Alkali Metaller Ve Kullanım Alanları

[O'NEAL]

ALKALİ METALLER

Periyodik cetvelin birinci grubunda lityum sodyum potasyum rubidyum sezyum ve fransiyum elementleri bulunur. Bu grup elementlerinin hidroksitleri kuvvetli baz özelliği gösterdiğinden bazik anlamın gelen alkali metaller adıyla anılırlar. Alkali metaller en dış orbitalleri olan küresel s orbitalinde bir değerlik elektronu taşırlar. Elektronsistemlerinin benzerliğinden alkali metallerin bir çok özellikleri de birbirine benzer. Her biri aynı periyotta bulunan diğer elementlere göre daha büyük atoma sahiptirler. Dış orbitaldeki tek elektronu kolaylıkla verip elektron sistemlerini asal gazlara benzeterek +1 değerlikli iyon (katyon) halinde bileşikler oluştururlar. Alkali metal atomlarında elektronlar çekirdekten uzakta olduklarından koparılmaları kolay iyonlaşma enerjileri düşük düşük elektronegativiteli dolayısıyla en kuvvetli elektropozitif elementlerdir. Işıklandırıldıklarında elektron yayabilirler. Bu sebepten potasyum ve sevyum foto-elektrik hücrelerde kullanılırlar.

Alkali metallerin erime ve kaynama noktaları düşük olup grupta aşağıya doğru inildikçe erime ve kaynama noktaları daha da düşer. Bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Elektrik akımını ve ısıyı iletirler. İlk kesildiklerinde yüzeyleri gümüş parlaklığındadır.


a-Tabiatta Bulunuşları

Alkal metaller tabiatta sadece +1 yüklü iyonlar halinde bulunurlar. En bol bulunanları sodyum ve potasyumdur. Yer kabuğunda bulunan elementler içindealtıncı ve yedinci sırayı alırlar. Lityum daha az bulunmasına rağmen hemen hemen bütün kayalarda az miktarda rastlanır. Rubidyum ve sezyum çok az bulunur. Radyoaktif bir element olan fransiyum tabiatta hiç bulunmaz. Ancak nükleer reaksiyonlarla eser miktarlarda oluşabilir.

Alkali metal bileşiklerinin pek çoğu suda çözündüklerinden. Genellikle deniz suyunda ve acı kuyu sularında bulunurlar. Tabiatta alkali metallerin bileşiklerinin elde edilmesine yarıyan bir çok yataklar vardır. Bazı tuz yataklarında potasyum KCI ve KCI MgCI2 . 6H2O şeklinde bulunmaktadır.

Sodyum ve potasyum iyonları değişmez bir şekilde bitki ve hayvan dokularında bulunur. Sodyum iyonu hüçre dışı sayılarının potasyum iyonu ise hücre içinin başlıca katyonlatındandır. Bu iyonların su kaybını önleme gibi genel fizyolojik görevleri de vardır.


b-Elde Edilişleri:

Alkali metalleri elde edebilmek için bileşiklerinden +1 yüklü iyonlarını indirgemek gerekir. Bu ya elektroliz yada kimyasal yolla yapılır.

Alkali metaller genellikle eritilmiş tuzların elektroliziyle elde edilirler. Örneğin sodyum ticari amaçlar için eritilmiş NaCI ve CaCI2 karışımının 600OC `de elektroliziyle tonlarca elde edilir. Tepkimede CaCI2 elektroliz kabında NaCI'nin erime noktasını düşürmeye yarar.

Erimiş NaOH'nin elektrolizi Castner(kesnır) cihzında yapılır


c-Alkali Metallerin Genel Özellikleri:

1- Alkali metaller değerlik tabakalarında tek elektronu kolayca kaybederek +1 yüklü iyonlar oluştururlar;bu nedenle kuvvetli indirgendirler.

2- Birkaç istisna dışında bileşikleri iyoniktir.

3- Metalik özellikleri gerği parlaktırlar;fakat diğer metallerin aksinebıçakla kesilebilecek kadar yumşaktırlar.

4- Aleve tutulduklarında çeşitli renkler oluştururlar;LiNa ve K tuzu çözeltisine batırılmış bir platin telalevi sırasıyla kırmızısarı ve menekşe renge boyar.

5- Isı ve elektriği çok iyi iletirler.

6- Bulundukları periyotta iyonlaşma enerjileri en küçükatom ve iyon çapları ise en büyük olan elementlerdir.

7- Diğer metallerin aksineyoğunlukları ve erime noktaları oldukça düşüktür.Lityumsodyum ve potasyum yoğunlukları ilginç bir şekilde sudan daha küçüktür.Sezyumun erime noktası o kadar düşüktür kisıcak günlerde sıvı halde bulunabilir.

8- Alkali metaller su ile reaksiyona girip hidrojen gazı verirler.

