पोटेशियम के उदाहरण पर क्षार धातुओं के रासायनिक गुण। क्षार धातुओं की सूची और गुण

क्षार धातु क्या हैं? ये पहले समूह के तत्व हैं, डी। आई। मेंडेलीव के तत्वों की आवधिक प्रणाली का मुख्य उपसमूह। इनमें ऐसी धातुएँ शामिल हैं: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr। उनके पास कई गुण हैं जो इस समूह में निहित हैं।

peculiarities

इन धातुओं में छोटे घनत्व होते हैं (लिथियम, सोडियम, पोटेशियम पानी से हल्के होते हैं), कम पिघलने वाले बिंदु (लिथियम के लिए अधिकतम 180.6 डिग्री सेल्सियस है)। वे नरम होते हैं, आसानी से चाकू से काटे जाते हैं, जल्दी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं, इसलिए उन्हें रासायनिक रूप से निष्क्रिय गैसों या तरल पदार्थ (आमतौर पर मिट्टी के तेल) से भरे कंटेनरों में संग्रहीत किया जाता है।

इस उपसमूह की सभी धातुओं में एक चांदी-सफेद रंग होता है। D. I. Mendeleev के तत्वों की आवर्त प्रणाली में, क्षार धातुएँ हमेशा अक्रिय गैसों का अनुसरण करती हैं। निष्क्रिय या महान गैसें किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया में बहुत खराब तरीके से प्रवेश करती हैं, वे रासायनिक रूप से निष्क्रिय गैसें हैं, और यह इस तथ्य के कारण है कि उनके इलेक्ट्रॉन गोले पूरी तरह से भरे हुए हैं।

गैसों के विपरीत, क्षार धातुओं में बाहरी ऊर्जा स्तर में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है। इसलिए, में रसायनिक प्रतिक्रियाये धातुएं इलेक्ट्रॉन दाताओं के रूप में कार्य करती हैं। उनके पास हमेशा +1 की ऑक्सीकरण अवस्था होती है, वे रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय होते हैं - वे सक्रिय रूप से एसिड (विस्फोट के साथ) के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, पानी के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करते हैं, हाइड्रोजन छोड़ते हैं और क्षार MeOH बनाते हैं (यहाँ Me एक धातु है)। इन धातुओं की सक्रियता Li से Fr तक बढ़ जाती है।

क्षार धातु समूह में लिथियम पहला तत्व है। परमाणु द्रव्यमान 6.941 है, इसमें दो प्राकृतिक समस्थानिक 6Li (7.5%) और 7Li (92.5%) शामिल हैं, यह कृत्रिम रूप से दो और समस्थानिक प्राप्त करने के लिए भी जाना जाता है, लेकिन उनकी जीवन प्रत्याशा बहुत कम है।

क्षार धातु के बारे में एक दिलचस्प तथ्य यह है कि 7Li की लागत 6Li की लागत से कई गुना अधिक है, हालांकि पूर्व अधिक सामान्य है। इस तत्व की खोज का इतिहास स्वीडिश रसायनज्ञ I. A. Arfvedson के नाम से जुड़ा है।

सोडियम के साथ पोटेशियम, जीवित जीवों की कोशिकाओं के कामकाज में उनकी झिल्ली क्षमता को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। मानव शरीर में इस धातु का लगभग 175 ग्राम होता है, और इस आपूर्ति को बनाए रखने के लिए इसे प्रतिदिन लगभग 4 ग्राम भरने की आवश्यकता होती है।

प्रकृति में, यह अक्सर पाया जाता है, लेकिन केवल यौगिकों की संरचना में, यह पानी में इसकी सामग्री की मात्रा के मामले में तीसरे स्थान पर है। मिट्टी में कमी के साथ, इस धातु को उर्वरकों के रूप में पेश किया जाता है: पोटेशियम क्लोराइड KCl, पोटेशियम सल्फेट K2SO4 और पौधे की राख।

बहुत से लोग ऐसी बात जानते हैं पोटेशियम साइनाइड; लेकिन बहुत से लोग नहीं जानते कि इसका उपयोग कहां किया जाता है। और वे इसका उपयोग गैल्वेनिक सिल्वरिंग के साथ-साथ बेस मेटल्स को गिल्ड करने, महंगी धातुओं, जैसे चांदी और सोने को अयस्कों से निकालने के लिए करते हैं।

सीज़ियम की खोज 1860 में ब्लैक फॉरेस्ट के हीलिंग मिनरल स्प्रिंग्स में हुई थी। परमाणु द्रव्यमान 132.905 है।

इस धातु का उपयोग ऐसे उद्योगों में किया जाता है: स्वचालन और इलेक्ट्रॉनिक्स, रडार और सिनेमा में, साथ ही साथ नाभिकीय रिएक्टर्सतथा अंतरिक्ष यान. यह वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग करके खोजा जाने वाला पहला तत्व था।

