Hubungan Antara Nomor Atom & Reaktivitas Kimia Logam Alkali

Logam alkali adalah logam lunak dan sangat reaktif, yang masing-masing hanya memiliki satu elektron di kulit terluarnya. Tercantum dalam tabel periodik unsur-unsur sebagai Golongan 1. Berdasarkan kenaikan nomor atomnya adalah litium, natrium, kalium, rubidium, sesium, dan fransium. Semua kulit elektron yang lebih rendah terisi penuh. Reaktivitas kimia logam-logam ini menjadi semakin besar dengan bertambahnya nomor atom.

Tiga faktor yang berkontribusi terhadap reaktivitas logam alkali adalah jumlah muatan positif dalam nukleus, jarak ke elektron terluar dan perisai oleh elektron lain antara nukleus dan terluar elektron. Muatan positif inti sama dengan nomor atom, jadi litium adalah 3, natrium adalah 11, kalium adalah 19, rubidium adalah 37, sesium adalah 55 dan fransium adalah 87. Peningkatan muatan positif ini membuat lebih sulit bagi elektron negatif terluar untuk pergi. Jika itu adalah satu-satunya faktor, reaktivitas logam alkali akan menurun dengan meningkatnya nomor atom.

Sebagian besar muatan positif inti dijaga agar tidak mencapai elektron terluar dengan karakteristik perisai. Elektron negatif di bawahnya mengurangi muatan positif efektif yang "terasa" oleh elektron terluar. Perisai sebagian tergantung pada geometri orbital tempat elektron ditahan. Ini membantu menentukan reaktivitas, tetapi untuk logam alkali, faktor ketiga paling mempengaruhi reaktivitas.

Jarak dari nukleus adalah faktor yang luar biasa dalam reaktivitas unsur karena daya tarik antara muatan positif dan negatif berkurang seiring dengan kuadrat jarak antara mereka meningkat. Jika jarak elektron dari inti menjadi dua kali lipat, gaya elektrostatik dibagi empat. Akibatnya, jarak dari inti sering menentukan reaktivitas kimia. Semakin kecil jaraknya, semakin reaktif unsur yang menyukai elektron. Semakin kecil jarak, bagaimanapun, semakin kurang reaktif logam alkali.

Berdasarkan ketiga faktor ini, fransium paling reaktif, diikuti oleh rubidium, sesium, kalium dan natrium, dalam urutan itu. Akhirnya, lithium adalah yang paling tidak reaktif dari logam alkali. Karena jarak antara inti dan elektron terluar pada dasarnya adalah jari-jari atom, peningkatan reaktivitas dengan meningkatnya jarak antara inti dan elektron terluar membuat merasakan. Karena jari-jari atom adalah litium 167 pm (pikometer), natrium 190 pm, kalium 243 pm, rubidium 265 pm, cesium 298 pm dan fransium lebih besar lagi.