IA — ishqoriy metallar gruppachasi

I gruppa metallari

Bu elementlar ikkita gruppachalardan IA - ishqoriy va IB - mis gruppachasi metallariga taqsimlanadi. IA gruppacha metallarining valent pog'onasi va ulardan oldingi pog'onasi 8,1 strukturaga ega (Li da esa 1s²2s bo'ladi va bu vaziyat litiyning boshqa ishqoriy metallardan farq qilishiga olib keladi).

Bu elementlarning ishqoriy metall deb atalishi ularning kimyosidagi xarakterli xususiyatni aks ettiradi. Ularning valent pog'onasidagi yagona ns' elektroni yadro bilan boshqa ma'lum bo'lgan elementlarnikiga nisbatan zaif bog'langan va ular barcha birikmalarida +1 boʻlgan oksidlanish darajasini namoyon qiladi.
IB gruppacha Cu-Ag-Au larda ham tashqi valent pog'onasi ns¹ boʻlsa ham, undan oldingi pog'onada 18 ta elektron bo'lib, ularning bir nechtasi valent elektronlar vazifasini bajaradi, shu sababli ularning maksimal valentligi gruppa tartib raqamidan katta boʻladi.

Ele­ment	Tartib raqami	Atom radiusi, nm	Ion radiusi, nm	lonlanish energiyasi, eV	Ele­ment	Tartib raqami	Atom radiusi, nm	ion	ion radiusi, nm	lonlanish energivasi, eV
Li	3	0.155	0,066	5,390	-	-	-	-	-	-
Na	11	0.189	0.095	5,138	-	-	-	-	-	-
K	19	0.236	0.133	4,339	Cu	29	0,1278	+ 1 +2	0,098 0,073	7,72
Rb	37	0.248	0.148	4,176	Ag	47	0.1445	+ 1	0,113	7.57
Cs	55	0,268	0,169	3,893	Au	79	0,1442	+ 1	0,137	9.22

Jadvaldan ko'rinishicha, valent elektronlarining yadro bilan bog'lanishi boshqa barcha metallarikiga qaraganda kichkina.

Tabiiy birikmalari

Metallarning aktivligi tufayli ular tabiatda faqat birikmalar holida uchraydi. Ular orasida natriy va kaliy eng ko‘p tarqal­gan. Ahamiyatli minerallari:

• NaCl — oshtuzi ,
• nNaCl • mKCl — siIvinit
• KCI • MgCl₂• 6H₂O — karnallit ,
• LiAl(SO₄)₂ — spodumen,
• KLi₂Al(Al,Si)₄O₁₀(F,OH)₂ — lepidolit ,
• CsAl(SiO₃)₂ — pollusit va boshqalar.

Rubidiy va seziy birikmalari tarqoq holda bo‘lib, ular ko‘pincha kaliy birikmalariga qo‘shimcha sifatida uchraydi.
Shu gruppacha metallari ular xloridlarining suyuqlanmalarini elektroliz qilib olinadi.

Ishqoriy metallar elektr tokini yaxshi oʻtkazadi, ular nisbatan past temperaturada suyuqlanadi, havoda juda oson oksidlanadi (seziy havoda juda aktiv reaksiyaga kirishib portlaydi). Ular kerosin ostida saqlanadi.
Metall holda natriy va kaliy ko'p jihatdan o'xshash bo'lsa ham, kaliyning aktivligi yaqqol sezilarli.
Li dan Cs gacha metallik xususiyat kuchayib boradi, ularning kimyoviy xususiyati kuchli qaytaruvchiligi bilan bog'langan.

Bu metallar suv bilan reaksiyasida Li va Na da vodorod ajralib chi- qishida alanga hosil qilmay, K reaksiyasida alanga hosil boʻladi, Rb va Cz larning reaksiyasida esa portlash hodisasi yuz beradi:

2E+ 2H₂O = 2EOH + H₂

Metallarning yangi yuzasi havoda oson xira holga o'tadi, metall yuzasi oksidlanish mahsulotlari - litiyda oksid, qolganlarida metall peroksidlari bilan qoplanadi.
Qizdirilgan holda Na va K alangalanadi, qolgan ikkitasi xona temperaturasida alangalanib ketadi.

