ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΑΘΗΤΩΝ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΖΗΠΑΡΙΟΥ ΓΙΑ ΤΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟ ECOMOBILITY
Αλκάλια Γ' Γυμνασίου
1.
2. Μετά τη μελέτη της ενότητας
θα πρέπει να μπορώ:
Να εντοπίζω τη θέση των αλκαλίων στον περιοδικό
πίνακα.
Να αναφέρω ορισμένες κοινές ιδιότητες των
αλκαλίων.
Να διαπιστώνω πειραματικά ορισμένες κοινές
ιδιότητες του καλίου και του νατρίου.
Να γράφω τις ιοντικές εξισώσεις ενός αλκαλίου με
το νερό.
3. Όνομα: Λίθιο (Lithium)
Σύμβολο: Li
Ατομικός αριθμός: 3
Ατομική μάζα: 6.941 amu
Σημείο τήξεως: 180.54 C (453.69 K, 356.972 F)
Σημείο ζέσεως: 1347.0 C (1620.15 K, 2456.6 F)
Το λίθιο είναι το ελαφρότερο από όλα
τα μέταλλα με πυκνότητα πολύ
μικρότερη από αυτή του νερού και είναι
τόσο μαλακό που μπορεί να κοπεί με
τη βοήθεια ενός μαχαιριού.
4. Το λίθιο λόγω του μικρού ειδικού του
βάρους χρησιμοποιείται κυρίως σε
μπαταρίες οι οποίες παρέχουν διπλάσια
ισχύ ανά μονάδα μάζας σε σύγκριση με
άλλες μπαταρίες π.χ. νικελίου-καδμίου και
δεν προβληματίζουν με την τοξικότητα
τους αφού τα άλατα λιθίου είναι σχετικά
αβλαβή από περιβαλλοντική άποψη.
5. Στη δεκαετία του ‘50 το λίθιο με τη μορφή
κιτρικού λιθίου χρησιμοποιήθηκε ως συστατικό
του γνωστού αναψυκτικού «Seven up».
Σύμφωνα με τις διαφημίσεις της εποχής το
αναψυκτικό προσέφερε σε όσους το έπιναν
«πλεονάζουσα ενέργεια, ενθουσιασμό, καθαρή
όψη, λαμπερά μαλλιά και αστραφτερά μάτια» !
Δεν αποκλείεται να υπήρχε και κάποια δόση
αλήθειας στους ισχυρισμούς αυτούς. Η χρήση
του όμως στο αναψυκτικό απαγορεύτηκε όταν
τυχαία ανακαλύφθηκαν οι αντιψυχωσικές του
ιδιότητες και καθιερώθηκε ως φάρμακο για την
μανιοκατάθλιψη.
6. Όνομα: Νάτριο (Sodium)
Σύμβολο: Na
Ατομικός Αριθμός: 11
Ατομική Μάζα: 22.98977 amu
Σημείο Πήξης: 97.8 C (370.95 K, 208.04001 F)
Σημείο Ζέσης: 552.9 C (826.05005 K, 1027.2201 F)
Το νάτριο είναι
μαλακό και κόβεται
εύκολα με τη βοήθεια
ενός μαχαιριού
Έχει αργυρόλευκη μεταλλική λάμψη
(όπως και το λίθιο) και έχει μικρότερη
πυκνότητα από το νερό.
7. Σε στοιχειακή μορφή
χρησιμοποιείται σε μικρές
ποσότητες στους λαμπτήρες
φωτισμού των δρόμων
Το νάτριο με τη μορφή
χλωριούχου νατρίου είναι το
πασίγνωστο αλάτι.
