I.HG. Alkalimetalle Symbol


  Eigenschaften im Überblick

Name Lithium Natrium Kalium Rubidium Cäsium Francium
Ordnungszahl 3 11 19 37 55 87
rel. Atommasse 6,94 22,99 39,10 85,47 132,91 223,02
Schmelzpkt. in K 453,69 370,95 336,8 312,2 301,55 300
Siedepkt. in K 1590 1165 1047 961 963 950
Dichte in g/cm³ 0,53 0,97 0,86 1,53 1,90 k.A.
Elektronegativität 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9
Ionisierungseng. eV 5,39 5,14 4,34 4,18 3,89 4,0
Oxidationszahlen 1 1 1 1 1 1
Atomradius in pm 152 153,7 227 247,5 265,5 270
Ionenradius in pm 78 98 133 149 165 180



Allgemeine Beschreibung

Alkalimetalle ist eine Sammelbezeichnung für die Elemente der I. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente. Diese Gruppe umfaßt die Elemente Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Francium. Wasserstoff gehört zwar ebenfalls zur I. Hauptgruppe, nimmt aber eine Sonderstellung ein und wird nicht zu den Alkalimetallen gerechnet.



In der Häufigkeit der Alkalimetalle steht Kalium an erster Stelle, unmittelbar gefolgt von Natrium. Seltener sind Rubidium, Lithium und Cäsium, wohingegen Francium nur als Zwischenprodukt in radioaktiven Zerfallsreihen auftritt. Der Anteil der Alkalimetalle an der Bildung der Erdkruste liegt bei knapp 5%. In der Natur kommen die Elemente dieser Gruppe stets gebunden vor. Sie sind in mineralischen Vorkommen oder als gelöste Salze im Wasser der Meere zu finden.



Die Alkalimetalle sind silbrig-glänzende, weiche Leichtmetalle; Natrium ist so weich, daß man es problemlos mit einen Messer zerteilen kann. Sie haben Schmelzpunkte zwischen 180°C (Lithium) und 27°C (Francium) bzw. Siedepunkte zwischen 1317°C (Lithium) und 677°C (Francium).



Sie sind gute elektrische Leiter und ihre Dichte ist gering. Sie haben stets die größten Atom- bzw. Ionenradien ihrer Periode. Die erste Ionisierungsenergie ist klein, wobei Cäsium die geringste aller Elemente aufweist.


Die Atome dieser Metalle besitzen nur ein einziges Außenelektron. Dieses Valenzelektron bedingt eine so große Reaktivität, daß sie in der Natur nicht frei vorkommen, sondern immer nur in Verbindung mit anderen, elektronegativeren Elementen. An der Luft werden die Alkalimetalle sehr rasch oxidiert. Mit Wasser reagieren sie sehr heftig. Nahezu ebenso heftig verlaufen die Reaktionen mit den Halogenen. Um die Reinform vor ungewollten Reaktionen zu schützen, müssen sie im Labor in Flüssigkeiten wie Paraffinöl aufbewahrt werden.



Da die zweite Ionisierungsenergie bei den Alkalimetallen deutlich höher ist als die erste, besitzen sie in allen ihren Verbindungen die Oxidationsstufe +1. Die Reaktivität der Alkalimetalle nimmt von Lithium zu Francium zu. Alle Alkalimetalle verleihen einer Flamme charakteristische Färbungen, durch die sie in ihren Verbindungen leicht nachweisbar sind.

 

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