# கார உலோகம்

| } |
| --- |

**கார உலோகங்கள்** அல்லது **கார மாழைகள்** அல்லது *ஆல்க்கலி மாழைகள்* (ஆல்க்கலி உலோகங்கள்) என்பன தனிம அட்டவணையில் முதல் நெடுங்குழுவில் உள்ள லித்தியம் (Li), சோடியம் (Na), பொட்டாசியம் (K), ருபீடியம் (Rb), சீசியம் (Cs), பிரான்சியம் (Fr) ஆகிய தனிமங்களைக் குறிக்கும். (ஹைட்ரஜன் பொதுவாக நெடுங்குழு 1ல் இருந்தாலும், அது கார மாழைகளின் பண்புகளை ஒத்து இருக்காது). ஆல்க்கலி மாழை அல்லது கார மாழைகளாகிய இத் தனிமங்கள் ஒரு (நெடுங்) குழுவுக்கான ஒத்த இனமான பண்புகளைக் காட்டுவதில் சிறந்த குழுக்களில் ஒன்றாகும். மேலும் நெடுங்குழுவில் மேலிருந்து கீழ் நோக்கி தனிமங்களின் பண்புகளைப் பார்த்தால் அவை ஒரு சீராக மாறுவதும் சிறப்பாகும்.  

இந்த கார மாழைகள் மிகவும் விறுவிறுப்பாக வேதியியல் இயைபு கொள்வன, எனவே இவை கலப்பில்லாத தனிமங்களாக இயற்கையில் காண்பது அரிது. இதனால் வேதியியல் செய்முறைச் சாலையில் இவை உருகிய மெழுகுபோன்ற சில வகையான ஹைடிரோகார்பன் (கரிம-நீரதை) எண்ணெய்ப்பொருட்களின் அடியே வைத்திருப்பர். கார மாழைகள் தணிவான (குறைந்த) உருகுநிலையும், குறைந்த பொருள் அட்டர்த்தியும் கொண்ட திண்மங்கள். பொட்டாசியமும் ருபீடியமும் மிகச் சிறிதளவு கதிரியக்கத் தன்மை கொண்டவை (உடலுக்கு கேடு எதுவும் தரும் அளவு இல்லை). ஏனெனில் அவற்றில் அதிக அரை-வாழ்காலம் கொண்ட ஓரிடத்தான்கள் உள்ளன.  

கார மாழைகள் பொதுவாக வெள்ளி-நிறத்தில் இருப்பவை. சீசியம் சற்று பொன் நிறச் சாயல் தரும். கார மாழைகள் மென்மையானவை. இவை ஹாலஜனுடன் எளிதாக சேர்ந்து (இயைந்து) உப்புகள் உருவாக்குக்கின்றன (மின்மப் பிணைப்புண்ட உப்புகள் (ionic salts)). இவ் உப்புகள் நீருடன் சேரும் பொழுது வலுவான கார ஹைட்ராக்சைடுகள் (ஆல்க்கலைன்) உருவாகுகின்றன. இந்த நெடுங்குழு 1ல் உள்ள தனிமங்கள் யாவற்றிலும் ஒரே ஓர் எதிர்மின்னி மட்டுமே கடைசி எதிர்மின்னிக் கூட்டில் (கருவில் இருந்து விலகி, வெளிப்புறத்தில்) உள்ளது. எனவே இந்த ஒற்றை எதிர்மின்னையை எளிதாக இவை இழந்து நேர்மின்மம் கொண்ட அணுவாக வேதியியல் வினைகளில் பங்கு கொள்கின்றன (இவ்வமைப்பின் ஆற்றல் குறைந்த நிலையில் இருப்பதால், இவை அதிக வாய்ப்புடன் நிகழும்). எடுத்துக்காட்டாக நாம் உண்ணும் சமையல் உப்பு, சோடியம் குளோரைடு ஆகும். சோடியம் அணு ஓர் எதிர்மின்னையை இழந்து Na<sup>+</sup> என்று நேர்மின்மம் கொண்ட அணுவாகும்; அது இழந்த எதிர்மின்னியை ஹாலஜனாகிய குளோரின் பெற்றுக்கொண்டு Cl<sup>-</sup> எதிர்மின்மம் கொண்ட அணுவாக மாறி NaCl என்னும் உப்பாகின்றது.  
பிரான்சியம் கதிரியக்கமுடைய மூலகம் என்பதால் அதன் பண்புகள் பற்றி இன்னமும் முழுமையான விபரங்கள் அறியப்படவில்லை.  

