S-lohko: alkalimetallit ja maa-alkalimetallit jaksollisessa järjestelmässä

Kaikki s-alkuaineet ovat metalleja (paitsi vety). Yleensä ne ovat kiiltäviä, hopeanhohtoisia, hyviä lämmön- ja sähkönjohtimia. Ne menettävät helposti valenssielektroninsa. Itse asiassa ne menettävät tavaramerkkinsä s-radan valenssielektronit niin helposti, että s-alkuaineet ovat jaksollisen järjestelmän reaktiivisimpia alkuaineita.

Ryhmän 1 alkuaineet, jotka tunnetaan yhdessä nimellä alkalimetallit (paitsi vety), menettävät aina yhden valenssielektroninsa muodostaen +1-ionin. Näille metalleille on ominaista, että ne ovat hopeanvärisiä, hyvin pehmeitä, vähän tiheitä ja niillä on alhainen sulamispiste. Nämä metallit reagoivat erittäin voimakkaasti veden ja jopa hapen kanssa tuottaen energiaa ja syttyvää vetykaasua. Niitä säilytetään mineraaliöljyssä, jotta ei-toivotun reaktion tai pahemman kerran räjähdyksen mahdollisuus pienenee.

Ryhmän 2 alkuaineet, jotka tunnetaan nimellä emäksiset maametallit (paitsi helium), menettävät aina kaksi valenssielektroniaan muodostaen +2-ionin. Emäksiset maametallit ovat emäksisten metallien tavoin hopeanhohtoisia, kiiltäviä ja suhteellisen pehmeitä. Jotkin tämän sarakkeen alkuaineet reagoivat myös voimakkaasti veden kanssa, ja niitä on säilytettävä varovasti.

S-alkuaineet ovat kuuluisia ilotulitteiden ainesosina. Kaliumin, strontiumin ja bariumin ionimuodot esiintyvät ilotulituksissa loistavina violetteina, punaisina ja vihreinä.

Fransiumia pidetään maapallon harvinaisimpana luonnossa esiintyvänä alkuaineena. On arvioitu, että maapallolla on kerrallaan vain yksi luonnollinen frangsiumatomi. Fransiumin ydin on hyvin epävakaa ja se hajoaa nopeasti.

Alkalimetallien kemialliset ominaisuudet

1.Alkalimetallit reagoivat kuivan vedyn kanssa muodostaen hydridejä.

a.Nämä hydridit ovat luonteeltaan ionisia.

b.Nämä alkalimetallien hydridit reagoivat veden kanssa muodostaen vastaavia hydroksideja ja vetykaasua.

LiH+ H₂ O->LiOH+H₂  O->LiOH+H

c.Nämä hydridit ovat voimakkaita pelkistimiä, ja niiden pelkistävä luonne kasvaa ryhmässä.

d.Alkalimetallit muodostavat myös kompleksisia hydridejä, kuten LiAlH₄ , joka on hyvä pelkistysaine.Alkalimetallihydridit eivät esiinny vedessä, ja tämä reaktio minkä tahansa muun aineen kanssa tapahtuu protonisessa liuottimessa.

e.Sulautuneet alkalimetallihydridit tuottavat elektrolyysissä H₂ -kaasua anodilla.

2.Oksidien ja hydroksidien muodostuminen.

a.Nämä ovat kaikkein reaktiivisimpia metalleja, ja niillä on voimakas affiniteetti O:ta kohtaan_{2 ,} Ne muodostavat oksideja pinnalle.Niitä säilytetään kerosiinin tai parafiiniöljyn alla ilman suojaamiseksi.

b.Poltettaessa ilmassa (O₂ ) li muodostaa Li₂ 0 , Na muodostaa Na₂ O₂ ja muut alkalimetallit muodostavat superoksideja.

3. Ne ovat puhtaasti metallisia , koska ne menettävät helposti elektroneja uloimmalta kuorelta , ne ovat erittäin reaktiivisia metalleja ja niillä on alhainen ionisaatioenergia .

4. Beryllium on luonteeltaan amfoteerinen.

Ensimmäisen ryhmän ensimmäinen alkuaine, litium, ja toisen ryhmän ensimmäinen alkuaine, beryllium, käyttäytyvät eri tavalla kuin muut ryhmänsä jäsenet. Niiden käyttäytyminen on samanlaista kuin seuraavan ryhmän toisen alkuaineen. Litium muistuttaa siis magnesiumia ja beryllium alumiinia.

Jaksollisessa järjestelmässä tämä tunnetaan nimellä "diagonaalisuhde". Diagonaalisuhde johtuu alkuaineiden ionikokojen ja varaus-säde-suhteen samankaltaisuudesta. Litiumin ja magnesiumin välinen samankaltaisuus johtuu niiden samankokoisuudesta:

Säteet, Li=152pm Mg=160pm

Litium

Litium käyttäytyy monin tavoin eri tavoin kuin muut ensimmäisen ryhmän alkuaineet. Tämä ero johtuu seuraavista syistä:

1. litiumatomin ja sen ionin pieni koko.
2. suurempi polarisaatioteho^li
   ₊ (eli varauskoon suhde). Tämä tarkoittaa sen yhdisteiden lisääntynyttä kovalenttista luonnetta, joka on vastuussa niiden liukoisuudesta orgaanisiin liuottimiin.
3. litiumin korkea ionisaatioentalpia ja korkea elektronegatiivisuus muihin alkalimetalleihin verrattuna.
4. d-orbitaalien puuttuminen sen valenssikuoresta
5. vahva metallien välinen sidos

Joitakin tapoja, joilla litium käyttäytyy eri tavalla kuin muut jäsenet ovat:

1. Litium on kovempaa kuin natrium ja kalium, jotka ovat niin pehmeitä, että niitä voi leikata veitsellä.
2. Litiumin sulamis- ja kiehumispisteet ovat korkeammat.
3. Litium muodostaa hapen kanssa monoksidia, muut emäkset muodostavat peroksidia ja superoksidia.
4. Litium yhdistyy typen kanssa muodostaen nitridejä, kun taas muut alkalimetallit eivät.
5. Litiumkloridi on juoksevaa ja kiteytyy hydraattina LiCl.2H2O. Muut alkalimetallikloridit eivät muodosta hydraatteja.

• Elektronien konfiguraatio