شرح عن الفلزات القلوية

تعريف الفلزات القلوية

تعرف الفلزات القلوية (بالإنجليزية: Alkali Metals) بأنها عناصر المجموعة الأولى من الجدول الدوري (1A) باستثناء عنصر الهيدروجين؛ الذي يعد أحد اللافلزات، وعدد الفلزات القلوية هو 6، وهي تشمل كلًا من: الليثيوم (Li)، والصوديوم (Na)، والبوتاسيوم (K)، والروبيديوم (Rb)، والسيزيوم (Cs)، و الفرانسيوم (Fr)، وتسمى الفلزات أو المعادن القلوية بهذا الاسم لأن تفاعلها مع الماء يشكل القلويات؛ وهي قواعد قوية قادرة على تحييد الأحماض.^[١][٢]

وفرة الفلزات القلوية في الطبيعة

يحتل عنصرا الصوديوم والبوتاسيوم المرتبة السادسة والسابعة من حيث وفرة العناصر في الطبيعة، حيث يشكل عنصر الصوديوم نسبة 2.6% من القشرة الأرضية، ويشكل عنصر البوتاسيوم نسبة 2.4% منها، أما الفلزات القلوية الأخرى فهي أكثر ندرة في الطبيعة، حيث يشكل الروبيديوم 0.03%، والليثيوم 0.007%، والسيزيوم 0.0007% من قشرة الأرض، ويشار إلى أن العنصر الأخير من الفلزات القلوية هو الفرانسيوم، وهو نظير مشع طبيعي، وهو عنصر نادر جدًا في الطبيعة، ولم يتم اكتشافه حتى عام 1939م.^[١]

خصائص الفلزات القلوية

مع الاتجاه من الأعلى إلى الأسفل خلال مجموعة الفلزات القلوية تزداد الشحنة النووية، ويتم إضافة مدار جديد إلى كل ذرة قلوية، مما يعني زيادة أنصاف الأقطار الذرية والأيونية للعناصر الفلزية القلوية، وفيما يأتي أبرز خصائص الفلزات القلوية:^[٣][٢]

• تنتمي الفلزات القلوية إلى عناصر الكتلة s التي تشغل الجانب الأيسر من الجدول الدوري.
• تكون الفلزات القلوية في أشكالها النقية عبارة عن معادن ناعمة ولامعة، وتتفاعل بسهولة مع الماء والهواء، ولهذا يجب تخزين المعادن القلوية في حاويات محكمة الإغلاق تحت زيت معدني، أو تحت غاز خامل؛ مثل الأرجون.
• تفقد الفلزات القلوية الإلكترونات بسهولة، وتشكل أيوناتٍ موجبة (كاتيونات).
• تمتلك الفلزات القلوية أكبر نصف قطر وحجم ذري بين عناصر الجدول الدوري.
• تتميز الفلزات القلوية بكثافتها القليلة، وهي عناصر ناعمة جدًا، ويمكن قطعها بالسكين فقط، كما أن الليثيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم أخف من الماء، ويمتلك البوتاسيوم أقل كثافة بين الفلزات القلوية.
• تمتلك الفلزات القلوية إلكترون تكافؤاً واحداً في غلافها الأخير، وهي تميل إلى فقده لتصل إلى حالة الاستقرار، وتصل إلى توزيع إلكتروني مشابه لأقرب غازٍ نبيل.
• تتميز الفلزات القلوية بأنها عناصر ذات تفاعلية ونشاطٍ كيميائي كبير، وهي تميل إلى التفاعل مع اللافلزات وتكوين مركبات أيونية مختلفة.
• يتم حماية إلكترون التكافؤ الموجود في الأغلفة الخارجية للفلزات القلوية بواسطة الإلكترونات الداخلية، ولهذا فإنه يعد قابلًا للإزالة بسهولة وبتوفر طاقةٍ قليلة أيضًا.
• تقل قابلية الفلزات القلوية للذوبان مع زيادة الحجم، أي بالانتقال من أعلى إلى أسفل خلال المجموعة، حيث يعد أيون السيزيوم أقل أيون فلز قلوي قابلاً للذوبان في الماء؛ لأنه الأكبر حجمًا بين عناصر هذه المجموعة.
• تعد الفلزات القلوية عوامل مختزلة؛ لأنها تميل إلى فقد الإلكترونات، أو تمنح الإلكترونات، ويعد الليثيوم أقوى عامل اختزال لجميع العناصر.
• تتميز الفلزات القلوية بدرجة انصهار وغليان منخفضة مقارنةً بالعناصر الأخرى، وتنخفض درجة الانصهار والغليان أكثر مع الانتقال من الليثيوم إلى السيزيوم.
• تتميز الفلزات القلوية بموصليتها العالية للحرارة والكهرباء.