## பண்புகள்
### இயல்பியல் பண்புகள்
| *Z* | தனிமம் | ஓடுகளிலுள்ள இலத்திரன்கள் | இலத்திரன் நிலையமைப்பு |  |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 3 | இலித்தியம் | 2, 1 | &#91;He&#93; 2s<sup>1</sup> |  |
| 11 | சோடியம் | 2, 8, 1 | &#91;Ne&#93; 3s<sup>1</sup> |  |
| 19 | பொட்டாசியம் | 2, 8, 8, 1 | &#91;Ar&#93; 4s<sup>1</sup> |  |
| 37 | ருபீடியம் | 2, 8, 18, 8, 1 | &#91;Kr&#93; 5s<sup>1</sup> |  |
| 55 | சீசியம் | 2, 8, 18, 18, 8, 1 | &#91;Xe&#93; 6s<sup>1</sup> |  |
| 87 | பிரான்சீயம் | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 | &#91;Rn&#93; 7s<sup>1</sup> | } |
கார உலோகங்கள் புன்சன் சுடரில் குறிப்பிட்ட நிறத்தை அளிக்கின்றன. லித்தியம் அடர்சிவப்பு நிறத்தையும், சோடியம் மஞ்சள் நிறத்தையும். ரூபிடியம், சீசியம் ஆகியவை ஊதா நிறத்தையும் தருகின்றன.எல்லா கார உலோகங்களும் திண்ம நிலையில் வலுக்குறைந்த பிணைப்பைப் பெற்றிருப்பதால் குறைவான உருகுநிலையும், கொதிநிலையும் பெற்றுள்ளன.கார மாழைகள் நெடுங்குழுவில் மேலிருந்து கீழே நகரும் பொழுது அத் தனிமங்களின் பண்புகள் ஒரு சீராக மாறுவதைப் பார்க்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக உருகுநிலை லித்தியத்திற்கு 453.69 K வில் இருந்து சீசியத்திற்கு 301.59 K ஆக குறைவதைப் பார்க்கலாம். அதே போல பிற பண்புகளும் ஒரே சீராக மாறுவதை பார்க்கலாம்.இவற்றை கத்தியால் வெட்ட இயலும். இவை வீரியம் மிகுந்தவை ஆதலால் இயற்கையில் சேர்மங்களாக மட்டுமே காணப்படுகின்றன.கார உலோகத் தொகுதியில் லித்தியத்திலிருந்து சீசியத்திற்கு கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது அணுப்பருமன் அதிகரிக்கிறது. இதே காரணத்தால் அணு ஆரமும், அயனி ஆரமும் படிப்படியாக உயருகின்றன.கார உலோகங்களின் அயனியாக்கும் ஆற்றல் மற்றவைகளை விடக் குறைவு.  

