العلاقة بين العدد الذري والفاعلية الكيميائية للمعادن القلوية

الفلزات القلوية هي معادن ناعمة ومتفاعلة للغاية ، ولكل منها إلكترون واحد فقط في غلافها الخارجي. مدرج في الجدول الدوري للعناصر كمجموعة 1. من أجل زيادة العدد الذري ، هم الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم والفرانسيوم. تمتلئ جميع قذائفهم الإلكترونية السفلية بالكامل. يصبح التفاعل الكيميائي لهذه المعادن أكبر بشكل مطرد مع زيادة العدد الذري.

هناك ثلاثة عوامل تساهم في تفاعل الفلزات القلوية وهي كمية الشحنة الموجبة في النواة ، المسافة إلى الإلكترون الخارجي والدرع بواسطة الإلكترونات الأخرى بين النواة والجزء الخارجي إلكترون. الشحنة الموجبة للنواة تساوي العدد الذري ، وبالتالي فإن الليثيوم هو 3 ، والصوديوم 11 ، والبوتاسيوم 19 ، والروبيديوم - 37 ، والسيزيوم 55 ، والفرانسيوم - 87. هذه الشحنة الموجبة المتزايدة تجعل مغادرة الإلكترون السالب الخارجي أكثر صعوبة. إذا كان هذا هو العامل الوحيد ، فإن تفاعل الفلزات القلوية سينخفض ​​مع زيادة العدد الذري.

يتم منع الكثير من الشحنة الموجبة للنواة من الوصول إلى الإلكترون الخارجي من خلال خاصية التدريع. تقلل الإلكترونات السالبة الموجودة تحتها من الشحنة الإيجابية الفعالة التي يشعر بها الإلكترون الخارجي. يعتمد التدريع جزئيًا على هندسة المدارات التي توجد بها الإلكترونات. يساعد هذا في تحديد التفاعلية ، ولكن بالنسبة للمعادن القلوية ، فإن العامل الثالث يؤثر على التفاعل بشكل أكبر.

المسافة من النواة هي العامل الساحق في التفاعل العنصري لأن الجاذبية بين الشحنات الموجبة والسالبة يتناقص مع مربع المسافة بينهما يزيد. إذا تضاعفت المسافة بين الإلكترون والنواة ، فإن القوة الكهروستاتيكية مقسومة على أربعة. نتيجة لذلك ، غالبًا ما تحدد المسافة من النواة التفاعل الكيميائي. كلما كانت المسافة أصغر ، كلما كان العنصر المحب للإلكترون أكثر تفاعلًا. ومع ذلك ، فكلما كانت المسافة أصغر ، كان المعدن القلوي أقل تفاعلًا.

بناءً على هذه العوامل الثلاثة ، يكون الفرانسيوم هو الأكثر تفاعلًا ، يليه الروبيديوم والسيزيوم والبوتاسيوم والصوديوم ، بهذا الترتيب. أخيرًا ، الليثيوم هو أقل المعادن القلوية تفاعلًا. نظرًا لأن المسافة بين النواة والإلكترون الخارجي هي أساسًا نصف قطر الذرة ، هذا التفاعل المتزايد مع زيادة المسافة بين النواة والإلكترون الخارجي اشارة. حيث أن أنصاف أقطار الذرات هي الليثيوم 167 م (بيكومتر) ، والصوديوم 190 م ، والبوتاسيوم 243 م ، والروبيديوم 265 م ، والسيزيوم 298 م ، والفرنسيوم لا يزال أكبر.