Nous expliquons ce que sont les métaux alcalins, quelles sont leurs propriétés et leur abondance. En outre, ses caractéristiques générales et des exemples.
Que sont les métaux alcalins ?
Les métaux alcalins (ou simplement alcalins) sont appelés six éléments chimiques spécifiques , caractérisés par le fait d’avoir un seul électron dans leur dernier niveau d’énergie ou enveloppe externe. De plus, dans tous les métaux de ce type, cet électron est situé dans une orbitale s, ce qui leur confère des caractéristiques particulières et similaires, qui permettent de les définir comme un groupe aux propriétés très similaires au sein des éléments chimiques connus .
Le nom des métaux alcalins, quant à lui, vient de l’arabe alqali , « cendre » , car les premiers composés de sodium et de potassium étaient enveloppés dans de la cendre de bois pour les protéger de l’humidité.
Ils sont aussi appelés « métaux alcalins » car les hydroxydes que ces métaux forment, lorsqu’ils sont dissous dans l’eau , sont des bases fortes (alcalis).
Voir aussi: Gaz nobles
propriétés des métaux alcalins
Les métaux alcalins sont généralement brillants, mous et malléables , c’est pourquoi ils peuvent être facilement coupés. De plus, ils sont assez légers et ont une grande réactivité. En revanche, ce sont de bons conducteurs d’ électricité et de chaleur.
Alcalis sur le tableau périodique
Les métaux alcalins sont situés dans le groupe IA ou groupe 1 du tableau périodique des éléments . L’hydrogène est également situé dans ce groupe, mais ce n’est pas un métal alcalin. Les métaux alcalins sont les six premiers éléments du tableau et la zone où ils se trouvent est appelée zone « s ».
Réactivité des métaux alcalins
La grande réactivité des métaux alcalins signifie qu’ils forment des liaisons chimiques avec de nombreux types de substances et d’éléments , et qu’ils le font facilement. La principale raison de cette capacité est son énergie d’ionisation (énergie nécessaire pour retirer un électron d’un atome dans son état neutre), qui diminue au fur et à mesure que l’on descend dans le groupe du tableau périodique.
Les métaux alcalins situés plus bas dans le groupe sont plus réactifs car, ayant une énergie d’ionisation plus faible, il est plus facile de séparer un électron de sa coque la plus externe, qui peut être utilisée pour former des liaisons chimiques .
Les alcalins réagissent vigoureusement avec l’eau, en présence de laquelle ils forment des hydroxydes (anciennement appelés alcalis). De plus, ils réagissent rapidement avec l’humidité et l’oxygène de l’ air , ils sont donc stockés dans de l’huile ou du kérosène. Parmi tous, le plus réactif est le césium (Cs) et en second lieu le francium (Fr).
Abondance de métaux alcalins
Les métaux alcalins les plus courants sont le sodium, le lithium et le potassium , très abondants dans les mers , la croûte terrestre et dans le corps des êtres vivants .
Le rubidium et le césium, qui sont radioactifs, sont en revanche plus rares . Plus encore, le francium, dont la demi-vie est extrêmement courte et est généralement obtenu par désintégration de l’actinium.
Il est important de préciser qu’en raison de la grande réactivité des métaux alcalins, ces métaux n’existent pas purs dans la nature, mais existent sous forme de composés chimiques, généralement des sels.
Applications de métaux alcalins
Les métaux alcalins et leurs composés ont de nombreuses applications académiques et industrielles.
Le sodium forme du chlorure de sodium (NaCl) connu sous le nom de « sel de table » . Il est également utilisé pour former des alliages avec de l’or , dans la production de déodorants et dans la fabrication de déshydratants lorsqu’il est allié avec du potassium. Certains sels de potassium sont utilisés dans les engrais et le potassium est utilisé pour fabriquer des cellules solaires et des batteries.
D’autre part, certains sels de lithium sont utilisés comme agents de séchage et d’autres sont utilisés pour traiter la dépression et le trouble bipolaire.
Le rubidium et le césium sont utilisés dans la fabrication des horloges atomiques , tandis que le francium est utilisé dans la recherche scientifique .
non-annuel
Depuis un certain temps, des tentatives ont été faites pour synthétiser ununennium (Uue), l’élément dit 119 , qui entrerait dans le groupe des métaux alcalins, mais en tant qu’élément super-lourd.
Ce type de procédure synthétique a réussi avec d’autres éléments comme unununio ou ununio (Uuu), mais pas encore avec celui-ci.
Hydrogène
Bien qu’il appartienne au même groupe que les métaux alcalins, puisqu’il partage de nombreuses caractéristiques avec eux, l’hydrogène (le premier élément du tableau périodique) n’est pas un métal alcalin mais un gaz .
Son comportement chimique est à mi-chemin entre alcalin (puisqu’il a un électron dans son enveloppe externe) et halogène (puisqu’il ressemble au fluor). Il est hautement réactif , inflammable et existe sous forme de molécules diatomiques (H 2 ) sous forme de gaz incolore et inodore .
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métaux alcalino-terreux
Les alcalino-terreux sont le groupe voisin des métaux alcalins dans le tableau périodique : groupe IIA (2), composé de béryllium (Be), de magnésium (Mg), de calcium (Ca), de strontium (Sr), de baryum ( Ba) et de radium (Ra), ce dernier étant rare car radioactif et à très courte demi-vie.
Ces éléments sont similaires aux éléments alcalins, mais plus durs, moins réactifs et ont deux électrons dans leur couche de valence au lieu d’un seul.
Exemples de métaux alcalins
Il existe six métaux alcalins : le lithium (Li), le sodium (Na), le potassium (K), le rubidium (Rb), le césium (Cs) et le francium (Fr) . Une tentative a été faite pour synthétiser un élément supplémentaire à ce groupe, qui serait appelé ununennio (Uue), mais jusqu’à présent, cela n’a pas été réalisé.
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