8. Το νάτριο με τη μορφή ανθρακικού νατρίου
(σόδα) χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη
κυρίως στην υαλουργία και σαπωνοποιία. Η
σόδα φαγητού (μπεικιν πάουντερ) περιέχει
λιγότερο νάτριο από την κοινή σόδα και
χρησιμοποιείται στην μαγειρική για το
φούσκωμα της ζύμης. Επίσης σόδα
φαγητού υπάρχει και σε ορισμένα
αναβράζοντα δισκία και χρησιμοποιείται και
για την εξουδετέρωση του υδροχλωρικού
οξέος του στομάχου (φαρμακευτική σόδα)
9. Όνομα: Κάλιο (Potassium )
Σύμβολο: K
Ατομικός Αριθμός: 19
Ατομική Μάζα: 39.0983 amu
Σημείο Πήξης: 63.65 C (336.8 K, 146.57 F)
Σημείο Ζέσης: 774.0 C (1047.15 K, 1425.2 F)
Ο Humphry Davy ,
Βρετανός χημικός και
εφευρέτης γύρω στο 1800
απομόνωσε το κάλιο και
αργότερα το νάτριο με
ηλεκτρόλυση υδατικών
διαλυμάτων αλάτων τους.
Το κάλιο είναι μαλακό, έχει αργυρόλευκη λάμψη και
πυκνότητα μικρότερη από αυτή του νερού.
10. Ως ποτάσσα
χαρακτηρίζονται
πολλά ορυκτά και μη
υδατοδιαλυτά άλατα
του καλίου.
Η ποτάσσα είναι ένα από
τα κύρια συστατικά των
λιπασμάτων που
χρησιμοποιούνται
σήμερα.
Ποτάσσα (κυρίως
ανθρακικό κάλιο)
χρησιμοποιήθηκε από
πολύ νωρίς στην
υαλουργία, στην
σαπωνοποια , ως
λευκαντικό ρούχων κ.α.
11. Όνομα: Ρουβίδιο (Rubidium)
Σύμβολο: Rb
Ατομικός Αριθμός: 37
Ατομική Μάζα: 85.4678 amu
Σημείο Πήξης: 38.89 C (312.04 K, 102.002 F)
Σημείο Ζέσης: 688.0 C (961.15 K, 1270.4 F)
Πρόκειται για ένα μαλακό
μέταλλο, με αργυρόλευκο
χρώμα και μεταλλική
λάμψη. Ανακαλύφθηκε το
1861 από τους Bunsen
και Kirchhoff όταν οι δύο
γερμανοί επιστήμονες
μελετώντας με το
φασματοσκόπιο το
ορυκτό λεπιδολίτη
παρατήρησαν στο φάσμα
εκπομπής έντονες
κόκκινες γραμμές που
δεν είχαν ξαναδεί.
Bunsen
Kirchhoff
12. Με τη μορφή αλάτων του, το
ρουβίδιο χρησιμοποιείται για την
κατασκευή πυροτεχνημάτων
(δίνοντας ένα χαρακτηριστικό μωβ
χρώμα), σκελετών γυαλιών οράσεως
(κυρίως ως ανθρακικό ρουβίδιο), ως
αντικαταθλιπτικό (κυρίως ως
χλωριούχο ρουβίδιο) κ.α.
Το ρουβίδιο
χρησιμοποιείται
και στα ατομικά
ρολόγια για την
ακριβή
μέτρηση του
χρόνου.
Το ισότοπο Rb-82
χρησιμοποιείται στην
τομογραφία
ποζιτρονίων για τον
εντοπισμό όγκων.
Το ατομικό ρολόι ρουβίδιο
στη ναυτικό παρατηρητήριο
των ΗΠΑ.
13. Όνομα: Καίσιο (Caesium )
Σύμβολο: Cs
Ατομικός Αριθμός: 55
Ατομική Μάζα: 132.90546 amu
Σημείο Πήξης: 28.5 C (301.65 K, 83.3 F)
Σημείο Ζέσης: 678.4 C (951.55005 K,
1253.12 F)
Μαλακό σαν κερί
μέταλλο με
αργυρόλευκο χρώμα
ανακαλύφθηκε από τον
χημικό Bunsen και τον
φυσικό Kirchoff το
1860 με τη βοήθεια του
φασματοσκόπιου.
