1 A GRUBU ELEMENTLERİ VE ÖZELLİKLERİ

1 a grubunda yer alan h,li,na,k,rb,cs ve fr elementleri alkali metalleri oluştururlar. sodyum ve potasyum doğada en çok bulunan alkali metaldir ve çeşitli bileşikleri halinde bulunur.
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 gerği parlaktırlar;fakat diğer metallerin aksine,bıçakla kesilebilecek kadar yumşaktırlar.
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.
alkali metaller su ile reaksiyona girip, hidrojen gazı verirler.
alkali metallerin su ile etkileşimi oldukça şiddetlidir.reaksiyonun şiddeti yukarıdan aşağı inildikçe artar

periyodik tablonun ilk grubunda (dikey sırasında) yer alan metallerdir. fransiyum dışında hepsi, yumuşak yapıda ve parlak görünümdedir. kolaylıkla eriyebilir ve uçucu hale geçebilirler. bağıl atom kütleleri* arttıkça, erime ve kaynama noktaları düşüş gösterir. diğer metallere kıyasla, özkütleleri oldukça düşüktür. hepsi de, tepkimelerde etkindir. en yüksek temel enerji düzeylerinde bir tek elektron taşırlar. bu elektronu çok kolay kaybederek +1 yüklü iyonlar oluşturabildikleri için, kuvvetli indirgendirler. ısı ve elektriği çok iyi iletirler. suyla etkileşimleri çok güçlüdür ve tepkime sonucunda hidrojen gazı açığa çıkarırlar.

hidrojen
Sembol:H

Atomnumarası:1

Atom ağırlığı: 1.00794 g/mol
Oda koşullarında (25C 298 K): Bilinen renksiz en hafif gaz

A-metal
s-blok elementi
Hidrojen ilk olarak 1776 yılında Henry Cavendish tarafından keşfedilmiştir. Hidrojen ismi ise Antoine Lavoisier tarafından verilmiştir.
Yıllazlardan yayılan ışıkların analizi sonucunda yıldızların yapısında, güneş sisteminin %90’nında hidrojen olduğu düşünülmektedir.
IA grubu elementleri, Ca, Sr,Ba gibi aktif metallerin su ile reaksiyonu sonucunda hidrojen gazı elde edilir.
Ca(k) + 2H2O  Ca2+ (aq) + 2OH-(aq) + H2 (g)
Bazı metal hidrürleri ile su rasındaki reaksiyon sonucunda hidrojen gazı elde edilir.
CaH2 + 2H2O  Ca(OH)2 + 2H2
Mg, Al, Cr, Fe, Mn, Zn, Cd, Co, Ni, Sn ve Pb gibi metalleri nitrik asit haricindeki diğer asitlerle reaksiyonu sonucunda hidrojen gazı elde edilir.
Mg(k) + H+(aq)  Mg2+ (aq) + H2 (g)
Endüstriyel olarak metan gazının su buharı ile veya kömürün su gazı (kızgın kok kömürü üzerinden su buharı geçirilmesi ile elde edilen gaz karışımı) ile reaksiyonu sonucunda elde edilir.
CH4 + H2O (1100°C)  CO + 3H2
C(kömür) + H2O (1000°C)  CO + H2
Diğer bir yöntem ise Demir tozunun seyreltik sülfürik asit ile reaksiyonu ile gerçekleşir.
Fe + H2SO4  FeSO4 + H2
En saf olarak elektroliz ile elde edilir. Az miktarda sülfürik asit veya sodyum hidroksit içeren suyun elektrolizinde katotta hidrojen gazı anotta oksijen gazı toplanır.
Lityum