फ्रांस

223 के परमाणु द्रव्यमान और 22 मिनट के आधे जीवन के साथ, अल्कली धातुओं में फ्रांसियम सबसे अस्थिर और सबसे भारी तत्व है। इन विशेषताओं के कारण, इसे भेद करना बहुत कठिन था।

यह बहुत ही दुर्लभ धातुजो वैज्ञानिकों के अनुसार, पृथ्वी की पपड़ीकेवल 500 ग्राम है, इसलिए कृत्रिम रूप से बनाए गए नमूनों पर फ्रैंशियम का अध्ययन किया गया था।

सोडियम

सोडियम सबसे आम क्षार धातुओं में से एक है। इस वजह से, इसका उपयोग विभिन्न उद्योगों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, कीमती धातु के अयस्कों को सोडियम साइनाइड के घोल से उपचारित किया जाता है। परिणामस्वरूप, समन्वय यौगिक प्राप्त होते हैं जिनसे जस्ता की सहायता से शुद्ध सोना या चांदी अलग किया जाता है।

सोडियम का उपयोग परमाणु में भी किया जाता है पनडुब्बियोंइसके कुछ भौतिक गुणों के कारण गर्मी हस्तांतरण माध्यम के रूप में ( बड़ा अंतरगलनांक और क्वथनांक के बीच)। प्रकृति में, सोडियम अपने शुद्ध रूप में नहीं पाया जाता है - यह बहुत सक्रिय है, इसलिए - केवल अयस्कों की संरचना में।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि वायुमंडल में लगभग 80 किमी की ऊंचाई पर परमाणु सोडियम की एक परत पाई गई थी। यह इस तथ्य के कारण है कि इतनी ऊंचाई पर कोई तत्व नहीं है जिसके साथ सोडियम बातचीत कर सके।

रूबिडीयाम

रुबिडियम अपने आप में एक दिलचस्प क्षार धातु है। 85.467 के परमाणु द्रव्यमान के साथ, धातु रेडियोधर्मी है। हवा के संपर्क में, रूबिडियम एक गुलाबी-बैंगनी लौ के साथ प्रज्वलित और जलता है, पानी के साथ, F, Cl, Br, I, S - एक विस्फोट होता है।

रूबिडियम की एक दिलचस्प विशेषता उत्पादन करने की क्षमता है बिजलीसौर विकिरण के प्रभाव में।

यद्यपि क्षार धातुओं में कई विशेषताएं होती हैं जो उन सभी के लिए समान होती हैं, उनमें से प्रत्येक में ऐसे गुण भी होते हैं जो इसके लिए अद्वितीय होते हैं। कुछ तत्वों को अभी भी बहुत कम समझा जाता है, और विभिन्न उद्योगों द्वारा इस समूह की धातुओं की मांग को देखते हुए, वैज्ञानिक संदर्भ पुस्तकों में रिक्त स्थान को भरने के लिए लंबे समय से अतिदेय है।

रसायन। तत्व (क्षारीय तत्व) जो Ch बनाते हैं। उपसमूह 1 समूह आवधिक। तत्वों की प्रणाली, साथ ही उनके अनुरूप सरल पदार्थ - धातु। Shch। मी। लिथियम ली (नंबर 3 पर), सोडियम ना (11), पोटेशियम के (19), रूबिडियम आरबी (37), टीएसई ... भौतिक विश्वकोश

क्षार धातु, मोनोवैलेंट धातुएं जो आवर्त सारणी का पहला समूह बनाती हैं: लिथियम, सोडियम, रूबिडियम, सीज़ियम और फ्रांस। ये नरम, चांदी-सफेद धातुएं हैं जो हवा में जल्दी से ऑक्सीकरण करती हैं और पानी के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करती हैं जब ... ... वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

क्षारीय धातु- क्षार धातु: लिथियम ली, सोडियम ना, पोटेशियम के, रूबिडियम आरबी, सीज़ियम सीएस, फ्रांसियम फ्र। नरम धातु, काटने में आसान (ली को छोड़कर), आरबी, सीएस और फ्र सामान्य परिस्थितियों में लगभग पेस्टी; Li सभी धातुओं में सबसे हल्का है, Na और K पानी से हल्के हैं। रासायनिक रूप से बहुत... सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

रासायनिक तत्व ली, ना, के, आरबी, सीएस, फ्र। क्षार धातुओं के क्षार हाइड्रॉक्साइड से नाम ... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

क्षारीय धातु- आवधिक प्रणाली के समूह I के तत्व: लिथियम (Li), सोडियम (Na), पोटेशियम (K), रूबिडियम (Rb), सीज़ियम (Cs), फ़्रांशियम (Fr); बहुत नरम, नमनीय, फ्यूसिबल और हल्का, आमतौर पर चांदी जैसा सफेद; रासायनिक रूप से बहुत सक्रिय; के साथ हिंसक प्रतिक्रिया... श्रम सुरक्षा का रूसी विश्वकोश

