アルカリ金属の原子番号と化学反応性の関係

アルカリ金属は柔らかく、非常に反応性の高い金属であり、それぞれの最外殻に電子が1つしかありません。 元素の周期表にグループ1として記載されています。 原子番号の昇順で、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムです。 それらの下にある電子殻はすべて完全に満たされています。 これらの金属の化学反応性は、原子番号の増加とともに着実に大きくなります。

要因

アルカリ金属の反応性に寄与する3つの要因は、核内の正電荷の量です。 最も外側の電子までの距離と、原子核と外側の間の他の電子による遮蔽 電子。 原子核の正電荷は原子番号に等しいため、リチウムは3、ナトリウムは11、カリウムは19、ルビジウムは37、セシウムは55、フランシウムは87です。 この増加する正電荷は、最も外側の負の電子が離れることをより困難にします。 それが唯一の要因である場合、アルカリ金属の反応性は原子番号の増加とともに減少します。

シールド

原子核の正電荷の多くは、遮蔽の特性により、最も外側の電子に到達するのを防ぎます。 その下の負の電子は、最も外側の電子が「感じる」実効正電荷を減少させます。 遮蔽は、電子が保持されている軌道の形状に部分的に依存します。 これは反応性の決定に役立ちますが、アルカリ金属の場合、3番目の要因が反応性に最も影響します。

核からの距離

原子核からの距離は、引力のために元素反応性の圧倒的な要因です 正電荷と負電荷の間は、それらの間の距離の2乗に比例して減少します。 増加します。 電子の原子核からの距離が2倍になると、静電力は4で除算されます。 その結果、核からの距離が化学反応性を決定することがよくあります。 距離が小さいほど、電子を好む元素の反応性が高くなります。 ただし、距離が小さいほど、アルカリ金属の反応性は低くなります。

反応性の順序

これらの3つの要因に基づいて、フランシウムが最も反応性が高く、次にルビジウム、セシウム、カリウム、ナトリウムの順に反応します。 最後に、リチウムはアルカリ金属の中で最も反応性が低いです。 原子核と最も外側の電子との間の距離は本質的に 原子、原子核と最も外側の電子の間の距離の増加に伴うこの増加する反応性は センス。 原子半径はリチウム167pm(ピコメートル)、ナトリウム190 pm、カリウム243 pm、ルビジウム265 pm、セシウム298 pmであり、フランシウムはさらに大きい。

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