周期表のアルカリ金属とは何ですか？

アルカリ金属とは何ですか？

アルカリ金属は、周期表の左端の列であるグループ1の6つの化学元素です。それらは、リチウム（Li）、ナトリウム（Na）、カリウム（K）、ルビジウム（Rb）、セシウム（Cs）、およびフランシウム（Fr）です。 （水素（H）の最外殻には電子が1つありますが、金属ではなく室温で気体であるため、アルカリ金属には分類されません。）

アルカリ金属は、水と反応するとアルカリを形成するため、このように名付けられました。アルカリは、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなど、これらの元素の水酸化物化合物です。アルカリは苛性である非常に強い塩基です。たとえば、灰汁は水酸化ナトリウムです。アルカリは酸と反応して塩を形成します。

純粋な形のアルカリ金属は、融点が低く、柔らかく光沢のある金属です。アルカリ金属は空気や湿気と容易に反応します。それらの反応性のため、これらの金属を使用および保管する際には特別な注意を払う必要があります。

アルカリ金属は、標準の温度と圧力で反応性の高い金属であり、最も外側の電子を容易に失い、電荷+1の陽イオンを形成します。それらはすべて、その柔らかさのためにナイフで簡単に切断でき、大気中の水分と酸素（およびリチウム、窒素の場合）による酸化のために空気中で急速に変色する光沢のある表面を露出します。

それらは反応性が高いため、空気との反応を防ぐために油の下で保管する必要があり、塩にのみ自然に見られ、遊離元素としては決して見られません。 5番目のアルカリ金属であるセシウムは、すべての金属の中で最も反応性が高い金属です。すべてのアルカリ金属は水と反応し、重いアルカリ金属は軽いアルカリ金属よりも激しく反応します。

周期表のアルカリ金属

アルカリ金属は、リチウム（Li）、ナトリウム（Na）、カリウム（K）、ルビジウム（Rb）、セシウム（Cs）、およびフランシウム（Fr）です。すべてのアルカリ金属はs軌道に最も外側の電子を持っているため、このグループは周期表のsブロックにあります。

アルカリ金属は、周期表の特性におけるグループの傾向の最良の例を提供し、元素は同様の特性を示します。たとえば、テーブルを下に移動すると、すべての既知のアルカリ金属は次のように表示されます。

• 原子半径を大きくする
• 電気陰性度の低下
• 反応性の向上
• 融点と沸点を下げる

一般に、ナトリウムよりも密度が低いカリウムを除いて、テーブルを下に移動すると密度が高くなります。

アルカリ金属の特性

アルカリ金属は、周期表の化学元素のグループであり、次の物理的および化学的特性を備えています。

• シャイニー
• ソフト
• シルバー
• 標準の温度と圧力で非常に反応性が高い
• すぐに最も外側の電子を失い、+1の電荷を持つ陽イオンを形成します

アルカリ金属は融点が低い。リチウムは180.5°C（356.9°F）で溶けます。セシウムはわずか28.4°C（83.1°F）で溶けます。これらの要素は、熱と電気の優れた伝導体でもあります。アルカリ金属は非常に反応性が高いため、通常、塩（塩化ナトリウム、NaCl）や塩化カリウム（KCl）などの他の元素との化合物に含まれています。

それらはすべて、その柔らかさのためにプラスチックナイフで簡単に切断することができ、それらの光沢のある表面は酸化のために空気中で急速に変色します。アルカリ金属は反応性が高いため、空気との反応を防ぐために油の下に保管する必要があります。

現代のIUPACの命名法では、アルカリ金属は水素を除く第1族の元素を構成します。すべてのアルカリ金属は水と反応し、重いアルカリ金属は軽いアルカリ金属よりも激しく反応します。

