Periyodik cetvelin birinci grubunda lityum, sodyum, potasyum, rubidyum, sezyum ve fransiyum elementleri bulunur. Bu grup elementlerinin hidroksitleri kuvvetli baz özelliği gösterdiğinden, bazik anlamın gelen alkali metaller adıyla anılırlar. Alkali metaller, en dış orbitalleri olan küresel s orbitalinde bir değerlik elektronu taşırlar. Elektronsistemlerinin benzerliğinden, alkali metallerin bir çok özellikleri de birbirine benzer. Her biri, aynı periyotta bulunan diğer elementlere göre daha büyük atoma sahiptirler. Dış orbitaldeki tek elektronu kolaylıkla verip elektron sistemlerini asal gazlara benzeterek +1 değerlikli iyon (katyon) halinde bileşikler oluştururlar. Alkali metal atomlarında elektronlar, çekirdekten uzakta olduklarından koparılmaları kolay, iyonlaşma enerjileri düşük, düşük elektronegativiteli, dolayısıyla en kuvvetli elektropozitif elementlerdir. Işıklandırıldıklarında elektron yayabilirler. Bu sebepten potasyum ve sezyum foto-elektrik hücrelerde kullanılırlar.
Alkali metallerin erime ve kaynama noktaları düşük olup, grupta aşağıya doğru inildikçe erime ve kaynama noktaları daha da düşer. Bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktır. Elektrik akımını ve ısıyı iletirler. İlk kesildiklerinde yüzeyleri gümüş parlaklığındadır.
a- Tabiatta Bulunuşları

Alkali, metaller tabiatta sadece +1 yüklü iyonlar halinde bulunurlar. En bol bulunanları sodyum ve potasyumdur. Yer kabuğunda bulunan elementler içinde altıncı ve yedinci sırayı alırlar. Lityum daha az bulunmasına rağmen, hemen hemen bütün kayalarda az miktarda rastlanır. Rubidyum ve sezyum çok az bulunur. Radyoaktif bir element olan fransiyum tabiatta hiç bulunmaz. Ancak nükleer reaksiyonlarla eser miktarlarda oluşabilir.
Alkali metal bileşiklerinin pek çoğu suda çözündüklerinden. Genellikle deniz suyunda ve acı kuyu sularında bulunurlar. Tabiatta alkali metallerin bileşiklerinin elde edilmesine yarayan bir çok yataklar vardır. Bazı tuz yataklarında potasyum, KCI ve KCI, MgCI2
. 6H2O şeklinde bulunmaktadır.
Sodyum ve potasyum iyonları, değişmez bir şekilde bitki ve hayvan dokularında bulunur. Sodyum iyonu hücre dışı sayılarının, potasyum iyonu ise, hücre içinin başlıca katyonlarındandır. Bu iyonların su kaybını önleme gibi genel fizyolojik görevleri de vardır.
b- Elde Edilişleri:
Alkali metalleri elde edebilmek için bileşiklerinden +1 yüklü iyonlarını indirgemek gerekir. Bu ya elektroliz yada kimyasal yolla yapılır.
Alkali metaller, genellikle, eritilmiş tuzların elektroliziyle elde edilirler. Örneğin sodyum ticari amaçlar için, eritilmiş NaCI ve CaCI2 karışımının 600 OC ‘de elektroliziyle tonlarca elde edilir. Tepkimede CaCI2, elektroliz kabında NaCI’nin erime noktasını düşürmeye yarar.
Erimiş NaOH’nin elektrolizi
Castner (kesnır) cihazında yapılır.
c- Alkali Metallerin Genel Özellikleri:
1- Alkali metaller değerlik tabakalarında tek elektronu kolayca kaybederek +1 yüklü iyonlar oluştururlar; bu nedenle kuvvetli indirgendirler.
2- Birkaç istisna dışında bileşikleri iyoniktir.
3- Metalik özellikleri gereği parlaktırlar; fakat diğer metallerin aksine, bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktırlar.
4- Aleve tutulduklarında çeşitli renkler oluştururlar; Li, Na ve K tuzu çözeltisine batırılmış bir platin tel, alevi sırasıyla kırmızı, sarı ve menekşe renge boyar.
5- Isı ve elektriği çok iyi iletirler.
6- Bulundukları periyotta iyonlaşma enerjileri en küçük, atom ve iyon çapları ise en büyük olan elementlerdir.
7- Diğer metallerin aksine, yoğunlukları ve erime noktaları oldukça düşüktür. Lityum, sodyum ve potasyum yoğunlukları ilginç bir şekilde sudan daha küçüktür. Sezyumun erime noktası o kadar düşüktür ki, sıcak günlerde sıvı halde bulunabilir.
8- Alkali metaller su ile reaksiyona girip, hidrojen gazı verirler.
9- Alkali metallerin su ile etkileşimi oldukça şiddetlidir. Reaksiyonun şiddeti yukarıdan aşağı inildikçe artar.
d- Alkali Metallerin Fiziksel Özellikleri:

