Alkalimetalle

Gruppe	1
Periode
2	3 Li
3	11 Na
4	19 K
5	37 Rb
6	55 Cs
7	87 Fr

Die chemischen Elemente der 1. Hauptgruppe des Periodensystems (Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Francium) werden auch als Alkalimetalle bezeichnet. Die Atome der Alkalimetalle besitzen ein einzelnes Valenzelektron. Obwohl der Wasserstoff auch in der ersten Gruppe des Periodensystems steht und zum Teil ähnliche chemische Eigenschaften wie die Alkalimetalle hat, wird er meist nicht zu diesen gezählt, da er normalerweise gasförmig ist und von der Elektronegativität und der halb besetzten Außenschale eher dem Kohlenstoff ähnelt.

Erklärung des Namens

Der Name der Alkalimetalle leitet sich vom arabischen Wort „al kalja“ ab, welches das in der Pflanzenasche enthaltene Kaliumcarbonat bezeichnet („Pottasche“). Dieses bildet mit Wasser eine Lauge. Sir Humphry Davy stellte im Jahre 1807 erstmals das Element Kalium durch eine Schmelzflusselektrolyse aus Kaliumhydroxid dar. Letzteres gewann er aus Kaliumcarbonat (im Englischen und im Französischen wird das Alkalimetall Kalium daher Potassium genannt).

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Allgemeines Reaktionsverhalten

Alkalimetalle reagieren mit Wasserstoff unter Bildung salzartiger Hydride:
2 Me + H₂ -> 2 MeH
Die thermische Beständigkeit der Hydride nimmt vom Lithiumhydrid (LiH) zum Cäsiumhydrid (CsH) ab. Alkalihydride werden gerne als Reduktionsmittel eingesetzt (vor allem in der organischen Chemie).
Mit Sauerstoff reagieren Alkalimetalle unter Bildung fester weißer Oxide (Lithiumoxid), Peroxide (Natriumperoxid) und Hyperoxide (Kaliumhyperoxid, Rubidiumhyperoxid, Cäsiumhyperoxid):
4 Li + O₂ -> 2 Li₂O
2 Na + O₂ -> Na₂O₂
Me + O₂ -> MeO₂ (Me = K, Rb, Cs)
Reaktion mit Wasser zu Hydroxiden unter Freisetzung von Wasserstoff:
2 Me + 2 H₂O -> 2 MeOH + H₂
Vom Lithium zum Cäsium steigt die Reaktivität stark an (ab Kalium Selbstentzündung).
Reaktion mit Halogenen zu den entsprechenden Salzen:
2 Me + Hal₂ -> 2 MeHal
Die Reaktivität steigt vom Lithium zum Cäsium und sinkt vom Fluor zum Iod. So reagiert Natrium mit Iod kaum und mit Brom sehr langsam, während die Reaktion von Kalium mit Brom und Iod explosionsartig erfolgt.
Halogenkohlenwasserstoffen können sie unter Bildung von Kohlenstoff das Halogen entziehen:
CCl₄ + 4 Na -> 4 NaCl + C
Alkalinitrate zerfallen beim Erhitzen zu Sauerstoff und einem Alkalinitrit:
2 Me(NO₃) -> 2 Me(NO₂) + O₂
Alkalimetalle bilden in Verbindung mit flüssigem Ammoniak s.g. Hohlraumkomplexe, die sich durch eine intensive Blaufärbung auszeichnen.

Siehe auch

Zintlphasen

Weblinks

Google Video Reaktionen verschiedener Alkalimetalle mit Wasser in der Sendung Brainiac
Pink Panther Reaktion Reaktion von Natrium mit Wasser auf Video