アルカリ金属の特性：

プロパティ	リチウム	ナトリウム	カリウム	ルビジウム	セシウム	フランシウム
原子番号	3	11	19	37	55	87
原子量 （または最も安定した同位体 ）	6.941	22.99	38.098	86.468	132.905	223
要素の色	シルバー	シルバー	シルバー	シルバー	シルバー	—
融点 （°c）	180.5	97.72	63.38	39.31	28.44	27
沸点 （°c）	1,342	883	759	688	671	677
20°cでの密度（グラム/立方センチメートル）	0.534	0.971	0.862	1.532	1.873	—
融解時の体積増加（パーセント）	1.51	2.63	2.81	2.54	2.66	—
原子価	1	1	1	1	1	1
最も一般的な同位体の質量数（陸域の存在量、パーセント）	6（7.59）、7（92.41）	23（100）	39（93.2581）、40（0.0117）、41（6.7302）	85（72.17）、87（27.83）	133（100）	—
炎に与えられた色	赤	黄色	バイオレット	イエローバイオレット	青	—
主なスペクトル輝線（波長、オングストローム）	6,708; 6,104	5,890; 5,896	7,699; 7,665	4,216; 4,202	4,593; 4,555	—
融解熱（1モルあたりのカロリー/ 1モルあたりのキロジュール）	720（3）	621（2.6）	557（2.33）	523（2.19）	500（2.09）	500（2）
比熱 （1グラムケルビンあたりのジュール）	3.582	1.228	0.757	0.363	0.242	—
電気的抵抗率 293〜298 k（マイクロオームセンチメートル）で	9.5	4.9	7.5	13.3	21	—
磁化率 （cgs単位）	14.2（10 -6 ）	16（10 -6 ）	20.8（10 -6 ）	17（10 -6 ）	29（10 -6 ）	—
結晶構造	体を中心としたキュービック	体を中心としたキュービック	体を中心としたキュービック	体を中心としたキュービック	体を中心としたキュービック	—
半径：原子（オングストローム）	1.67	1.9	2.43	2.65	2.98	—
半径：イオン性（+1イオン、オングストローム）	0.9	1.16	1.52	1.66	1.81	1.94
半径：金属（オングストローム、12座標）	1.57	1.91	2.35	2.5	2.72	2.8
最初のイオン化エネルギー （1モルあたりのキロジュール）	520.2	495.8	418.8	403	375.7	380
25°c（ボルト）での0から+1の酸化状態への酸化の酸化電位	3.04	2.71	2.93	2.92	2.92	2.92
電気陰性度 （ポーリング）	0.98	0.93	0.82	0.82	0.79	0.7

アルカリ金属のリスト

アルカリ金属は次のとおりです。

• リチウム（Li）
• ナトリウム（Na）
• カリウム（K）
• ルビジウム（Rb）
• セシウム（Cs）
• フランシウム（Fr）

国際純正応用化学連合（IUPAC）は、水素（H）が常温常圧下でガスとして発生するため、アルカリ金属として除外しています。ただし、水素はグループ内の元素に関連する多くの特性を示し、非常に高い圧力下ではアルカリ金属になります。

アルカリ金属の例

アルカリ金属は、周期表の左端の列であるグループ1の6つの化学元素です。それらは、リチウム（Li）、ナトリウム（Na）、カリウム（K）、ルビジウム（Rb）、セシウム（Cs）、およびフランシウム（Fr）です。

リチウム

リチウムは、これまでに発見された中で最も軽い金属です。窒素と反応する唯一の金属です。酸化リチウムは両性（酸と塩基の両方の特性）です。リチウムを除いて、他のアルカリ元素は主にイオン性です。リチウムの電荷密度は、他のアルカリ金属よりも強力であるため、広範囲に水和されます。

リチウムは、1817年にヨアン・アーフヴェドソンによって葉長石LiAlSi4O10分析中に発見されました。リチウムという言葉は、石を意味するギリシャ語の「リトス」に由来しています。リチウムは、多くのペグマタイト鉱物、粘土、塩水、海洋、およびすべての生物に含まれています。

リチウムの使用

• リチウムは耐熱セラミックやガラスに使用されています。
• 航空機の製造にはリチウム合金が使用されています。
• リチウム重水素化物は、熱核兵器の核融合燃料として使用されます。
• リチウム電池は、他の金属に比べて多くのエネルギーを詰め込んでいます。携帯電話やコンピューターなどの革新的なデバイスはリチウム電池を使用しています。
• リチウム塩は気分安定薬として使用されます。
• リチウム6はトリチウム生産の主な供給源です。
• リチウムは、銅および銅合金の脱酸に使用されます。
• リチウム化合物は、赤い輝度を生成する花火の火工品着色剤として使用されます。
• 潤滑グリースはリチウムから製造されています。

ナトリウム

ナトリウムは、私たちが食品の中で塩化ナトリウム（一般的な塩）の形で毎日消費する化学物質です。ナトリウムは、塩化ナトリウムの電気分解によって生成されます。ナトリウム元素は非常に反応性が高いです。

1806年、化学者のハンフリーデービー卿は、溶融水酸化ナトリウムに電流を流してナトリウムを取得しました。ナトリウムは、2つの炭素原子の核融合によって、星の核融合によって最初に生成されました。ネオン原子が陽子を獲得するときに、星で生成されることもあります。

