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1. Gruppe

Die Alkalimetalle

Beschreibung:
Die Alkalimetalle haben ihren Gruppennamen nach der Eigenschaft ihrer Hydroxide/Oxide in Wasser stark alkalisch zu reagieren. Sie sind im Periodensystem die einheitlichste Gruppe, ihre Mitglieder zeigen nur recht geringe Unterschiede im chemischen wie im physikalischen Verhalten. Die Alkalimetalle besitzen neben ihren abgeschlossenen Edelgasschalen nur ein einzelnes freies Elektron, welches sie leicht abgeben können. Damit eng verbunden ist ihre große Reaktivität gegenüber Nichtmetallen, die im Allgemeinen vom Lithium zum Francium hin zunimmt. Dies kommt dadurch, daß Lithium den kleinsten, Francium den größten Atomradius hat. Somit ist das einzelne Valenzelektron beim Lithium dem Kern noch am nächsten, d.h. das (negativ geladene) Elektron wird also am stärksten vom (positiv geladenen) Atomkern angezogen. Durch diesen Umstand weicht das Lithium (etwas!) in seinen Eigenschaften von den höheren Mitgliedern der Gruppe ab. Von allen Alkalimetallen besitzt es den höchsten Schmelz- und mit Abstand den höchsten Siedepunkt. Dies läßt den Schluß zu, daß beim Lithium noch geringe kovalente Anteile im Bau des Metallgitters vorhanden sein müssen, die den höheren Homologen fehlen. Dieser "Nichtmetallcharakter" drückt sich auch in der Etherlöslichkeit seines Chlorids aus (es ist das einzige etherlösliche Chlorid der Alkaligruppe und ein Zeichen für kovalenten Aufbau), sowie im Vorhandensein von ca. 1% Li2-Molekülen im gasförmigen Lithium kurz oberhalb des Siedepunktes. Auch ist die Reaktion mit Wasser und Sauerstoff beim Lithium zwar lebhaft, dennoch bei Weitem nicht so exotherm und heftig verlaufend wie bei den Alkalimetallen Kalium, Rubidium und Cäsium. Das Natrium nimmt eine Mittelstellung zwischen Lithium einerseits, und den schwereren Homologen andererseits ein. Zum besseren Verständnis der Trend innerhalb der Alkaligruppe, wurden in den Scrollfeldern (rechts) folgende Eigenschaften aufgelistet: - Löslichkeiten der Fluoride, Hydroxide und Chloride - Siedepunkte der Halogenide
 

gemeinsame
Elektronen-
Konfiguration:

n s¹
(n>1 <=7)

Leichte Homologe

Schwere Homologe

Löslichkeit des Fluorids: 2,7 g/L Löslichkeit des Hydroxids: 128 g/L Löslichkeit des Chlorids: 640 g/L Löslichkeit des Perchlorats: 600 g/L Siedepunkt des Fluorids: 1680°C Siedepunkt des Chlorids: 1350°C Siedepunkt des Bromids: 1265 °C Siedepunkt des Iodids: 1180°C

Löslichkeit des Fluorids: 1310 g/L Löslichkeit des Hydroxids: 1800 g/L Löslichkeit des Chlorids: 770 g/L Löslichkeit des Perchlorats: 35 g/L Siedepunkt des Fluorids: 1410°C Siedepunkt des Chlorids: 1390°C Siedepunkt des Bromids: 1340°C Siedepunkt des Iodids: 1300°C

Lithium

Rubidium

Natrium

Cäsium

Kalium

Francium