क्षारीय धातु- समूह, सहित। ली, ना, के, आरबी, सीएस, फादर। सामान्य एन क्षार धातुओं में विषय धातु विज्ञान ... तकनीकी अनुवादक की हैंडबुक

उप-समूह आईए। क्षार धातु लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम, सीज़ियम, फ्रांस क्षार धातुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल पर एक इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति की विशेषता है, जो अपेक्षाकृत कमजोर रूप से नाभिक से बंधी होती है। प्रत्येक से ... ... कोलियर इनसाइक्लोपीडिया

क्षार धातुएँ क्षार धातुएँ। आवधिक प्रणाली के पहले समूह की धातुएं, अर्थात्: लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम, सीज़ियम और फ्रांसियम। वे सख्ती से क्षारीय हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं, इसलिए उनका नाम। (स्रोत: "धातु और मिश्र। हैंडबुक।" के तहत ... ... धातुकर्म शब्दों की शब्दावली

क्षारीय धातु धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

क्षारीय धातु- रासायनिक तत्व ली, ना, के, आरबी, सीएस, फ्र। इसलिए नाम दिया गया क्योंकि उनके हाइड्रॉक्साइड सबसे मजबूत क्षार हैं। रासायनिक दृष्टि से क्षार धातुएँ सर्वाधिक सक्रिय धातुएँ हैं। उनकी गतिविधि Li से Fr तक बढ़ जाती है ... धातुकर्म शब्दकोश

पुस्तकें

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क्षारीय धातु
उप-समूह आईए। क्षारीय धातु
लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम, सीज़ियम, फ्रांस
क्षार धातुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल पर एक इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति की विशेषता है, जो अपेक्षाकृत कमजोर रूप से नाभिक से बंधी होती है। प्रत्येक क्षार धातु आवर्त सारणी में एक नया आवर्त प्रारंभ करती है। क्षार धातु इस काल के किसी भी अन्य तत्व की तुलना में अपने बाहरी इलेक्ट्रॉन को अधिक आसानी से दान करने में सक्षम है। एक अक्रिय माध्यम में एक क्षार धातु की कटौती में एक चमकदार चांदी की चमक होती है। क्षार धातुओं को कम घनत्व, अच्छी विद्युत चालकता, और अपेक्षाकृत कम तापमान (तालिका 2) पर पिघलाया जाता है।
उनकी उच्च गतिविधि के कारण, क्षार धातुएं शुद्ध रूप में मौजूद नहीं होती हैं, लेकिन प्रकृति में केवल यौगिकों (फ्रांशियम को छोड़कर) के रूप में होती हैं, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन (मिट्टी और सिलिकेट्स) या हैलोजन (सोडियम क्लोराइड) के साथ। क्लोराइड एक मुक्त अवस्था में क्षार धातुओं को प्राप्त करने के लिए कच्चा माल है। समुद्र के पानी में ALKALINE METALS 3% NaCl और अन्य लवणों की मात्रा होती है। जाहिर है, झीलों और अंतर्देशीय समुद्रों के साथ-साथ भूमिगत नमक जमा और ब्राइन में समुद्र के पानी की तुलना में अधिक सांद्रता में क्षार धातु के हलाइड होते हैं। उदाहरण के लिए, ग्रेट साल्ट लेक (यूटा, यूएसए) के पानी में नमक की मात्रा 13.827.7% है, और मृत सागर (इज़राइल) में 31% तक है, जो पानी की सतह के क्षेत्र पर निर्भर करता है, जो मौसम के साथ बदलता रहता है। यह माना जा सकता है कि NaCl की तुलना में समुद्री जल में KCl की नगण्य सामग्री को समुद्री पौधों द्वारा K+ आयन के आत्मसात द्वारा समझाया गया है।
मुक्त रूप में, क्षार धातुएं NaCl, CaCl2, CaF2 या हाइड्रॉक्साइड्स (NaOH) जैसे लवणों के गलन के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त की जाती हैं, क्योंकि अब कोई सक्रिय धातु नहीं है जो क्षार धातु को हलाइड से विस्थापित कर सके। हलाइड्स के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, कैथोड पर जारी धातु को अलग करना आवश्यक है, क्योंकि उसी समय एनोड पर गैसीय हलोजन जारी किया जाता है, जो जारी धातु के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है।
क्षार उत्पादन भी देखें
चूँकि क्षार धातुओं में बाहरी परत पर केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, उनमें से प्रत्येक अपने आवर्त में सबसे अधिक सक्रिय होता है, इसलिए आठ तत्वों के पहले आवर्त में ली सबसे सक्रिय धातु है, दूसरे में क्रमशः Na, और K सबसे सक्रिय धातु है। तीसरी अवधि की सबसे सक्रिय धातु, जिसमें 18 तत्व होते हैं (पहला संक्रमण काल)। क्षार धातु उपसमूह (IA) में ऊपर से नीचे तक इलेक्ट्रॉन दान करने की क्षमता बढ़ती है।
रासायनिक गुण. सभी क्षार धातुएं ऑक्सीजन के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करती हैं, ऑक्साइड या पेरोक्साइड बनाती हैं, इसमें एक दूसरे से भिन्न होती हैं: ली ली 2 ओ में बदल जाती है, और अन्य क्षार धातु एम 2 ओ 2 और एमओ 2 के मिश्रण में बदल जाती है, जबकि आरबी और सीएस प्रज्वलित होते हैं। सभी क्षार धातुएं हाइड्रोजन नमक की तरह बनती हैं, उच्च तापमान पर ऊष्मीय रूप से स्थिर, संरचना एम + एच के हाइड्राइड, जो सक्रिय कम करने वाले एजेंट हैं; क्षार और हाइड्रोजन के निर्माण और गर्मी की रिहाई के साथ हाइड्राइड पानी से विघटित हो जाते हैं, जिससे गैस का प्रज्वलन होता है, और लिथियम के लिए इस प्रतिक्रिया की दर Na और K की तुलना में अधिक होती है।
हाइड्रोजन भी देखें; ऑक्सीजन।
तरल अमोनिया में, क्षार धातुएं नीला घोल बनाने के लिए घुल जाती हैं, और (पानी के विपरीत) अमोनिया को वाष्पित करके या एक उपयुक्त नमक (उदाहरण के लिए, इसके अमोनिया समाधान से NaCl) जोड़कर फिर से अलग किया जा सकता है। गैसीय अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करते समय, प्रतिक्रिया पानी के साथ प्रतिक्रिया के समान होती है:

क्षार धातु एमाइड हाइड्रॉक्साइड के समान मूल गुण प्रदर्शित करते हैं। कुछ लिथियम यौगिकों को छोड़कर अधिकांश क्षार धातु यौगिक पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। परमाणु आकार और चार्ज घनत्व के संदर्भ में, लिथियम मैग्नीशियम के करीब है, इसलिए इन तत्वों के यौगिकों के गुण समान हैं। घुलनशीलता और थर्मल स्थिरता के संदर्भ में, लिथियम कार्बोनेट उपसमूह IIA तत्वों के मैग्नीशियम और बेरिलियम कार्बोनेट के समान है; ये कार्बोनेट MO के मजबूत बंधन के कारण अपेक्षाकृत कम तापमान पर विघटित हो जाते हैं। लिथियम लवण अन्य क्षार धातु लवणों की तुलना में कार्बनिक सॉल्वैंट्स (अल्कोहल, ईथर, पेट्रोलियम सॉल्वैंट्स) में बेहतर घुलनशील होते हैं। लिथियम (मैग्नीशियम की तरह) नाइट्रोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करके Li3N (मैग्नीशियम रूप Mg3N2) बनाता है, जबकि सोडियम और अन्य क्षार धातुएं केवल कठोर परिस्थितियों में नाइट्राइड बना सकती हैं। उपसमूह IA की धातुएं कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं, लेकिन सबसे आसान प्रतिक्रिया लिथियम के साथ होती है (जाहिरा तौर पर इसकी छोटी त्रिज्या के कारण) और सीज़ियम के साथ सबसे कम आसान होती है। इसके विपरीत, सक्रिय क्षार धातुएं CO के साथ सीधे प्रतिक्रिया करती हैं, कार्बोनिल बनाती हैं (उदाहरण के लिए, K(CO)x), जबकि कम सक्रिय Li और Na केवल कुछ शर्तों के तहत।
आवेदन पत्र।क्षार धातुओं का उपयोग उद्योग और उद्योग दोनों में किया जाता है रासायनिक प्रयोगशालाएं, उदाहरण के लिए संश्लेषण के लिए। लिथियम का उपयोग कठोर प्रकाश मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है, जो कि भंगुरता में भिन्न होते हैं। बड़ी मात्रासोडियम की खपत Na4Pb मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए की जाती है, जिससे टेट्राएथिल लेड Pb(C2H5)4 प्राप्त होता है, जो एक एंटीनॉक गैसोलीन ईंधन है। लिथियम, सोडियम और कैल्शियम का उपयोग नरम असर वाले मिश्र धातुओं के घटकों के रूप में किया जाता है। बाहरी परत पर एकमात्र और इसलिए मोबाइल इलेक्ट्रॉन क्षार धातुओं को गर्मी और बिजली का उत्कृष्ट संवाहक बनाता है। पोटेशियम और सोडियम के मिश्र, संरक्षित तरल अवस्थाएक विस्तृत तापमान सीमा पर, कुछ प्रकार के परमाणु रिएक्टरों में ऊष्मा विनिमय द्रव के रूप में उपयोग किया जाता है और, परमाणु रिएक्टर में उच्च तापमान के कारण, भाप का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। उच्च शक्ति धाराओं को संचारित करने के लिए विद्युत रासायनिक प्रौद्योगिकी में आपूर्ति बसबार के रूप में सोडियम धातु का उपयोग किया जाता है। लिथियम हाइड्राइड LiH, पानी के साथ हाइड्राइड की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप जारी हाइड्रोजन का एक सुविधाजनक स्रोत है। लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड LiAlH4 और लिथियम हाइड्राइड कार्बनिक और अकार्बनिक संश्लेषण में एजेंटों को कम करने के रूप में उपयोग किया जाता है। छोटे आयनिक त्रिज्या और संगत रूप से उच्च चार्ज घनत्व के कारण, लिथियम पानी के साथ प्रतिक्रियाओं में सक्रिय है, इसलिए लिथियम यौगिक अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक हैं, और लिथियम क्लोराइड LiCl का उपयोग उपकरणों के संचालन के दौरान हवा को सुखाने के लिए किया जाता है। क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड मजबूत आधार हैं, पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं; उनका उपयोग क्षारीय वातावरण बनाने के लिए किया जाता है। सबसे सस्ते क्षार के रूप में सोडियम हाइड्रॉक्साइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्रति वर्ष 2.26 मिलियन टन से अधिक की खपत होती है)।