ナトリウムの使用

• ナトリウムは金属の光沢として使用されます。
• 液体ナトリウムは原子炉の冷却材として使用されます。
• 酪酸のナトリウム塩は石鹸に使用されています。
• ナトリウムとカリウムの合金であるNaKは、重要な熱伝達剤です。
• ナトリウム化合物は、紙、繊維、石油、化学産業で使用されています。
• ヨウ化ナトリウムは、広範囲の白癬の治療に使用されます。
• ナトリウムは、明るい輝度で黄色の輝きを与えることができるため、街灯やナトリウムランプに使用されます。
• 水酸化ナトリウムはオーブンクリーナーとして使用されます。

カリウム

カリウムは周期表の19番目の元素です。カリウムは私たちの体の適切な機能に重要な役割を果たしています。それは生物の中で維持されるべき必須ミネラルです。カリウム濃度のバランスが取れていないと、高カリウム血症または低カリウム血症につながる可能性があります。

カリウムは空気に触れると灰色に変わります。酸化を防ぎ、湿気を防ぐために、カリウムは石油に貯蔵されています。

カリウムの使用

• 塩化カリウムは植物の成長に不可欠です。肥料に使われています。
• カリは、食用作物の保水性、収量、栄養価、味、色、質感、耐病性を向上させます。
• 塩素酸カリウムと硝酸カリウムは、爆発物や花火に使用されます。
• 硝酸カリウムは食品保存料として使用されています。
• カリウムは私たちの体の血圧と酸性度を維持します。
• クロム酸カリウムは、皮革のなめしや、インク、火薬、染料、安全マッチなどの製造に使用されます。
• カリウムは、細胞の95％がカリウムでできているため、正常な細胞呼吸と電解質機能に不可欠です。
• 水酸化カリウムは洗剤の製造に使用されます。
• カリウムは、心臓や神経の内部に水分を送り込むのに役立ちます。

ルビジウム

ルビジウムは放射性元素です。これは、最も深い赤を意味するラテン語のrubiusに由来します。

ルビジウムの使用

• ルビジウム82は心筋灌流に使用されます。
• ルビジウムは、原子時計、電子管、フォトセルの製造に使用されています。
• ルビジウムは蒸気タービンの作動油として使用されます。
• 宇宙船のエンジンのコンポーネントとして使用されます。
• ルビジウム蒸気はレーザー冷却に使用されます。
• 塩化ルビジウムは、細胞にDNAを取り込むように誘導するために使用されます。
• 熱電発電機で使用されます。
• 炭酸ルビジウムは光学ガラスの製造に使用されます。
• ルビジウムのエネルギー準位の超微細構造により、原子時計で使用されています。
• ルビジウム、銀、ヨウ素で構成される化合物は、特定の電気的特性を備えており、薄膜電池の製造に使用されます。

セシウム

セシウムは活性金属です。化学的には、セシウムは最も電気陽性の元素であり、陰イオンと結合して化合物を形成します。それは非常に有毒な要素です。水酸化セシウムは、これまでに発見された最強の塩基です。

セシウム133が安定同位体であり、時間測定の最も重要な基準（セシウム時計または原子時計）である多くの同位体があります。セシウムは室温またはその近くで液体です。

セシウムの使用

• セシウム134は原子力産業で使用されています。
• 電子の放出が速いため、光電セルで使用されます。
• セシウムは、特定の有機化合物の水素化の触媒として使用されます。
• 推進システムで使用されます。
• 真空管から空気の痕跡を取り除きます。
• セシウムは、太陽電池、テレビ画像デバイス、暗視装置に使用されています。
• 磁力計にはセシウム蒸気が使用されています。
• セシウム137は、小線源治療で癌を治療するために使用されます。 （小線源治療は放射性元素を使用したがん治療法です）
• 塩化セシウム溶液は、分子生物学で密度勾配超遠心分離に使用され、主に生物学的サンプルからウイルス粒子、細胞内小器官と画分、および核酸を分離します。
• セシウムは分光光度法の標準として使用されます
• 軍用機で使用されます。

フランシウム

フランシウムは、すべての既知の元素の中で最も電気陰性度が低くなっています。これは放射性の高い金属であり、これらの金属の中で最も重い金属です。フランシウムは、トリウムに陽子を衝突させるか、ラジウムに中性子を衝突させることによって生成されます。

この要素はまれであり、あまり使用されません。これは主に実験室での科学研究に使用されます。半減期が短いため、急速に崩壊します。

アルカリ金属は私たちにとって非常に有用ですが、反応中に暴力を振るうため、専門家の指導なしに使用しないでください。また、有毒であるため、慎重に取り扱う必要があります。