### வேதியியற் பண்புகள்

கார உலோகங்கள் ஒரு இணைத்திறன் எலக்ட்ரான்களை இழந்து ஒடுக்க வினைகளைத் தருகின்றன. எனவே இவை சிறந்த ஒடுக்கிகளாகச் (தாழ்த்தி) செயல்படுகின்ரன.  
! கார உலோகம்  
! அணு ஆரை  
(pm)  
! அயன் ஆரை  
(pm)  
|-  
| இலித்தியம்  
|| <>152</>  
|| <>68</>  
|-  
| சோடியம்  
|| <>186</>  
|| <>98</>  
|-  
| பொட்டாசியம்  
|| <>227</>  
|| <>133</>  
|-  
| ருபீடியம்  
|| <>248</>  
|| <>148</>  
|-  
| சீசியம்  
|| <>265</>  
|| <>167</>  
|}  
</div>  
கார மூலகங்களின் அணு ஆரை கூட்டம் வழியே அதிகரித்துச் செல்லும் போக்கைக் காட்டுகின்றது. அனைத்து கார உலோகங்களிலும் ஈற்றயல் ஓட்டு இலத்திரன் எண்ணிக்கை எட்டாகும், ஈற்றொழுக்கு இலத்திரனில் தொழிற்படும் கருவேற்றம் +1 ஆகும். எனவே இவற்றின் அணு ஆரையைத் தீர்மானிக்கும் ஒரே காரணியாக இலத்திரன் ஓடுகளின் எண்ணிக்கை உள்ளது. கூட்டம் (நெடுங்குழு) வழியே ஓடுகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிப்பதால் அணு ஆரையும் கூட்டம் வழியே அதிகரித்துச் செல்கின்றது.  
கார உலோகங்களின் அயனாரை அணுவாரையை விட மிகவும் குறைவாகும். அயனாக்கம் அடையும் போது ஈற்றோட்டிலுள்ள இலத்திரன் அகற்றப்படுவதால் ஓடுகளின் எண்ணிக்கை ஒன்றால் குறைவதுடன், கருவின் கவர்ச்சி விசையும் அதிகரிக்கின்றது. இதனால் இவற்றின் அயனாரை அணுவாரையை விடக் குறைவாக உள்ளன. அயனாரையும் அணுவாரையின் போக்கைப் போல கூட்டம் வழியே அதிகரித்துச் செல்லும்.  

#### முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி
<div>  
:{|  
|+ கார உலோகங்களின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி  
! கார உலோகம்  
! முதலாம்  
அயனாக்கற் சக்தி  
(kJ/mol)  
|-  
| இலித்தியம்  
|| <>520.2</>  
|-  
| சோடியம்  
|| <>495.8</>  
|-  
| பொட்டாசியம்  
|| <>418.8</>  
|-  
| ருபீடியம்  
|| <>403.0</>  
|-  
| சீசியம்  
|| <>375.7</>  
|-  
| பிரான்சீயம்  
|| <>380</>  
|}  
</div>  
முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி என்பது நியம நிபந்தனையில் ஒரு மூல் வாயு நிலையிலுள்ள மூலகத்திலிருந்து ஒரு மூல் இலத்திரனை முடிவிலி தூரத்துக்கு அகற்றி ஒரு மூல் வாயு நிலையிலுள்ள +1 ஏற்றமுள்ள அயன்களை உருவாக்கத் தேவையான சக்தி ஆகும். கார மூலகங்கள் இறுதி இலத்திரனை இழந்தால் உறுதியான அருமன் வாயுக்களின் இலத்திரன் நிலையமைப்பைப் பெற்றுக்கொள்வதால் இவற்றின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி ஒப்பீட்டளவில் குறைவாகும். கூட்டம் வழியே இலித்தியத்திலிருந்து சீசியம் வரை செல்லும் போது முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி குறைவடைந்து செல்கின்றது. அதிகரித்த அணு ஆரையால் கருவேற்றத்தின் ஆதிக்கம் குறைவடைதலே இதற்குக் காரணமாகும். எனினும் பிரான்சியத்தின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி சீசியத்தினை விட குறைவாக இருக்கலாம் என ஊகிக்கப்பட்டுள்ளது.  

அனைத்து கார உலோகங்களினதும் இரண்டாம் அயனாக்கற் சக்தி மிகவும் உயர்வானதாகும். இரண்டாம் அயனாக்கலின் போது நிரம்பிய, உறுதியான ஈற்றயல் ஓட்டிலிருந்து இலத்திரனை அகற்ற வேண்டியிருப்பதாலும், அயனாரை அணுவாரையை விடக் குறைவென்பதாலும், தொழிற்படு கருவேற்றம் மிகவும் உயர்வாக உள்ளதாலும், இரண்டாவது இலத்திரனை அகற்றல் மிகவும் கடினமாக இருப்பதுடன் அதற்கு அதிக சக்தியும் தேவைப்படும்.  