लिथियम।सबसे हल्की धातु में दो स्थिर समस्थानिक होते हैं जिनका परमाणु भार 6 और 7 होता है; भारी आइसोटोप अधिक सामान्य है, इसकी सामग्री सभी लिथियम परमाणुओं का 92.6% है। लिथियम की खोज 1817 में A. Arfvedson द्वारा की गई थी और 1855 में R. Bunsen और A. Mathisen द्वारा पृथक की गई थी। इसका उपयोग थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के उत्पादन में किया जाता है ( हाइड्रोजन बम), मिश्र धातुओं और फार्मास्यूटिकल्स की कठोरता को बढ़ाने के लिए। लिथियम लवण का उपयोग कांच की कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, क्षारीय बैटरी की तकनीक में, और वेल्डिंग के दौरान ऑक्सीजन को बांधने के लिए किया जाता है।
सोडियम।प्राचीन काल से जाना जाता है, इसे 1807 में एच। डेवी द्वारा अलग किया गया था। यह एक नरम धातु है, इसके यौगिकों जैसे क्षार (सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH), बेकिंग सोडा (सोडियम बाइकार्बोनेट NaHCO3) और सोडा ऐश (सोडियम कार्बोनेट Na2CO3) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। स्ट्रीट लाइटिंग के लिए मंद गैस-डिस्चार्ज लैंप में वाष्प के रूप में धातु का भी उपयोग किया जाता है।
पोटैशियम।पुरातनता से जाना जाता है, इसे 1807 में एच। डेवी द्वारा भी पहचाना गया था। पोटेशियम लवण अच्छी तरह से जाना जाता है: पोटेशियम नाइट्रेट (पोटेशियम नाइट्रेट KNO3), पोटाश (पोटेशियम कार्बोनेट K2CO3), कास्टिक पोटाश (पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड KOH), आदि। पोटेशियम धातु भी पाता है। हीट एक्सचेंज मिश्र धातुओं की प्रौद्योगिकियों में विभिन्न अनुप्रयोग।
रूबिडीयाम 1861 में आर. बन्सन द्वारा स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा खोजा गया था; इसमें 27.85% रेडियोधर्मी रूबिडियम Rb-87 होता है। रूबिडियम, उपसमूह IA की अन्य धातुओं की तरह, अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है और वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण से बचने के लिए तेल या मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे संग्रहित किया जाना चाहिए। रूबिडियम फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकी, रेडियो वैक्यूम डिवाइस और फार्मास्यूटिकल्स सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों को ढूंढता है।
सीज़ियम।सीज़ियम यौगिकों को प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित किया जाता है, आमतौर पर अन्य क्षार धातुओं के यौगिकों के साथ कम मात्रा में। खनिज प्रदूषण सिलिकेट में 34% सीज़ियम ऑक्साइड Cs2O होता है। तत्व की खोज आर. बन्सन ने 1860 में स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा की थी। सीज़ियम का मुख्य अनुप्रयोग फोटोकल्स और इलेक्ट्रॉनिक लैंप का उत्पादन है, सीज़ियम Cs-137 के रेडियोधर्मी समस्थानिकों में से एक का उपयोग विकिरण चिकित्सा और वैज्ञानिक अनुसंधान में किया जाता है।
फ्रांस।क्षार धातु परिवार का अंतिम सदस्य, फ्रांसियम, इतना रेडियोधर्मी है कि यह पृथ्वी की पपड़ी में ट्रेस मात्रा से अधिक में मौजूद नहीं है। एक्टिनियम-227 के क्षय के दौरान कृत्रिम रूप से प्राप्त (एक उच्च-ऊर्जा त्वरक पर) इसकी नगण्य मात्रा के अध्ययन पर आधारित है। सबसे लंबे समय तक रहने वाला आइसोटोप 22387Fr 21 मिनट में 22388Ra और b-कणों में बदल जाता है। एक मोटे अनुमान के अनुसार फ्रांसियम की धात्विक त्रिज्या 2.7 है। फ्रांसियम में अन्य क्षार धातुओं के अधिकांश गुण होते हैं और यह अत्यधिक इलेक्ट्रॉन-दान करने वाला होता है। यह घुलनशील लवण और हाइड्रॉक्साइड बनाता है। फ्रांसियम सभी यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्था I प्रदर्शित करता है।