よくある質問。

アルカリ金属とは何ですか？

周期表のグループ1A（またはIA）はアルカリ金属です：水素（H）、リチウム（Li）、ナトリウム（Na）、カリウム（K）、ルビジウム（Rb）、セシウム（Cs）、およびフランシウム（Fr） 。これらは（水素を除いて）柔らかく、光沢があり、低融点で反応性の高い金属であり、空気にさらされると変色します。

アルカリ金属の5つの特徴は何ですか？

アルカリ金属の特徴：

• 周期表の列1Aにあります。
• 電子の最外層に1つの電子があります。
• 簡単にイオン化できます。
• 銀色で柔らかく、密度が高くありません。
• 低融点。
• 非常に反応的です。

アルカリ金属についての3つの事実は何ですか？

• アルカリ金属は非常に反応性が高いです。
• それらは水と反応します。空気や水に触れると爆発することがあります。
• それらは順応性があり、熱と電気の優れた伝導体です。

アルカリ金属の用途は何ですか？

工業用途には、耐熱ガラスおよびセラミック、リチウムグリース潤滑剤、鉄、鋼、およびアルミニウム製造用のフラックス添加剤が含まれます。モバイルデバイスと電気自動車はリチウムイオン電池に依存しています。

アルミニウムはアルカリ金属ですか？

5番目のアルカリ金属であるセシウムは、すべての金属の中で最も反応性が高い金属です。すべてのアルカリ金属は水と反応し、重いアルカリ金属は軽いアルカリ金属よりも激しく反応します。

アルカリ金属はどこにありますか？

アルカリ金属：周期表の最初の列の元素に関する事実。現在、あなたの周りにはアルカリ金属があります。ナトリウムは食卓塩に、リチウムは携帯電話のバッテリーに、カリウムはバナナに含まれています。アルカリ金属は、周期表の最初の列にある6つの異なる元素を構成しています。

アルカリ金属はどこで自然に見つかりますか？

アルカリ金属は周期表の最初のグループです。それらは不安定であり、他の要素に速く反応するため、自然界では決して組み合わされていないことがわかります。それらは希ガスを除くすべての元素とよく結合します。空中にいるとすぐに黒くなります。

最も反応性の高い2つのアルカリ金属は何ですか？

アルカリ金属の反応性はグループの上部から下部に向かって増加するため、リチウム（Li）が最も反応性の低いアルカリ金属であり、フランシウム（Fr）が最も反応性が高くなります。アルカリ金属は非常に反応性が高いため、自然界では他の元素との組み合わせでのみ見られます。

アルカリは何から作られていますか？

工業用アルカリの製造とは、通常、ソーダ灰（Na2CO3;炭酸ナトリウム）と苛性ソーダ（NaOH;水酸化ナトリウム）の製造を指します。他の工業用アルカリには、水酸化カリウム、カリ、および灰汁が含まれます。幅広い消費財の生産は、ある段階でのアルカリの使用に依存しています。

アルカリ金属が非常に活性なのはなぜですか？

アルカリ金属は、最外殻に単一の電子を持っているため、非常に反応性が高くなります。単一の価電子が存在すると、アルカリ金属は非常に反応性が高くなります。それらは電子を失って希ガス構成を獲得します。

アルカリ金属はどのブロックに含まれていますか？

元素の周期表のsブロックは、アルカリ金属とアルカリ土類金属（グループ1および2とも呼ばれます）を占めます。ヘリウムもsブロックの一部です。主量子数「n」はs軌道を満たします。 s軌道を占めることができる電子は最大2つあります。

なぜアルカリ金属が自然界に見られるのですか？

アルカリ金属のイオン化エンタルピー値は低くなります。したがって、それらは価電子を容易に失い、非常に反応性が高い。したがって、自然界では、それらは元素状態では見つかりません。結合状態では、ハロゲン化物、酸化物、ケイ酸塩、ホウ酸塩、硝酸塩の形で存在します。

アルカリ金属が水中で爆発するのはなぜですか？

アルカリ金属は水と反応して、熱、水素ガス、および対応する金属水酸化物を生成します。この反応によって発生する熱は、水素または金属自体に点火し、火災または爆発を引き起こす可能性があります。

なぜアルカリ金属が地球に見つからないのですか？

アルカリ金属のイオン化エンタルピー値は低くなります。したがって、それらは価電子を容易に失い、非常に反応性が高い。したがって、自然界では、それらは元素状態では見つかりません。

アルカリ金属が石油に貯蔵されているのはなぜですか？

グループ1の元素はアルカリ金属と呼ばれます。それらは周期表の左側の縦の列に配置されます。すべてのグループ1の要素は非常に反応性があります。空気や水を近づけないように、油の下で保管する必要があります。