Sembol:Li

Atom numarası: 3
Atom ağırlığı: 6.941 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz,gri metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Lityum ilk olarak 1817 yılında Johann Arvedson tarafından keşfedilmiştir. İlk saf olarak izolasyonu ise W.T. Brande ve Humphrey Davy tarafından lityum oksitten elektroliz yolu ile gerçekleştirilmiştir.
Spodumen cevheri ,LiAl(SiO3)2, Lityum içeriği nedeniyle ticarı olarak çok önemlidir. Öncelikle 1100°C’ de a formu ısııtılarak daha yumuşak b formuna dönüştürülür. b formu sıcak sülfürik asit ile reaksiyona sokularak Li2SO4 elde edilir. Elde edilen bu çökelek çözeltiden ayrılarak Na2CO3 ile yıkanır. Böylece suda çözünmeyen LiCO3 elde edilir.
Li2SO4 + Na2CO3  Na2SO4 + Li2CO3 (katı)
Elde edilen LiCO3 çökeleği HCl ile reaksiyona sokularak LiCl elde edilir.
Li2CO3 + 2HCl 2LiCl + CO2 +H2O
LiCl erime noktası 600°C den fazla olduğu için elektroliz ile saflaştırılması zor olduğundan LiCl (55%) ve KCl (45%) karışımı kullanılarak erime noktası 430 C’ye düşürülür. Bu karışımın elektrolizi ile Li saf olarak elde edilir.
Katot: Li+(s) + e- Li (s)
Anot: Cl-(s) 1/2Cl2 (g) + e
Sodyum

Sembol: Na
Atom numarası:11
Atom ağırlığı: 22.989770 g/mol
Oda koşullarında (25C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Sodyum ilk olarak 1877 yılında Humphrey Davy tarafından sodyum hidroksitten elektroliz yolu ile izole edilmiştir.
Sodyum metali deniz suyunda çok miktarda bulunan NaCl tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir.
NaCl erime noktası 800°C den fazla olduğu için elektroliz ile saflaştırılması zor olduğundan NaCl (40%) ve CaCl2 (60%) karışımı kullanılarak erime noktası 580 C’ye düşürülür. Bu karışımın elektrolizi ile Na saf olarak elde edilir.
Katot: Na+(s) + e-  Na (s)
Anot: Cl-(s)  1/2Cl2 (g) + e
Fransiyum

Sembol: Fr
Atom numarası: 87
Atom ağırlığı: 223 g/mol
Oda koşullarında (25C 298 K): Gümüşümsü beyaz,gri metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Fransiyum ilk olarak 1939 yılında Marguerite Perey tarafından keşfedilmiştir.
Fransiyum Uranyum ve toryum mineralinin içerisinde bulunur. Fakat saf element olarak izolasyonu mümkün değildir.
Fransiyum, aktinyumun  parçalanması sonucunda veya toryum proton bombardımanı sonucunda elde edilir.
Rubidyum
Sembol: Rb
Atom numarası:37
Atom ağırlığı: 85.4678 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Rubidyum metali ilk olarak 1861 yılında Robert Bunsen ve Gustav Kirchhoff tarafından keşfedilmiştir.
Rubidyum metali, sıvı rubidyum klorür (RbCl) tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir.
Katot: Rb+(s) + e-  Rb (s)
Anot: Cl-(s)  1/2Cl2 (g) + e
Bir diğer elde ediliş yöntemi ise sodyum metalinin, sıcak eritilmiş rubidyum klorür ile reaksiyonu sonucunda gerçekleşir.
Na + RbCl Rb + NaCl

Potasyum
Sembol: K
Atom numarası:19
Atom ağırlığı: 39.0983 g/mol
Oda koşullarında (25°C 298 K): Gümüşümsü beyaz metalik katı
Alkali metal
s-blok elementi
Potasyum ilk olarak 1807 yılında Humphrey Davy tarafından potasyum hidroksitten elektroliz yolu ile izole edilmiştir.
Potasyum metali eritilmiş NaCl tuzunun elektrolizi ile saf olarak elde edilir.
Katot: K+(s) + e-  Na (s)
Anot: Cl-(s)  1/2Cl2 (g) + e
Sezyum
Sembol:Cs

Atomnumarası:55

Atomağırlığı:132.90545g/mol

Oda koşullarında (25C 298 K): Gümüşümsü altın renkli metalik katı

Alkalimetal

s-blokelementi

Bu metalin ilk keşfi Robert Bunzen ve Gustav Kirchhoff tarafından 1860 yılında mineral suda keşfedildi.
Sezyum’un saf olarak eldesi bilinen sıradan sodyum eldesi gibi değildir. Sıvı sezyum klorürün elektrolizi ile oluşan sezyum metalinin eriyik tuz içerisinde çözünürlüğü fazladır.
Katot : Cs+(s) + e-  Cs (s)
Anot : Cl-(s)  1/2Cl2 (g) + e-
Bunun yerine sıcak sezyum klorür eriyiğinin metalik sodyum ile reaksiyonundan elde edilir.
Na + CsCl  Cs + NaCl