कोलियर इनसाइक्लोपीडिया। - खुला समाज. 2000 .

क्षारीय धातु- ये रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी के पहले समूह के तत्व हैं (पुराने वर्गीकरण के अनुसार - समूह I के मुख्य उपसमूह के तत्व): लिथियमली, सोडियमना, पोटैशियमक, रूबिडीयामआरबी, सीज़ियमसीएस, फ्रैनशियमफादर, और उन्नेन्नियउइ. जब क्षार धातुओं को जल में घोला जाता है तो घुलनशील हाइड्रॉक्साइड बनते हैं, जिन्हें कहा जाता है क्षार.

क्षार धातुओं के रासायनिक गुण

पानी, ऑक्सीजन और कभी-कभी नाइट्रोजन (Li, Cs) के संबंध में क्षार धातुओं की उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, वे मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे जमा हो जाते हैं। क्षार धातु के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए, आवश्यक आकार का एक टुकड़ा मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे एक स्केलपेल के साथ सावधानीपूर्वक काट दिया जाता है, धातु की सतह को आर्गन वातावरण में हवा के साथ बातचीत के उत्पादों से अच्छी तरह से साफ किया जाता है, और केवल तब नमूना प्रतिक्रिया पोत में रखा जाता है।

1. पानी के साथ बातचीत. क्षार धातुओं की एक महत्वपूर्ण संपत्ति पानी के संबंध में उनकी उच्च गतिविधि है। लिथियम पानी के साथ सबसे शांति से (विस्फोट के बिना) प्रतिक्रिया करता है:

इसी तरह की प्रतिक्रिया करते समय, सोडियम एक पीली लौ के साथ जलता है और एक छोटा विस्फोट होता है। पोटेशियम और भी अधिक सक्रिय है: इस मामले में, विस्फोट अधिक मजबूत होता है, और लौ का रंग बैंगनी होता है।

2. ऑक्सीजन के साथ बातचीत. वायु में क्षार धातुओं के दहन उत्पादों में होता है अलग रचनाधातु की गतिविधि पर निर्भर करता है।

· सिर्फ़ लिथियमस्टोइकोमेट्रिक संरचना का ऑक्साइड बनाने के लिए हवा में जलता है:

जलते समय सोडियम Na 2 O 2 पेरोक्साइड मुख्य रूप से NaO 2 सुपरऑक्साइड के एक छोटे से मिश्रण के साथ बनता है:

दहन उत्पादों में पोटैशियम, रूबिडीयामतथा सीज़ियममुख्य रूप से सुपरऑक्साइड होते हैं:

सोडियम और पोटेशियम के ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए, हाइड्रॉक्साइड, पेरोक्साइड या सुपरऑक्साइड के मिश्रण को ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में धातु की अधिकता से गर्म किया जाता है:

क्षार धातुओं के ऑक्सीजन यौगिकों के लिए, निम्नलिखित नियमितता विशेषता है: जैसे-जैसे क्षार धातु के धनायन की त्रिज्या बढ़ती है, पेरोक्साइड आयन ओ 2 2- और सुपरऑक्साइड आयन ओ 2 युक्त ऑक्सीजन यौगिकों की स्थिरता बढ़ जाती है।

भारी क्षार धातुओं को काफी स्थिर के गठन की विशेषता है ओजोनाइड्सईओ 3 की संरचना। सभी ऑक्सीजन यौगिकों के अलग-अलग रंग होते हैं, जिनकी तीव्रता श्रृंखला में ली से सीएस तक गहरी होती है:

क्षार धातु ऑक्साइड में मूल ऑक्साइड के सभी गुण होते हैं: वे पानी, अम्लीय ऑक्साइड और एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:

पेरोक्साइडतथा सुपरऑक्साइड्समजबूत के गुणों का प्रदर्शन करें आक्सीकारक:

पेरोक्साइड और सुपरऑक्साइड पानी के साथ गहन रूप से बातचीत करते हैं, जिससे हाइड्रॉक्साइड बनते हैं:

3. अन्य पदार्थों के साथ बातचीत. क्षार धातुएँ अनेक अधातुओं के साथ अभिक्रिया करती हैं। गर्म होने पर, वे हाइड्रोजन के साथ मिलकर हाइड्राइड बनाते हैं, क्रमशः हैलोजन, सल्फर, नाइट्रोजन, फास्फोरस, कार्बन और सिलिकॉन बनाने के लिए, हलाइड्स, सल्फाइड, नाइट्राइड्स, फॉस्फाइड्स, कार्बाइडतथा सिलिसाइड्स:

गर्म होने पर, क्षार धातुएँ अन्य धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम होती हैं, जिससे इंटरमेटेलिक्स. क्षार धातुएं अम्ल के साथ सक्रिय रूप से (विस्फोट के साथ) प्रतिक्रिया करती हैं।

क्षार धातुएं तरल अमोनिया और उसके डेरिवेटिव में घुल जाती हैं - एमाइन और एमाइड:

तरल अमोनिया में घुलने पर, एक क्षार धातु एक इलेक्ट्रॉन खो देती है, जो अमोनिया के अणुओं द्वारा घुल जाती है और घोल को एक नीला रंग देती है। परिणामी एमाइड क्षार और अमोनिया के निर्माण के साथ पानी से आसानी से विघटित हो जाते हैं:

क्षार धातुएं कार्बनिक पदार्थों, अल्कोहल (अल्कोहल के निर्माण के साथ) और कार्बोक्जिलिक एसिड (लवण के निर्माण के साथ) के साथ परस्पर क्रिया करती हैं:

4. गुणात्मक परिभाषाक्षारीय धातु. चूंकि क्षार धातुओं की आयनीकरण क्षमता कम होती है, जब किसी धातु या उसके यौगिकों को ज्वाला में गर्म किया जाता है, तो एक परमाणु आयनित होता है, लौ को एक निश्चित रंग में रंग देता है:

लौ को क्षार धातुओं से रंगना
और उनके यौगिक

क्षारीय पृथ्वी धातु।

क्षारीय पृथ्वी धातु- रासायनिक तत्व द्वितीय समूहतत्वों की आवर्त सारणी: बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम और रेडियम।

भौतिक गुण

सभी क्षारीय पृथ्वी धातुएँ कमरे के तापमान पर धूसर, ठोस पदार्थ होती हैं। क्षार धातुओं के विपरीत, वे बहुत कठिन होते हैं, और वे ज्यादातर चाकू से नहीं काटे जाते हैं (अपवाद स्ट्रोंटियम है)। घनत्व क्षारीय पृथ्वी धातुएक क्रम संख्या के साथ बढ़ता है, हालांकि विकास स्पष्ट रूप से केवल कैल्शियम से शुरू होता है, जिसमें सबसे कम घनत्व होता है (ρ = 1.55 ग्राम / सेमी³), सबसे भारी रेडियम होता है, जिसका घनत्व लगभग लोहे के घनत्व के बराबर होता है।

रासायनिक गुण

क्षारीय पृथ्वी धातुओं में है इलेक्ट्रोनिक विन्यासबाहरी ऊर्जा स्तर एनएस, और क्षार धातुओं के साथ-साथ s-तत्व हैं। दो वैलेंस इलेक्ट्रॉन होने से, क्षारीय पृथ्वी धातुएं उन्हें आसानी से दान कर देती हैं, और सभी यौगिकों में उनकी ऑक्सीकरण अवस्था +2 (बहुत कम +1) होती है।