<table =0 cellpadding=2 cellspacing=0>  
<tr>  
<td> **கார மாழைகள்**</td>  
<td>**அணுத் திணிவு (u)**</td>  
<td>**உருகுநிலை (K)**</td>  
<td>**கொதிநிலை (K)**</td>  
<td>'''மின்னெதிர்த்தன்மை  
(electronegativity))'''</td>  
</tr>  

<tr>  
<td>லித்தியம்</td>  
<td>6.941</td>  
<td>453.69</td>  
<td>1615</td>  
<td>0.98</td>  
</tr>  
<tr>  
<td>சோடியம்</td>  
<td>22.990</td>  
<td>370.87</td>  
<td>1156</td>  
<td>0.93</td>  
</tr>  
<tr>  
<td>பொட்டாசியம்</td>  
<td>39.098</td>  
<td>336.53</td>  
<td>1032</td>  
<td>0.82</td>  
</tr>  
<tr>  
<td>ருபீடியம்</td>  
<td>85.468</td>  
<td>312.46</td>  
<td>961</td>  
<td>0.82</td>  
</tr>  
<tr>  
<td>சீசியம்</td>  
<td>132.905</td>  
<td>301.59</td>  
<td>944</td>  
<td>0.79</td>  
</tr>  
<tr>  
<td>பிரான்சியம்</td>  
<td>(223)</td>  
<td>? 295</td>  
<td>? 950</td>  
<td>0.7</td>  
</tr>  
</table>  

#### எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைப்பு

கார உலோகங்கள் அனைத்தும் அவற்றின் வெளிவட்டப் பாதையில் ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொண்டுள்ளன. இந்த எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைப்பின் காரணமாக இவை ஒத்த இயற்பியல் மற்றும் வேதிப்பண்புகளைப் பெற்றுள்ளன.  

#### எலக்ட்ரான் நாட்டம்
கார உலோகங்கள் அனைத்தும் எதிர்மின் அயனிகளைத் தரும் போக்கினைக் குறைவாகக் கொண்டிருப்பதால் இவற்றின் எலக்ட்ரான் நாட்டம் குறைவாகும். இலித்தியம் தொடங்கி சீசியம் வரை இவற்றின் எலக்ட்ரான் நாட்டம் படிப்படியாகக் குறைகிறது.  
•இலித்தியம்= 59.62 கிலோயூல்/மோல்  
•சோடியம் = 52.87 கிலோயூல்/மோல்  
•பொட்டாசியம் == 48.38 கிலோயூல்/மோல்  
•ருபிடியம் = 46.89 கிலோயூல்/மோல்  
•சீசியம் = 45.51 கிலோயூல்/மோல்  

#### எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்

கார உலோகங்கள் அதிக நேர்மின் தன்மை கொண்டிருப்பதால் இவற்றின் எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றலும் மிகக் குறைவாகும். மேலும் தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக இறங்கும்போது நேர்மின் தன்மை அதிகரிப்பதால் இதே வரிசையில் எலக்ட்ரான் கவர் தன்மையும் குறைகிறது. இத்தனிமங்கள் ஆலசன்கள் போன்ற உயர் எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் கொண்ட மற்ற தனிமங்களுடன் வினைபுரியும்போது உண்டாகும் சேர்மங்கள் அயனிப்பண்பு கொண்டவையாக உள்ளன.  