Xlor barcha metallar bilan alanga hosil qilib reaksiyaga kirishadi, suyuq holdagi brom reaksiyasida yuqoridan pastga tushgan sari aktivlik kuchayadi (agar Li va Na brom bilan faqat yuza qatlamigina oksidlansa, qolgan uchtasi esa portlash bilan reaksiyaga kirishadi). Yod bilan reaksiya ancha sust darajada sodir boʻladi.
Erkin holdagi oltingugurt ham galogenlar kabi aktiv reaksiyaga kiri- shadi (mahsulot E₂S formulaga ega bo'ladi), vodorod bilan ion tabiatli gidridlar EH hosil boʻladi.

Havo azoti bilan faqat Li reaksiyaga kirishib Li₃N, uglerod bilan karbid Li₂C₂ (faqat qizdirilgandagina) hosil qiladi.
Kislorod bilan bu metallar oksidlar Na₂O, K₂O yoki peroksidlar Na₂O₂, va K₂O₂ hosil qiladi, kaliy yana bir peroksid superoksid KO₂ yoki K₂O₄ ni hosil qiladi. Peroksidlar vodorod peroksidning tuzi ekanligini quyidagi reaksiyada ko'rish mumkin:

Na₂O₂ + H₂SO₂ → Na₂SO₄ + H₂O₂

Superoksid shu reaksiyada erkin holdagi kislorodni ham hosil qiladi:

2K₂O₄ + 2H₂SO₄ → 2K₂SO₄ + 2H₂O + 3O₂

Ishqoriy metallar gidroksidlari tegishli oksidlarning suv bilan reaksiyasi asosida olinadi:

E₂O+H₂O → 2EOH + Q

Bu gidroksidlar suvda yaxshi dissotsilanadi, shu sababli ularni eng kuchli ishqorlar deb ham yuritiladi. Ular orasida eng ko'p ishlatiladigani NaOH o'yuvchi natriy, ba'zan uni texnik nomi kaustik soda deb ham ataladi. NaOH va KON ko'p miqdorda osh tuzi yoki KCl ning suvli eritmalarini elektroliz qilib olinadi:

2ECI + 2H₂O ^elektroliz→ 2EOH + H₂ + CI₂

Ishqoriy metallarning muhim birikmalari

Ishqoriy metallarning muhim birikmalaridan quyidagilar ishlatiladi:
galogenli birikmalari EGal tarkibida kristallizatsion suv tutmaydigan birikmalardir. Osh tuzi NaCl ning amaliy ahamiyati katta, KCl esa kaliyli o'g'it sifatida ishlatiladi.
O'simliklarning fotosintez jarayonini amalga oshirishda, ayniqsa qand lavlagisining bu xususiyati kaliyli o'g'itga sezgir boʻladi. Shunday o'g'itlar sifatida tabiiy tuzlar: silvin (KCI), silvinit, kainit (KCI MgSO₄ *3H₂O) va 1 boshqa tarkibida kaliy tuzlari bo'lgan birikmalar va ular aralashmasi ishlatiladi.

Ishqoriy metallarning galogenidlari (nisbatan oson) alanga ta'sirida bug'lanib elektromagnit to'lqinlarining koʻzga ko'rinadigan sohasida turli tusdagi alangalar hosil qilishidan foydalanib, ular sifat reaksiyasini bajarishi mumkin. Masalan, litiy tuzlari rangsiz alangani qizil-binafsha, natriy tuzlari sariq, kaliyli tuzlari binafsha, rubidiy-qizil, seziy esa binafsha tusga bo'yaydi. Sulfatlari nordon (EHSO₄) va o'rta (E₂SO₄) tuzlar holida ma'lum. Ulardan mirabilit yoki glauber tuzi Na₂SO₄ *10H₂O, suvsiz natriy sulfat holida ham keng tarqalgan; ularning suvda eruvchanligi yaxshi.

