯气中燃烧。由于碱金属化学性质都很活泼,为了防止与空气中的水发生反应,一般将他们放在汽油石蜡中保存。

虽然是第1族元素,但它在普通状况下是双原子气体,不会呈金属状态。只有在极端情况下(1.4兆大压力),电子可在不同氢原子之间流动,变成金属氢


目录

化学性质

(以下方程式皆以Na金属为例)

(H2O)反应

反应现象:产生大量气泡,放出大量的热。

化学方程式:2Na + 2H2O \to 2NaOH + H2

与酸溶液反应

碱金属先与酸溶液中的氢离子(H+)反应。

以硫酸为例:

2Na + H2SO4 \to Na2SO4 + H2

溶液反应

与酸不同的是,碱金属与盐溶液中的水先反应,反应方程式同与水反应的。若该碱金属生成的碱能与盐溶液中的离子发生复分解反应,那么就存在后续反应。此处以Na和CuSO4的反应为例:

首先与水反应

2Na + 2H2O \to 2NaOH + H2

然后生成的OH-会结合盐溶液的Cu2+生成蓝色絮状沉淀:

2NaOH + CuSO4 \to Na2SO4 + Cu(OH)2

由于该反应是放热反应,所以生成的氢氧化铜可能受热分解:

Cu(OH)2 \to CuO + H2O

该反应导致生成的蓝色沉淀表面出现黑斑。

碱金属元素主要性质的比较

 元素名称 

元素符号

原子半径nm

主要化合价

状态(标况)

单质密度/立方厘米

单质熔点

单质沸点(℃)

Li 0.152 +1 固体 0.534 180.5 1347
Na 0.186 +1 固体 0.97 97.81 882.9
K 0.227 +1 固体 0.86 63.65 774
Rb 0.278 +1 固体 1.532 38.89 668
Cs 0.265 +1 固体 1.879 28.40 678.4

参看

左方一族: 碱金属
第1族(ⅠA)
右方一族:
稀有气体 碱土金属








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