Alkali metaller nedir? Alkali metallerin kullanım alanları ve özellikleri nelerdir?

Periyodik tabloda 1A grubunda yer alan alkali metallerin bazı özellikleri birbirlerine benzeyen elektron sistemlerinden dolayı aynıdır. Hidroksitleri güçlü baz özelliğini taşıdığı için bazik olarak da adlandırılan bu element grubu, kolaylıkla şekil verilebilen yapıya sahiptir.

Alkali metaller nedir?

Alkali metaller; lityum, sezyum, fransiyum, potasyum, sodyum gibi baş grup elementlere verilen adlardır. Yüksek reaktif özellikteki bu elementlerin tümü neredeyse bıçakla kesilecek derecede yumuşak ve parlak yapıya sahiptirler. Bu nedenle ısıyı ve elektrik akımını iletirler.

Doğada sadece +1 yüklü iyonlar hâlinde yer alan alkali metaller hangi gruptadır? 1A grubundaki elementlerin elektron dağılımları S1 ile bittiği için alkali metaller periyodik tablonun S bloğunda yer alır. Sodyum alkali metaller arasında en bol bulunanlardandır. Diğer metallerle karşılaştırıldığında öz kütlelerinin düşük olduğu bilinmektedir. Alkali metallerin bolluk oranları sırasıyla potasyum (K), lityum (Li), rubidyum (Rb), sezyum (Cs) ve fransiyum (Fr) olarak devam eder.

Fransiyum doğada en az bulunan elementlerden biridir. Ayrıca elektronegatiflik oranı da oldukça azdır. Aynı zamanda alkali metallerin su ile etkileşimleri oldukça güçlü olduğundan suyla tepkimeye girdiklerinde hidrojen gazı ortaya çıkar. Ancak ağır alkali metaller daha kuvvetli bir şekilde tepkimeye girer. Örneğin; potasyumun tepkime şiddeti sodyuma göre daha yüksek olur. Bununla birlikte alkali metaller çoğunlukla acı kuyu sularında veya deniz sularında bulunurlar.

Alkali metallerin özellikleri nelerdir?

Hayatın farklı alanlarında kullanılan alkali metaller hem fiziksel hem kimyasal birçok özelliğe sahiptir. Bu element grubunun özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir:

• Alkali metallerin yapısı oldukça yumuşak ve parlaktır.
• Halojen, oksijen gibi birden fazla elementle doğrudan birleştiği için yüksek reaktif özellikleri bulunur. Bu nedenle yağ altında depolanmaları gerekir ve dolayısıyla yalnızca tuzlarda bulunurlar. Serbest element olarak doğada yer almazlar.
• Fransiyum haricindeki alkali metaller yumuşak yapıya sahip oldukları için ısıyı ve elektriği çok iyi iletirler.
• Alkali metaller tamamen renksizdir ve ateşe tutulduklarında renk değiştirirler.
• Yer aldıkları periyodik tabloda iyonlaşma enerjilerinin en düşük, iyon ve atom çaplarının en büyük olduğu elementlerdir.
• Yoğunlukları ve erime noktaları çok düşüktür. Özellikle potasyum, lityum ve sodyum elementlerinin yoğunlukları sudan daha azdır. Sezyum ise erime noktasının oldukça düşük olmasından dolayı günlerce sıvı hâlde durabilen elementlerden biridir.
• Bu element grubunun suyla olan etkileşimleri çok yüksektir.
• Değerlik tabakalarında tek elektronu kolay bir şekilde kaybedebildikleri için +1 yüklü iyonlar oluştururlar ve bundan dolayı kuvvetli indirgen özelliğine sahiptirler.
• Genellikle iyonik bileşiklere sahiptirler.
• Tel veya levha şekline rahatlıkla getirilebilirler.
• Yukarıdan aşağı doğru metalik aktiflik seviyeleri artar.
• Elektron dağılımları her zaman S1 olarak biter.
• Oda sıcaklığında cıva dışındaki tüm 1A elementleri katı hâldedir.

Alkali metallerin kullanım alanları nelerdir?

Alkali metaller çoğunlukla sanayi sektöründe oldukça yaygın kullanılırlar. Nükleer reaktörlerde ısı aktarımı için sıklıkla sıvı sodyum ve lityumdan faydalanılır. Bununla birlikte uzay araçlarında yakıt için kullanılmasının yanı sıra kızılötesi ve ışık yükseltici lambalar için de alkali metaller kullanılır. Bu grupta yer alan lityum, ısıtıldığında kendine özgü ışık yayması nedeniyle işaret fişeklerinde de tercih edilir. Potasyumun kullanım alanları ise suni gübrelerdir. Tabiatta astatinden sonra bulunması en zor elementlerden olan fransiyum ise ticari alanda kullanılmamaktadır. Ancak biyoloji ve atomik yapı alanlarında araştırmaya yönelik sıklıkla kullanılır.