Lİ
Atom Numarası;3
Atom Ağırlığı;6,94
Erime Noktası(oC);179
Kaynama Noktası(oC);1317
20oC’deki yoğunluğu(gr/cm3);0,53
Elektron Düzeni;1s22s1
Alevin Rengi;Kırmızı
Özgül Isı(sıvı,cal/2r oC);1,05
Atom Yarıçapı (AO);1,52
Birincil iyonlaşma Enerjisi (K/cal/mol);124,3
25oC’de Yükseltgenme Potansiyeli;3,04

NA
Atom Numarası;11
Atom Ağırlığı;22,99
Erime Noktası(oC);97,8
Kaynama Noktası(oC);892
20oC’deki yoğunluğu(gr/cm3);0,97
Elektron Düzeni;1s22s22p63s1
Alevin Rengi;Sarı
Özgül Isı(sıvı,cal/2r oC);0,33
Atom Yarıçapı (AO);1,85
Birincil iyonlaşma Enerjisi (K/cal/mol);118,4
25oC’de Yükseltgenme Potansiyeli;2,71

K
Atom Numarası;19
Atom Ağırlığı;39,1
Erime Noktası(oC);63,65
Kaynama Noktası(oC);753,9
20oC’deki yoğunluğu(gr/cm3);0,86
Elektron Düzeni;(Ar)4s1
Alevin Rengi;Mor
Özgül Isı(sıvı,cal/2r oC);0,19
Atom Yarıçapı (AO);2,31
Birincil iyonlaşma Enerjisi (K/cal/mol);100
25oC’de Yükseltgenme Potansiyeli;2,92

Rb
Atom Numarası;37
Atom Ağırlığı;85,47
Erime Noktası(oC);38,89
Kaynama Noktası(oC);688
20oC’deki yoğunluğu(gr/cm3);1,53
Elektron Düzeni;(Kr)5s1
Alevin Rengi;Koyukırmızı
Özgül Isı(sıvı,cal/2r oC);0,09
Atom Yarıçapı (AO);2,44
Birincil iyonlaşma Enerjisi (K/cal/mol);96,3
25oC’de Yükseltgenme Potansiyeli;2,92

Cs
Atom Numarası;55
Atom Ağırlığı;132,91
Erime Noktası(oC);28,5
Kaynama Noktası(oC);671
20oC’deki yoğunluğu(gr/cm3);1,89
Elektron Düzeni;(Xe)6s1
Alevin Rengi;Mavi
Özgül Isı(sıvı,cal/2r oC);0,06
Atom Yarıçapı (AO);2,62
Birincil iyonlaşma Enerjisi (K/cal/mol);89,7
25oC’de Yükseltgenme Potansiyeli;2,92

Fr
Atom Numarası;87
Atom Ağırlığı;223
Erime Noktası(oC);-
Kaynama Noktası(oC);-
20oC’deki yoğunluğu(gr/cm3);-
Elektron Düzeni;(Rn)7s1
Alevin Rengi;-
Özgül Isı(sıvı,cal/2r oC);-
Atom Yarıçapı (AO);-
Birincil iyonlaşma Enerjisi (K/cal/mol);-
25oC’de Yükseltgenme Potansiyeli;-