बढ़ती क्रम संख्या के साथ क्षारीय पृथ्वी धातुओं की रासायनिक गतिविधि बढ़ जाती है। एक कॉम्पैक्ट रूप में बेरिलियम ऑक्सीजन या हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, यहां तक ​​​​कि लाल गर्मी के तापमान पर भी (600 डिग्री सेल्सियस तक, ऑक्सीजन और अन्य चाकोजेन्स के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए एक उच्च तापमान की आवश्यकता होती है, फ्लोरीन एक अपवाद है)। मैग्नीशियम एक ऑक्साइड फिल्म द्वारा कमरे के तापमान और उच्च (650 डिग्री सेल्सियस तक) तापमान पर संरक्षित होता है और आगे ऑक्सीकरण नहीं करता है। कैल्शियम धीरे-धीरे और कमरे के तापमान पर गहराई में (जल वाष्प की उपस्थिति में) ऑक्सीकरण करता है, और ऑक्सीजन में मामूली हीटिंग के साथ जलता है, लेकिन कमरे के तापमान पर शुष्क हवा में स्थिर होता है। स्ट्रोंटियम, बेरियम और रेडियम ऑक्साइड और नाइट्राइड का मिश्रण देने के लिए हवा में तेजी से ऑक्सीकरण करते हैं, इसलिए वे, क्षार धातुओं (और कैल्शियम) की तरह, मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे जमा हो जाते हैं।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड बढ़ते क्रमांक के साथ मूल गुणों में वृद्धि करते हैं: Be (OH) 2 - एम्फ़ोटेरिक, पानी में अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड, लेकिन एसिड में घुलनशील (और मजबूत क्षार की उपस्थिति में अम्लीय गुण भी प्रदर्शित करता है), Mg (ओएच) 2 - कमजोर आधार, पानी में अघुलनशील, सीए (ओएच) 2 - मजबूत, लेकिन पानी के आधार में थोड़ा घुलनशील, सीनियर (ओएच) 2 - कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की तुलना में पानी में अधिक घुलनशील, उच्च तापमान पर मजबूत आधार (क्षार) करीब उबलते बिंदु पानी (100 डिग्री सेल्सियस), बा (ओएच) 2 - एक मजबूत आधार (क्षार), केओएच या नाओएच की ताकत से कम नहीं, और रा (ओएच) 2 - सबसे मजबूत क्षारों में से एक, एक बहुत ही संक्षारक पदार्थ

प्रकृति में होना

सभी क्षारीय मृदा धातुएं प्रकृति में (अलग-अलग मात्रा में) पाई जाती हैं। उनकी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, ये सभी स्वतंत्र अवस्था में नहीं पाए जाते हैं। सबसे आम क्षारीय पृथ्वी धातु कैल्शियम है, जिसकी मात्रा 3.38% (पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का) है। मैग्नीशियम इससे थोड़ा नीचा है, जिसकी मात्रा 2.35% (पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का) है। बेरियम और स्ट्रोंटियम भी प्रकृति में सामान्य हैं, जो क्रमशः, पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 0.05 और 0.034% हैं। बेरिलियम एक दुर्लभ तत्व है, जिसकी मात्रा पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 6·10 -4% है। जहां तक ​​रेडियम का संबंध है, जो कि रेडियोधर्मी है, यह सभी क्षारीय पृथ्वी धातुओं में सबसे दुर्लभ है, लेकिन यह यूरेनियम अयस्कों में हमेशा कम मात्रा में पाया जाता है। विशेष रूप से इसे वहां से रासायनिक तरीकों से अलग किया जा सकता है। इसकी सामग्री 1 10 −10% (पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का) है

एल्युमिनियम।

अल्युमीनियम- परमाणु संख्या 13 के साथ डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि के तीसरे समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व। यह प्रतीक द्वारा दर्शाया गया है अली(अव्य. अल्युमीनियम) प्रकाश धातुओं के समूह के अंतर्गत आता है। सबसे आम धातु और तीसरा सबसे आम रासायनिक तत्वपृथ्वी की पपड़ी में (ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद)।

सरल पदार्थ अल्युमीनियम- प्रकाश, पैरामैग्नेटिक सिल्वर-व्हाइट मेटल, आसानी से ढाला, कास्ट, मशीनी। एल्यूमीनियम में एक उच्च तापीय और विद्युत चालकता है, मजबूत ऑक्साइड फिल्मों के तेजी से गठन के कारण जंग का प्रतिरोध है जो सतह को आगे की बातचीत से बचाते हैं।

एल्युमिनियम को पहली बार डेनिश भौतिक विज्ञानी हंस ओर्स्टेड ने 1825 में एल्यूमीनियम क्लोराइड पर पोटेशियम अमलगम की क्रिया द्वारा प्राप्त किया था, इसके बाद पारा का आसवन किया गया था। प्राप्त करने की आधुनिक विधि स्वतंत्र रूप से अमेरिकी चार्ल्स हॉल और फ्रांसीसी पॉल हेरॉक्स द्वारा 1886 में विकसित की गई थी। इसमें एल्युमिनियम ऑक्साइड Al 2 O 3 को Na 3 AlF 6 क्रायोलाइट के गलन में घोलने के बाद उपभोज्य कोक या ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है। प्राप्त करने की इस पद्धति के लिए बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है, और इसलिए केवल 20 वीं शताब्दी में ही मांग में थी।

1000 किग्रा कच्चे एल्युमिनियम के उत्पादन के लिए 1920 किग्रा एल्युमिना, 65 किग्रा क्रायोलाइट, 35 किग्रा एल्युमीनियम फ्लोराइड, 600 किग्रा एनोड द्रव्यमान और 17 हजार किलोवाट डीसी बिजली की आवश्यकता होती है।

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