9-Alkali metallerin su ile etkileşimi oldukça şiddetlidir.Reaksiyonun şiddeti yukarıdan aşağı inildiçe artar.
d-Alkali Metallerin Fiziksel Özellikleri:



Lİ
NA
K
Rb
Cs
Fr

Atom Numarası
3
11
19
37
55
87

Atom Ağırlığı
694
2299
391
8547
13291
223

Erime Noktası(oC)
179
978
6365
3889
285
-

Kaynama Noktası(oC)
1317
892
7539
688
671
-

20oC'deki yoğunluğu(gr/cm3)
0534
097
0862
153
189
-

Elektron Düzeni
1s22s1
1s22s22p63s1
(Ar)4s1
(Kr)5s1
(Xe)6s1
(Rn)7s1

Alevin Rengi
Kırmızı
Sarı
Mor
Koyukırmızı
Mavi
-

Özgül Isı(sıvıcal/2r oC)
105
033
0188
00880
00572
-

Atom Yarıçapı (AO)
152
185
231
244
262
-

Birincil iyonlaşma Enerjisi (K/cal/mol)
1243
1184
100
963
897
-

25oC'de Yükseltgenme Potansiyeli
304
271
292
292
292
-





e-Alkali metallerin kimyasal özellikleri:


Alkali metaller çok aktifdirler. Aktiflik grupta aşağıya doğru artar. Havada parlaklıkları kaybolur oksitleri ya da peroksitleri oluşur. Bu yüzden açık havada saklanamazlar. Petrol toluen gibi alkali metallerle tepkime vermeyen organik sıvılar içinde saklanırlar

Su ile şiddetli tepkime verirler.Tepkimede H2 gazı yanında bazları oluştururlar.

Halojenle birleşerek tuzları oluştururlar.

Hidrojenle birleşerek tuzları oluştururlar.

Kuvvetli indirgendirler.Başka metalleri bileşiklerinden açığa çıkarırlar.












f-Alkali Metallerin Sanayide Kullanım Yerleri:


Alkali metallerin sanâyide yaygın bir kullanım sâhaları vardır. Nükleer reaktörlerdeısı aktarımı için ısı iletkenleri yüksek olan sıvı sodyum ve sıvs lityum kullanılır. Uzay araçlarında yakıt olarak kullanılan sezyum tuzlarından ayrıca ışık yükseltici lambalarda kızılötesi lambalarda ve spektrofotometrelerde de faydalanılır. Potasyumun sun'î gübre üretimindeki önemi oldukça büyüktür. Alkali metaller ayrınca muhtelif alaşımlara da katılmaktadır.


Alkali metallerden olan lityum ısıtıldığında belli dalga boyunda kendine has bir ışık yayar. Bu sebeple işaret fişeklerinde kullanılır.Kimyasal karışıma az bir miktar lityum nitrat tuzu katılırsa parlak kırmızı bir renk meydana gelir
g-Alkali metaller:


SODYUM:

Adı: Sodyum
Sembol: Na
Atom Numarası: 11
Atomik yığın: 22.98977 amu
Erime Noktası: 97.8 °C (370.95 °K 208.04001 °F)
Kaynama Noktası: 552.9 °C (826.05005 °K 1027.2201 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 11
Nötron sayısı: 12
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 0.971 g/cm3

Bulunuş Tarihi: 1807
Buluşu Yapan: Sir Humphrey Davy




RUBİDYUM:

Adı: Rubidyum
Sembol: Rb
Atom Numarası: 37
Atomik yığın: 85.4678 amu
Erime Noktası: 38.89 °C (312.04 °K 102.002 °F)
Kaynama Noktası: 688.0 °C (961.15 °K 1270.4 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 37
Nötron sayısı: 48
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 1.532 g/cm3

Bulunuş Tarihi: 1861
Buluşu Yapan: R. Bunsen




SEZYUM:

Adı: Sezyum
Sembol: Cs
Atom Numarası: 55
Atomik yığın: 132.90546 amu
Erime Noktası: 28.5 °C (301.65 °K 83.3 °F)
Kaynama Noktası: 678.4 °C (951.55005 °K 1253.12 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 55
Nötron sayısı: 78
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 1.873 g/cm3
Bulunuş Tarihi: 1860
Buluşu Yapan: Fustov Kirchoff











FRANSİYUM:

Adı: Fransium
Sembol: Fr
Atomic Number: 87
Atomik yığın: (223.0) amu
Erime Noktası: 27.0 °C (300.15 °K 80.6 °F)
Kaynama Noktası: 677.0 °C (950.15 °K 1250.6 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 87
Nötron sayısı: 136
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: Bilinmiyor
Renk: Bilinmiyor

Bulunuş Tarihi: 1939
Buluşu Yapan: Marguerite Derey



LİTYUM:

Adı: Lityum
Sembol: Li
Atom Numarası: 3
Atomik yığın: 6.941 amu
Erime Noktası: 180.54 °C (453.69 °K 356.972 °F)
Kaynama Noktası: 1347.0 °C (1620.15 °K 2456.6 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 3
Nötron sayısı: 4
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 0.53 g/cm3

Bulunuş Tarihi: 1817
Buluşu Yapan: Johann Arfvedson



POTASYUM:


Adı: Potasyum
Sembol: K
Atom Numarası: 19
Atomik yığın: 39.0983 amu
Erime Noktası: 63.65 °C (336.8 °K 146.57 °F)
Kaynama Noktası: 774.0 °C (1047.15 °K 1425.2 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 19
Nötron sayısı: 20
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 0.862 g/cm3

Bulunuş Tarihi: 1807
Buluşu Yapan: Sir Humphrey Davy

[Śiуαн-güĹ]

[Linkleri Görebilmek İçin Üye Olmanız Gerekiyor. Ücretsiz Üye Olmak İçin Tıklayın.]