Ishqoriy metallar nitratlari suvda juda yaxshi eriydigan tuzlar; faqat litiy nitrat turli kristallgidratlar hosil qiladi - 2LINO₃ *H₂O, LINO₃ *3H₂O. Ishqoriy metallar ionlari koordinatsion birikmalar hosil qilishda markaziy atom vazifasini bajarishi mumkin, bunday birikmalar toifasiga litiy perxloratining trigidratini litiy gidroksidning gidratini , ishqoriy metallarning suyuqlantirilgan ammiakdagi eritmasi ko'k rangga ega bo'lishini quyidagi tenglama asosida ifodalash mumkin:

Me + nNH₃ →[Me(NH₃)₆]⁺ + [e(NH₃)_m]^-

Bu reaksiya Na bilan sekin borsa, Cz bilan juda tez amalga oshadi.
Politsiklik efirlar, masalan, dibenzo -1 8 -kraun -6 ishqoriy metall ionini mustahkam bog'lash xususiyatiga ega.

Ishlatilishi

Gidroksidlar ishqoriy akkumulatorlar uchun elektrolit tayyorlashda, sovun, bo‘yoq moddalar, sellyuloza ishlab chiqarishda, kir yuvish sodasi Na₂CO₃, K₂CO₃ — potash, ichimlik soda NaHCO₃ (uy xo‘jaligida), natriyli selitra (o‘g‘it sifatida), KNO₃ va KClO³ (Bertolle tuzi) mushakbozlikda, elektr tokining qattiq elektrolitli xususiy manbayi sifatida (katta sig‘imli va 6,2 V kuchlanishli), fotoelementlar (rubidiy va seziy), raketa dvigatellarida ion plazmasini hosil qilishda oson ionlanadigan metallar manbayi sifatida ishlatish ko‘zda tutiladi.

Litiy va magniy elementlarining o'xshashliklari

Asosiy gruppacha elementlarining yuqoridan pastga tushish tartibida metaliik xossalarining va atom radiuslarining ortib borishi hamda elementlarning davr bo‘ylab tartib raqamining ortib borishida metallm asligi kuchayib , radiusi kam ayib borishi natijasida jadvalning chap tomondan o‘ngga va yuqoridan pastga yo‘nalgan diagonalida joylashgan qo‘shni elementlar xossalarida ko‘p ji­hatdan o‘xshashlik kuzatiladi. Shu vaziyatni IA va IIA gruppacha element­lari litiy va magniy misolida ko‘rib o‘tamiz.

Litiy va magniy ionlarining zaryad zichliklari p(Li⁺) = 17 va p(Mg²⁺) = 31 nm^-1 ga teng. 3-davrdagi Na⁺ va Mg²⁺ (qo'shni gruppa elementlari) uchun bu kattalik p(Na⁺) = 10 ga teng, bu qiymat litiynikidan 1,7 marta kichikligi Na⁺ va Mg²⁺ ionlari xossalarida o'xshashlik yo'qligining asosi boʻladi. Li va Mg²⁺ xossalarida umumiy o'xshashlik Li⁺ va Na⁺ orasidagi o'xshashlikdan ko'ra kuchliroq bo'ladi. Shunday vaziyatni Be—Al, B va Si hamda S va R elementlar birikmalarini taqqoslanganda kuzatish mumkin.
Li va Mg elementlari uchun xos bo'lgan umumiy xossalarni sanab o'tamiz:
— ikkala element alkil- va aril radikali tutgan metall-organik (R-Li va MgRX kabi) birikmalar hosil qilishi ma'lum;
— litiy boshqa ishqoriy metallardan farq qilib, xuddi magniy kabi to'g'ridan-to'g'ri azot bilan birikib Li₃N va Mg₃N₂nitridlarni hosil qiladi.