החוברת · דף לימוד
מתכות אלקליות: המשפחה התזזיתית
מדעים · כיתה ח׳ · פרק 2: הטבלה המחזורית
הכירו את יסודות טור 1, למדו למה הם מאבדים אלקטרון בקלות, וגלו מדוע התגובה שלהם עם מים נעשית חזקה יותר כלפי מטה.
מי הן המתכות האלקליות?
מתכות אלקליות הן היסודות של טור 1 בטבלה המחזורית (מלבד מימן, שהוא אל-מתכת).
ליתיום (Li)
המתכת הכי קלה
נתרן (Na)
נפוץ במלח שולחן (NaCl)
אשלגן (K)
חיוני לגוף האדם
רובידיום (Rb)
נדיר יותר
צזיום (Cs)
נדיר ומסוכן
פרנציום (Fr)
רדיואקטיבי ונדיר ביותר
הסוד של טור 1: אלקטרון ערכיות אחד
כל מתכות האלקליות חולקות תכונה אחת מכרעת.
אטום נתרן מוותר על האלקטרון שלו בקלות, והופך ליון חיובי.
תכונות פיזיקליות של מתכות אלקליות
רכות
אפשר לחתוך אותן בסכין! נתרן רך כמו חמאה קרה.
צפיפות נמוכה
ליתיום ונתרן צפים על מים-הם קלים מאוד!
נקודת התכה נמוכה
נמסות בטמפרטורות נמוכות יחסית (לעומת מתכות אחרות).
צבע מבריק כסוף
כשחותכים אותן טריות, מבריקות-אבל מתחמצנות מהר.
מוליכות טובה
מוליכות חשמל וחום (כמו כל המתכות).
תגובתיות גבוהה
מגיבות בקלות עם חמצן, מים, והלוגנים.
ליתיום (Li)
- תגובתיות: בינונית
- עם מים: בועות, אבל לא אלים
- שימושים: סוללות ליתיום-יון
- זוהר: אדום בלהבה
נתרן (Na)
- תגובתיות: גבוהה
- עם מים: תגובה אלימה, אש לפעמים
- שימושים: מלח שולחן (NaCl), סבון
- זוהר: כתום-צהוב בלהבה
אשלגן (K)
- תגובתיות: מאוד גבוהה
- עם מים: פיצוץ אלים!
- שימושים: דשנים, תוספי תזונה
- זוהר: סגול בלהבה
מגמת תגובתיות: למה אשלגן יותר תגובתי מנתרן?
ליתיום (למעלה בטור)
פחות תגובתי
האלקטרון החיצוני קרוב לגרעין (רק 2 קליפות).
המשיכה החזקה מהגרעין מקשה על האלקטרון לעזוב.
תגובה עם מים: איטית יחסית, בועות מתונות
אשלגן (למטה בטור)
יותר תגובתי
האלקטרון החיצוני רחוק מהגרעין (4 קליפות).
המשיכה חלשה - האלקטרון עוזב בקלות!
תגובה עם מים: פיצוץ, לפעמים להבה סגולה!
הכלל: ככל שיורדים בטור 1, התגובתיות עולה.
למה אסור לשמור נתרן באוויר?
למה מתכות אלקליות יוצרות בדרך כלל יון +1?
שימושים למתכות אלקליות
סוללות ליתיום
ליתיום משמש בסוללות נטענות (טלפונים, מחשבים ניידים, מכוניות חשמליות) כי הוא קל ואנרגטי.
מלח שולחן
נתרן כלורי (NaCl)-המלח שאנחנו אוכלים-מכיל נתרן שהגיב עם כלור (הלוגן).
סבונים
נתרן הידרוקסיד (NaOH) משמש לייצור סבונים ומוצרי ניקוי.
דשנים
תרכובות אשלגן (K) הן מרכיב חיוני בדשנים-צמחים זקוקים לאשלגן כדי לצמוח.
שעונים אטומיים
צזיום (Cs) משמש בשעונים אטומיים-השעונים המדויקים ביותר בעולם!
זיקוקי דינור
מתכות אלקליות נותנות צבעים יפים: ליתיום (אדום), נתרן (צהוב), אשלגן (סגול).
למה התגובה של אשלגן עם מים חזקה הרבה יותר מהתגובה של ליתיום עם מים, אם לשניהם אלקטרון ערכיות אחד?