alkuelementin

Alkuelementin viittaa tässä yhteydessä alkali-metalleihin, eli ryhmään, joka kuuluu Periodic tablen ensimmäiseen pääryhmään. Näihin kuuluvat litium, natrium, kalium, rubidium, cesium ja francium. Ne ovat erittäin reaktiivisia ja muodostavat yleensä +1-ioneja yhdisteissään. Ominaisuuksiensa vuoksi ne ovat pehmeitä metalleja, joilla on alhainen tiheys ja suhteellisen matalat sulamispisteet verrattuna moniin muihin alkuaineisiin.

Luontainen esiintyminen ja eristäminen: Alkali-metallit esiintyvät luonnossa pääasiassa yhdisteinä, ei vapaana metallina. Ne eristetään teollisesti elektrolyysillä sulatuista suoloista. Käytännössä litium, natrium ja kalium ovat yleisimpiä hyödynnettyjä alkuihydroksideja ja -suoloja muodostavina alkuaineina, kun taas rubidium, cesium ja francium ovat harvinaisemmat ja hankalammat käyttää laajasti.

Ominaisuudet ja kemia: Niiden atomskoostumus antaa erittäin alhaisen elektronegatiivisuuden ja suuret atomisäteiluvut. Reaktiot veden kanssa ovat voimakkaita ja eksotermisiä: vetykaasun ja hydroksidi-ionin muodostuminen on tavallista. Quaniteettisesti ne reagoivat herkästi hapen kanssa, ja useimmat muodostavat nopeasti oksideja ja hydroksideja.

Sovellukset: Alkali-metalleilla on monia teollisia käyttötarkoituksia. Litiumin käyttö kajoittaa erityisesti energiavarastoihin, kuten litiumioneihin Akuissa. Natrium- ja kaliumyhdisteitä käytetään muun muassa kemiallisissa prosesseissa, valaistuksessa (natriumvalaistus) sekä lannoitteissa. Lääketieteessä litiumia käytetään joissain mielialahäiriöiden hoidoissa.

Historia: Alkali-metallit isoloitiin 1800-luvulla elektrolyysillä \(natrium\) ja \(kalium\) Davy’n ja hänen seuraajiensa toimesta. Nimitys juontaa niiden taipumuksesta muodostaa laimeita liuoksia, jotka tuottavat emäksisiä (alkalisiä) ratkaisuja vesiliuoksissa.

Lisätietoja: Alkali-metallit ovat keskeinen aihe kemian opetuksessa ja teollisuudessa, ja niiden turvallinen käsittely on tärkeää niiden voimakkaan reaktiivisuuden vuoksi.