موضوع مقاله: فلزهای قلیایی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # فلزهای قلیایی | مقدمه: فلزات قلیایی به عناصر ستون اول جدول تناوبی گفته می‌شود که شامل فلزهای لیتیم، سدیم، پتاسیم، روبیدیم، سزیم و فرانسیم می‌باشد. | ## بخش 1: فلزهای قلیایی | هیدروژن نیز در گروه اول قرار می‌گیرد ولی از آنجا که دارای خصوصیات متفاوتی نسبت به دیگر اعضای این گروه می‌باشد، آن را در دسته فلزات قلیایی قرار نمی‌دهند. دلیل نامگذاری فلزات قلیایی درگذشته انسان به این نکته پی برده که اگر خاکستر باقی‌مانده از سوختن چوب را با آب مخلوط کند، محلولی به دست می‌آید که می‌تواند چربی‌ها را در خود حل کند. امروزه می‌دانیم که در خاکستر چوب برخی از ترکیب‌ها عنصرهای گروه اول جدول تناوبی وجود دارد از این رو عنصرهای این گروه را فلزهای قلیایی نامیده‌اند. نگاه کلی عناصر گروه اول جدول تناوبی (به غیر از H)که به فلزات قلیایی معروفند، در لایه ظرفیت الکترونی دارای آرایش هستند که n، شماره دوره آن‌ها است. آخرین عنصر این گروه به نام فرانسیم، رادیواکتیو است که در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرد. این عناصر، فلزاتی با رنگ نقره فام هستند، بسیار نرم بوده و به آسانی با چاقو بریده می‌شوند. این عناصر بسیار واکنش پذیر هستند و واکنش پذیری آن‌ها از بالا به پایین گروه یعنی از Li به Fr افزایش می‌یابد و از این لحاظ شبیه عناصر سایر گروه‌ها هستند. منبع اصلی سدیم، هالیت یا NaCl است که به صورت محلول در آب دریا یا به صورت رسوب در بستر دریا یافت می‌شود. پتاسیم به صورت فراوان در اکثر معادن به صورت کانی سیلویت (KCl) یافت می‌شود و همچنین از آب دریا هم استخراج می‌گردد. فلزات قلیایی بسیار واکنش‌پذیر هستند و آن‌ها را نمی‌توان با جانشین کردن سایر فلزات به صورت آزاد تهیه کرد. فلزات قلیایی به صورت فلز آزاد را می‌توان از الکترولیز نمک‌های مذاب آن‌ها تهیه کرد. | ## بخش 2: فلزهای قلیایی | خواص فیزیکی فلزات قلیایی از چند جهت با بقیه فلزات تفاوت دارند آن‌ها نرم بوده و دارای نقطه ذوب و نقطه جوش پایین هستند. به علت داشتن فقط یک الکترون در لایه ظرفیت معمولاً پیوندهای فلزی ضعیفی ایجاد می‌کنند. وقتی عنصری در مقابل شعله قرار می‌گیرد، حرارت شعله انرژی کافی برای برانگیختن الکترون لایه ظرفیت را به لایه‌های بالاتر فراهم می‌کند. الکترون در بازگشت به حالت پایه انرژی منتشر می‌کند و این انرژی دارای طول موج منطقه مرئی است که باعث می‌شود رنگ ایجاد شده در شعله دیده شود. چون اتم یک الکترون در لایه S خود دارد که عدد کوانتومی آن با عدد کوانتومی لایه داخلی متفاوت است؛ بنابراین این لایه نسبتاً دور از هسته‌است. پتانسیل الکترود منفی آن‌ها نشانگر میل شدید آن‌ها برای از دست دادن الکترون در تبدیل به کاتیون در محلول است. در اثر واکنش با اکسیژن هوا اکسید شده و تیره می‌شوند؛ بنابراین در زیر نفت نگهداری می‌شوند. به علت واکنش با آب و تولید هیدروژن و هیدروکسید قلیایی نمی‌توان آن‌ها را زیر آب نگهداری کرد. عدد اتمی عنصر تعداد الکترون/پوسته آرایش الکترونینماد گاز نجیب نماد گاز نجیب است که برای مختصر مورد استفاده قرار می‌گیرد، نزدیکترین گاز نجیب است که قبل از عنصر در سؤال نوشته شده‌است در اول، و سپس پیکربندی الکترونی است که از آن نقطه به جلو ادامه داده‌است. (اما لیتیم کاهنده‌ترین فلز می‌باشد) لیتیم به آرامی با آب واکنش داده و حباب‌های هیدروژن آزاد می‌کند. سدیم به شدت و همراه با مشتعل شدن با آب واکنش نشان داده و با شعله نارنجی می‌سوزد. | ## بخش 3: فلزهای قلیایی | آزاد کردن هیدروژن همراه با ایجاد امواج ضربه‌ای شدید است که می‌تواند باعث شکستن محفظه شیشه‌ای شود. Na در آمونیاک حل شده و ایجاد محلول آبی تیره می‌کند که به‌عنوان عامل کاهنده در واکنش‌ها استفاده می‌شود. در غلظتهای بالا رنگ محلول برنزی شده و جریان الکتریکی را همانند فلز هدایت می‌کند. کوچک بودن اندازه کاتیون Li در نشان دادن خاصیت کووالانسی در برخی ترکیبات و ایجاد پیوند دیاگونالی با منیزیم از آن جمله‌است. اکسیدها فلزات قلیایی در اثر واکنش با اکسیژن هوا ترکیب جامد یونی به فرمول تولید می‌کنند. هر چند که Na غیر از این، ترکیب پروکسید به‌عنوان فراورده عمده و پتاسیم هم سوپر اکسید را به‌طور عمده تولید می‌کند. هیدروکسیدها هیدروکسید فلزات قلیایی، جامدات یونی به فرم کریستالی در رنگ سفید و فرمول MOH است. هالیدها هالیدهای این فلزات، همه جامد یونی به فرم کریستالی و به رنگ سفید بوده و قابل حل در آب هستند، جز LiF که بعلت داشتن انرژی شبکه بالا که ناشی از جاذبه الکتروستاتیکی بین یون کوچک +Li و -F است. اولین انرژی یونش آن‌ها پایین است، زیرا الکترون آخرین لایه به خوبی الکترون‌های لایه داخلی توسط جاذبه هسته محافظت نمی‌شود، بنابراین آسان‌تر برداشته می‌شود. | ## جمع‌بندی | انرژی یونیزاسیون از بالا به پایین با افزایش عدد اتمی و افزایش تعداد لایه‌ها بعلت دور شدن الکترون ظرفیت از هسته کاهش می‌یابد.