•இலித்தியம்= 0.98  
•சோடியம் = 0.93  
•பொட்டாசியம் == 0.82  
•ருபிடியம் = 0.82  
•சீசியம் = 0.79  

#### ஆக்சிசனேற்ற நிலை

வெளி ஆர்பிட்டலில் ஒரே ஒரு எலக்ட்ரானை இவை பெற்றுள்ளதாக கார உலோகங்களின் எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைப்பு தெரிவிக்கிறது. இதனையடுத்த உள் கூட்டில் எட்டு எலக்ட்ரான்கள் இடம்பெற்றுள்ளன. இதற்கு இலித்தியம் மட்டும் விதிவிலக்காகும். கார உலோகங்களின் வெளிக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் இழக்கப்படும் போது M+ அயனிகள் கிடைக்கின்றன. உருவாகும் இத்தகைய அயனிகளில் இனையாகா எலக்ட்ரான்கள் கிடையாது. இதிலிருந்து மேலும் எலக்ட்ரான்கள் நீக்குவது கடினம். எனவே இக்குழு உலோகங்கள் +1 ஆக்சிசனேற்ற நிலையை மட்டுமே காட்டுகின்றன. இக்காரணங்களால் கார உலோகங்கள் டயா காந்தப் பண்பு கொண்டவையாகவும் நிறமற்ற அயனிகளாகவும் உள்ளன.  

#### அணுப்பருமன்
கார உலோகங்களின் அணு ஆரம் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லும் போது அதிகரிப்பதால் அணுப்பருமனும் அதிகரிக்கின்றது.  

#### அயனியாக்கும் ஆற்றல்
கார உலோகங்களின் அணுக்கள் பெரிய அளவுகளில் காணப்படுவதால் வெளி வட்டத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவை விட்டு பெரிதும் விலகிக் காணப்படுகின்றன. எளிதில் இவற்றை நீக்கமுடியும் என்பதால் இவ்வுலோகங்களின் அயனியாக்கும் ஆற்றல் குறைவாக உள்ளது. மேலிலிருந்து கீழாகச் செல்லச் செல்ல அணுவின் பருமன் அதிகரிப்பதால் அயனியாக்கும் ஆற்றல் படிப்படியாகக் குறைகிறது.  

#### வினைத்திறன்

கார உலோகங்களின் வினைத்திறன் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லச்செல்ல அவற்றின் அணு எண்களில் உயர்வுக்கு ஏற்ப அதிகரிக்கின்றது. முதலாவது அயனியாக்கும் ஆற்றல் மற்றும் அணுவாக்க ஆற்றல் என்ற இரண்டு காரணிகளின் இணைப்பு இதற்குக் காரணமாகும். ஏனெனில் கார உலோகங்களின் முதலாவது அயனியாக்கும் ஆற்றல் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லும் போது படிப்படியாகக் குறைகிறது. இதனால் வெளிக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் எளிமையாக விடுபட்டு வினைகளில் பங்கேற்கின்றன. இதனால் வினைதிறன் அணு எண்ணின் உயர்வுக்கு ஏற்ப அதிகரிக்கின்றது. அணுவாக்க ஆற்றல் தனிமங்களின் உலோகப் பிணைப்பின் வலிமையை அளவிட உதவுகிறது. அணு ஆரம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க வினைத்திறன் கீழாகச் செல்லச் செல்ல அதிகரிக்கிறது. உதாரணமாக இலித்தியம் நீருடன் வினைபுரிந்து இலித்தியம் ஐதராக்சைடைத் தருகிறது. இவ்வினை மெதுவாக நிகழ்கிறது. இலித்தியத்திலிருந்து சீசியம் வரை கீழிறங்குகையில் நீருடன் வினை புரியும் திறன் அதிகரிக்கிறது. சோடியம் தீவிரமாகவும் ஏனைய கார உலோகங்கள் மிகத்தீவிரமாகவும் வினைபுரிகின்றன.  

#### ஒடுக்கும் பண்புகள்
கார உலோகங்கள் மிகக் குறைந்த அயனியாக்கும் ஆற்றல் கொண்டிருப்பதால் தங்கள் வெளிக்கூட்டில் இருக்கும் எலக்ட்ரான்களை எளிமையாக இழக்கின்றன. இதனால் இவை அனைத்தும் வலிமை மிகுந்த ஒடுக்கும் முகவர்களாகச் செயல்படுகின்றன.