Sakarība starp sārmu metālu atomu skaitu un ķīmisko reaktivitāti

Sārmu metāli ir mīksti un ārkārtīgi reaktīvi metāli, no kuriem katra ārējā apvalkā ir tikai viens elektrons. Periodiskajā tabulā elementi ir uzskaitīti kā 1. grupa. Atomu skaita pieauguma secībā tie ir litijs, nātrijs, kālijs, rubīdijs, cēzijs un franks. Visi viņu zemāk esošie elektronu apvalki ir pilnībā piepildīti. Šo metālu ķīmiskā reaktivitāte vienmērīgi palielinās, palielinoties atomu skaitam.

Veicinošie faktori

Trīs faktori, kas veicina sārmu metālu reaktivitāti, ir pozitīvā lādiņa daudzums kodolā, attālums līdz visattālākajam elektronam un citu elektronu aizsegums starp kodolu un ārējo elektrons. Kodola pozitīvais lādiņš ir vienāds ar atomu skaitli, tādējādi litijs ir 3, nātrijs ir 11, kālijs ir 19, rubīdijs ir 37, cēzijs ir 55 un franks ir 87. Šis pieaugošais pozitīvais lādiņš apgrūtina attālākā negatīvā elektrona aiziešanu. Ja tas būtu vienīgais faktors, sārmu metālu reaktivitāte samazināsies, palielinoties atomu skaitam.

Ekrāns

Liela daļa kodola pozitīvā lādiņa tiek pasargāta no tā, lai sasniegtu attālāko elektronu pēc ekranēšanas īpašībām. Negatīvie elektroni, kas atrodas zem tā, samazina faktisko pozitīvo lādiņu, ko "jūt" visattālākais elektrons. Ekrāns daļēji ir atkarīgs no orbitāļu ģeometrijas, kurās atrodas elektroni. Tas palīdz noteikt reaktivitāti, bet sārma metāliem reaktivitāti visvairāk ietekmē trešais faktors.

Attālums no kodola

Attālums no kodola ir vissvarīgākais elementu reaktivitātes faktors, jo pievilcība starp pozitīvajiem un negatīvajiem lādiņiem samazinās, jo attāluma kvadrāts starp tiem palielinās. Ja elektrona attālums no kodola ir dubultojies, elektrostatiskais spēks tiek dalīts ar četriem. Tā rezultātā attālums no kodola bieži nosaka ķīmisko reaktivitāti. Jo mazāks attālums, jo reaktīvāks ir elektronu mīlošais elements. Tomēr mazāks attālums, jo mazāk sārma metāls ir reaktīvs.

Reaktivitātes kārtība

Pamatojoties uz šiem trim faktoriem, visvairāk reaģē franks, kam seko rubīdijs, cēzijs, kālijs un nātrijs šādā secībā. Visbeidzot, litijs ir vismazāk reaģējošs no sārmu metāliem. Tā kā attālums starp kodolu un attālāko elektronu būtībā ir atomu, šī pieaugošā reaktivitāte ar palielinātu attālumu starp kodolu un attālāko elektronu padara jēga. Tā kā atomu rādiuss ir litijs 167 pm (pikometri), nātrijs 190 pm, kālijs 243 pm, rubīdijs 265 pm, cēzijs 298 pm un franks joprojām ir lielāks.

  • Dalīties
instagram viewer