Alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine
Alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine
Alkalijske kovine so elementi I. skupine periodnega sistema. V naravi jih najdemo le v spojinah.
Alkalijske kovine imajo v primerjavi z drugimi kovinami nizka tališča in vrelišča.
Od vseh kovin so najbolj reaktivne. Takoj reagirajo s kisikom v zraku in z vodo. Med alkalijskimi kovinami je najmanj reaktiven litij, po skupini navzdol pa reaktivnost elementov narašča.
Alkalijske kovine so tako mehke, da jih lahko režemo z nožem.
Sveže odrezana površina ima kovinski sijaj, ki pa čez čas potemni, saj na zraku takoj reagirajo s kisikom.
Alkalijske kovine imajo v primerjavi z drugimi kovinami nizka tališča in vrelišča.
Od vseh kovin so najbolj reaktivne. Na zraku takoj reagirajo s kisikom.
Alkalijske kovine so mehke, da jih lahko režemo z nožem.
Za spojine teh elementov je značilno, da so topne v vodi.
Litijeva baterija
Litij spada danes med strateške kovine. Tako rečemo tistim kovinam, ki so zelo pomembne za proizvodnjo, niso pa povsod na voljo v zadostnih količinah. Litij je danes najpomembnejši za proizvodnjo različnih baterij. Baterijski sklop v električnem avtomobilu vsebuje na primer okrog 50 kg litijevega karbonata. Litijeve baterije se uporabljajo tudi v mobilnih telefonih. S pridobivanjem litija pa so povezani tudi veliki okoljski problemi.
Zemeljskoalkalijske kovine so elementi II. skupine periodnega sistema. So zelo reaktivne, vendar manj od alkalijskih kovin. V naravi obstajajo le v spojinah, najpogosteje v spojinah z ogljikom in kisikom, tj. kot karbonati. Kalcijev karbonat, CaCO3, je apnenec, nastal iz apnenčastih hišic morskih živali, ki so se pred več sto milijoni let usedale na morsko dno.
Zemeljskoalkalijske kovine so elementi II. skupine periodnega sistema. So manj reaktivne od alkalijskih kovin. V naravi obstajajo le v spojinah, najpogosteje v spojinah z ogljikom in kisikom, tj. kot karbonati.
Z apnencem se pogosto pojavlja tudi dolomit, ki je bolj krušljiv. To je kalcijev magnezijev karbonat, CaCO3 · MgCO3. Tudi soli zemeljskoalkalijskih kovin, npr. magnezijev klorid, MgCl2, so raztopljene v morski vodi. Precej kalcijevega hidrogenkarbonata je raztopljenega tudi v celinskih vodah.
Zemeljskoalkalijske kovine so trše od alkalijskih kovin in imajo višja tališča.
Ali so alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine v naravi v elementarnem stanju? Svoj odgovor utemelji.
Alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin v naravi ne najdemo v elementarnem stanju. To so izredno reaktivne kovine, ki se spajajo z drugimi elementi. Atomi alkalijskih kovin imajo en zunanji elektron, atomi zemeljskoalkalijskih pa dva zunanja elektrona; te elektrone oddajajo, pri tem pa nastanejo ionske spojine.
Kalcij – gradnik kosti
Bistvena sestavina kosti so mineralne snovi, med katerimi so najpomembnejše tiste, ki vsebujejo kalcij in fosfor. Če jih ni dovolj, so kosti mehke in lomljive. S tem je povezana bolezen osteoporoza. Pri preprečevanju in zdravljenju te bolezni sta pomembna vitamin D in kalcij.
Primerjaj, kako shranjujemo alkalijske in kako zemeljskoalkalijske kovine. Ali lahko na osnovi tega sklepamo, katera skupina kovin je bolj reaktivna? Odgovor utemelji.
Alkalijske kovine so bolj reaktivne od zemeljskoalkalijskih kovin. Alkalijske kovine hranimo v petroleju. Tako ne pridejo v stik z zrakom in vodo, s katerima takoj reagirajo. Zemeljskoalkalijske kovine so manj reaktivne od alkalijskih kovin. So trdne in jih hranimo zaprte v prahovkah.
Reakcije kovin z vodo
Kovine različno reagirajo z vodo. Pri reakciji alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin z vodo nastaneta dva produkta, vodik in hidroksid kovine.
Pri reakciji alkalijskih kovin z vodo dobimo hidrokside in vodik. Reaktivnost alkalijskih kovin po skupini navzdol narašča. Kalij je bolj reaktiven od natrija in lahko z vodo reagira eksplozivno. Še bolj reaktivna sta rubidij in cezij. Že sledovi vode povzročijo eksplozijo ali vžig. Zato ta dva elementa hranimo v zataljenih steklenih ampulah.
Reakcije zemeljskoalkalijskih kovin z vodo niso tako burne kot reakcije alkalijskih kovin.
Reaktivnost zemeljskoalkalijskih kovin po skupini navzdol narašča. Berilij z vodo ne reagira. Magnezij reagira le z vročo vodo. Kalcij pa z vodo reagira že pri sobni temperaturi. Barij moramo hraniti v petroleju, da ne pride v stik s kisikom in vodo, saj z njima hitro reagira.
Tudi pri reakciji zemeljskoalkalijskih kovin z vodo nastaneta hidroksid posameznega elementa in vodik.
1. Katera produkta nastaneta pri reakciji alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin z vodo?
2. Napiši enačbo za reakcijo kalija z vodo. Označi tudi agregatna stanja reaktantov in produktov.
1. Nastaneta ustrezen hidroksid in vodik.
2. 2 K(s) + 2 H2O(l) → 2 KOH(aq) + H2(g)
Plamenske reakcije
Spojine alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin značilno obarvajo plamen. Na osnovi obarvanja plamena lahko sklepamo, katera od teh kovin je vezana v spojini. Te reakcije imenujemo plamenske reakcije.
KLJUČNE BESEDE
• alkalijske kovine • zemeljskoalkalijske kovine • plamenske reakcije
POVZETEK
Alkalijske kovine so elementi I. skupine, zemeljskoalkalijske kovine pa elementi II. skupine periodnega sistema. Ker so to zelo reaktivni elementi, so v naravi vedno vezani v spojinah. Alkalijske kovine so bolj reaktivne od zemeljskoalkalijskih. Pri reakciji alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin z vodo nastanejo hidroksidi in plin vodik.