e-Alkali metallerin kimyasal özellikleri:
Alkali metaller çok aktiftirler. Aktiflik, grupta aşağıya doğru artar. Havada parlaklıkları kaybolur, oksitleri ya da peroksitleri oluşur. Bu yüzden açık havada saklanamazlar. Petrol, toluen gibi, alkali metallerle tepkime vermeyen organik sıvılar içinde saklanırlar
Su ile şiddetli tepkime verirler.Tepkimede H2 gazı yanında bazları oluştururlar.
Halojenle birleşerek tuzları oluştururlar.
Hidrojenle birleşerek tuzları oluştururlar.
Kuvvetli indirgendirler. Başka metalleri bileşiklerinden açığa çıkarırlar.
f- Alkali Metallerin Sanayide Kullanım Yerleri:
Alkali metallerin sanâyide yaygın bir kullanım sâhaları vardır. Nükleer reaktörlerde ısı aktarımı için, ısı iletkenleri yüksek olan sıvı sodyum ve sıvı lityum kullanılır. Uzay araçlarında yakıt olarak kullanılan sezyum tuzlarından ayrıca ışık yükseltici lambalarda, kızılötesi lambalarda ve spektrofotometrelerde de faydalanılır. Potasyumun suni gübre üretimindeki önemi oldukça büyüktür. Alkali metaller ayrınca muhtelif alaşımlara da katılmaktadır.
Alkali metallerden olan lityum ısıtıldığında belli dalga boyunda, kendine has bir ışık yayar. Bu sebeple işaret fişeklerinde kullanılır. Kimyasal karışıma az bir miktar lityum nitrat tuzu katılırsa parlak kırmızı bir renk meydana gelir
g-Alkali metaller:
SODYUM:
Adı: Sodyum
Sembol: Na
Atom Numarası: 11
Atomik yığın: 22.98977 amu
Erime Noktası: 97.8 °C (370.95 °K, 208.04001 °F)
Kaynama Noktası: 552.9 °C (826.05005 °K, 1027.2201 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 11
Nötron sayısı: 12
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 0.971 g/cm3
Bulunuş Tarihi: 1807
Buluşu Yapan: Sir Humphrey Davy
RUBİDYUM:
Adı: Rubidyum
Sembol: Rb
Atom Numarası: 37
Atomik yığın: 85.4678 amu
Erime Noktası: 38.89 °C (312.04 °K, 102.002 °F)
Kaynama Noktası: 688.0 °C (961.15 °K, 1270.4 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 37
Nötron sayısı: 48
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 1.532 g/cm3
Bulunuş Tarihi: 1861
Buluşu Yapan: R. Bunsen
SEZYUM:
Adı: Sezyum
Sembol: Cs
Atom Numarası: 55
Atomik yığın: 132.90546 amu
Erime Noktası: 28.5 °C (301.65 °K, 83.3 °F)
Kaynama Noktası: 678.4 °C (951.55005 °K, 1253.12 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 55
Nötron sayısı: 78
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 1.873 g/cm3
Bulunuş Tarihi: 1860
Buluşu Yapan: Fustov Kirchoff
FRANSİYUM:
Adı: Fransium
Sembol: Fr
Atomic Number: 87
Atomik yığın: (223.0) amu
Erime Noktası: 27.0 °C (300.15 °K, 80.6 °F)
Kaynama Noktası: 677.0 °C (950.15 °K, 1250.6 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 87
Nötron sayısı: 136
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: Bilinmiyor
Renk: Bilinmiyor
Bulunuş Tarihi: 1939
Buluşu Yapan: Marguerite Derey
LİTYUM:
Adı: Lityum
Sembol: Li
Atom Numarası: 3
Atomik yığın: 6.941 amu
Erime Noktası: 180.54 °C (453.69 °K, 356.972 °F)
Kaynama Noktası: 1347.0 °C (1620.15 °K, 2456.6 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 3
Nötron sayısı: 4
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 0.53 g/cm3
Bulunuş Tarihi: 1817
Buluşu Yapan: Johann Arfvedson
POTASYUM:
Adı: Potasyum
Sembol: K
Atom Numarası: 19
Atomik yığın: 39.0983 amu
Erime Noktası: 63.65 °C (336.8 °K, 146.57 °F)
Kaynama Noktası: 774.0 °C (1047.15 °K, 1425.2 °F)
Proton ve Elektron Sayısı: 19
Nötron sayısı: 20
Sınıfı: Alkali Metaller
Kristal Yapısı: Kübik
Yoğunluk: 0.862 g/cm3
Bulunuş Tarihi: 1807
Buluşu Yapan: Sir Humphrey Davy

KAYNAKLAR:
1-Yeni Rehber Ansiklopedisi
2- www.sanalhoca.com
3-Kimya 2, Faruk Karaca
|  anasayfa   |  sayfa başı  |   geri  |