Ονομάστηκε έτσι από τη διπλή
χαρακτηριστική κυανή γραμμή του
φάσματός του από τη λατινική λέξη
"caesisus" που σημαίνει «κυανό του
ουρανού»
14. Χρησιμοποιείται κυρίως για
την κατασκευή ατομικών
ρολογιών αλλά και στα
φωτοβολταϊκά..
Στο Κολοράντο, στα εργαστήρια
του Εθνικού Ινστιτούτου
Προτύπων και Τεχνολογίας των
ΗΠΑ (NIST), βρίσκεται το
ακριβέστερο ρολόι καισίου. Αν
και η χειροποίητη όψη του δεν
το κολακεύει, το ρολόι αυτό έχει
ακρίβεια 0,0000000000000015
δευτερολέπτων! Αυτό σημαίνει
ότι θα μπορούσε θεωρητικά να
λειτουργήσει επί 20
εκατομμύρια χρόνια χωρίς να
χάσει (ή να κερδίσει) ούτε ένα
δευτερόλεπτο!
15. Όνομα: Φράνκιο (Francium)
Σύμβολο: Fr
Ατομικός αριθμός: 87
Ατομική Μάζα: (223.0) amu
Σημείο τήξης: 27.0 C (300.15 K, 80.6 F)
Σημείο ζέσης: 677.0 C (950.15 K, 1250.6
F)
Το φράνκιο ανακαλύφθηκε το 1939 από
μαθήτρια της Curie στη Γαλλία (France), απ’
όπου πήρε και το όνομα του.
Πρόκειται για ένα εξαιρετικά σπάνιο
(βρίσκεται μόνο σε ίχνη σε ορυκτά
του θορίου, του ουρανίου, όπου
παράγεται και διασπάται) και πολύ
ραδιενεργό μέταλλο. Είναι το
τελευταίο φυσικό χημικό στοιχείο
που ανακαλύφθηκε και είναι
εξαιρετικά ασταθές . Το σταθερότερο
ισότοπο του έχει διάρκεια ζωής 22
λεπτά. Υπολογίζεται ότι σε μια
δεδομένη χρονική στιγμή υπάρχουν
σε ολόκληρο το φλοιό της Γης μόνο
20-30g μετάλλου.
16. Φυσικές Ιδιότητες
Τα αλκάλια είναι γενικά
μαλακά, ελαφριά ( το
λίθιο, νάτριο και κάλιο
έχουν μικρότερη
πυκνότητα από το νερό),
έχουν αργυρόλευκη
λάμψη και χαμηλά σημεία
τήξης (εύτηκτα μέταλλα)
Χημικές Ιδιότητες
Αντιδρούν (οξειδώνονται) από το
οξυγόνο του ατμοσφαιρικού αέρα και γι’
αυτό φυλάσσονται σε δοχείο με
πετρέλαιο.
Αντιδρούν με το νερό και παράγουν
ανιόντα υδροξειδίου και αέριο υδρογόνο
(εξώθερμη αντίδραση).
17. Όλα τα αλκαλιμέταλλα έχουν ένα ηλεκτρόνιο στην εξωτερική τους στοιβάδα. Το
ηλεκτρόνιο αυτό όσο μακρύτερα είναι από τον πυρήνα τόσο πιο εύκολα
«φεύγει»-αποσπάται και το αλκαλιμέταλλο μετατρέπεται σε κατιόν.
18. ‘Όλα τα αλκάλια αντιδρούν με το
νερό όμως το λίθιο αντιδρά πιο
ήπια, το νάτριο λίγο πιο έντονα, το
κάλιο έντονα και όσο προχωράμε
από πάνω προς τα κάτω στην
πρώτη ομάδα του Π.Π. τα
μέταλλα αντιδρούν όλο και πιο
έντονα.
Αύξηση
Δραστικότητας
