„Alkalimetalle“ – Versionsunterschied

Alkalimetalle sind metallisch glänzende, silbrig-weiße (Ausnahme:weiche [[Leichtmetalle]]. [[Caesium]] hat bei geringster Verunreinigung einen Goldton), weiche [[Leichtmetalle]]. Sie sind mit dem [[Messer]] schneidbar. Alkalimetalle haben eine geringe [[Dichte]]. Sie [[Chemische Reaktion|reagieren]] mit vielen [[Chemischer Stoff|Stoffen]], so beispielsweise mit [[Wasser]], [[Luft]] oder [[Halogene|Halogenen]] teilweise äußerst heftig unter starker Wärmeentwicklung. Insbesondere die schwereren Alkalimetalle können sich an der Luft [[Selbstentzündung|selbst entzünden]]. Daher werden sie unter Schutzflüssigkeiten, wie [[Paraffin]] oder [[Petroleum]] (Lithium, Natrium und Kalium), bzw. unter Luftabschluss in Ampullen (Rubidium und Caesium) aufbewahrt.

Als [[Chemisches Element|Elemente]] der ersten [[Gruppe des Periodensystems]] besitzen sie nur ein schwach gebundenes [[S-Orbital|s]]-[[Elektron]], das sie leicht abgeben. Ihre ersten [[Ionisierungsenergie]]n und ihre [[Elektronegativität]]en sind entsprechend klein. In [[Chemische Verbindung|Verbindungen]] kommen sie alle fast ausschließlich als einwertige [[Kation]]en vor, wenngleich sogar Verbindungen bekannt sind, in denen diese Metalle anionisch vorliegen (z.&nbsp;B. [[Natrid]]e, komplexiert mit sogenannten [[Kryptand]]en).<gallery>

Aufgrund dieser Flammenfärbung werden Alkalimetallverbindungen für [[Feuerwerk|Feuerwerke]] benutzt.

Alle Alkalimetalle [[Kristall|kristallisieren]] in der [[Kubisches Kristallsystem|kubisch-raumzentrierten]] [[Kristallstruktur|Struktur]]. Lediglich Lithium und Natrium kristallisieren in der [[Hexagonales Kristallsystem|hexagonal-dichtesten]] Packung, wenn tiefe [[Temperatur|Temperaturen]] vorherrschen.

== ReaktionsverhaltenReaktionen und Verbindungen ==

Die thermische Beständigkeit der [[Hydride]] nimmt vom [[Lithiumhydrid]] (LiH) zum [[Caesiumhydrid]] (CsH) ab. Alkalihydride werden u.&nbsp;a. als [[Reduktionsmittel|Reduktions-]] oder Trockenmittel[[Trocknungsmittel]] eingesetzt.

Mit [[Sauerstoff]] reagieren die [[Metalle]] unter Bildung fester, weißer ''Alkalimetalloxide'' ([[Lithiumoxid]], [[Natriumoxid]]), ''Alkalimetallperoxide'' ([[Natriumperoxid]], [[Kaliumperoxid]]) und ''Alkalimetallhyperoxide'' ([[Kaliumhyperoxid]], [[Rubidiumhyperoxid]], [[Caesiumhyperoxid]]):

:<chem>M2 Na + O_2 -> MO_2Na_2O_2</chem> (M = K, Rb, Cs)

Die [[Chemische Reaktion|Reaktion]] mit [[Wasser]] zu ''Alkalimetallhydroxiden'' erfolgt unter Freisetzung von [[Wasserstoff]]:

Vom [[Lithium]] zum [[Caesium]] steigt die [[Reaktivität (Chemie)|Reaktivität]] stark an. Während eine annähernd kubische Probe von Lithium relativ träge reagiert, entzündet sich schon bei [[Natrium]] aufgrund der Hitzeentwicklung der entstehende Wasserstoff unter Anwesenheit von Luftsauerstoff. Ab dem [[Kalium]] erfolgt bei fortschreitender Reaktion auch [[Verdampfung]] und Entflammung des [[Metalle|Metalls]], nicht zuletzt auch wegen des mit der [[Ordnungszahl]] abnehmenden [[Siedepunkt]]s (siehe [[#Trends|oben]]). Aber auch unter Luftabschluss können schon weniger als 0,5&nbsp;g Natrium [[Explosion|explosiv]] mit Wasser reagieren, was eigentlich durch die an der Kontaktfläche der [[Edukt|Edukte]] entstehenden Reaktionsprodukte, Wasserstoff und Alkalimetalhydroxid, gehemmt werden sollte. [[Hochgeschwindigkeitskamera|Hoch&shy;geschwindigkeits&shy;aufnahmen]] eines Experiments, bei dem Tropfen einer unter [[Standardbedingungen]] flüssigen [[Legierung]] aus Kalium und Natrium unter einer [[Inertgas]]-Atmosphäre mit Wasser in Kontakt gebracht wurden, legen eine initial erfolgende [[Coulomb-Explosion]] („negative [[Oberflächenspannung]]“) bzw. die damit einhergehende starke [[Oberflächenvergrößerung]] der mit Ausnahme von Lithium nach kurzer Zeit schmelzflüssigen unlegierten Alkalimetallproben als Ursache für den ungehemmten Ablauf, die hohe Geschwindigkeit und damit die Heftigkeit dieser [[Chemische Reaktion|Reaktionen]] nahe.<ref>P. E. Mason, F. Uhlig, V. Vaněk, T. Buttersack, S. Bauerecker, P. Jungwirth: ''Coulomb explosion during the early stages of the reaction of alkali metals with water.'' In: ''Nature chemistry.'' Band 7, Nummer 3, März 2015, S.&nbsp;250–254, {{DOI|10.1038/nchem.2161}}, PMID 25698335</ref> Die Alkalimetallhydroxide sind farblose [[Feststoff|Feststoffe]], die sich in Wasser unter starker Erwärmung leicht lösen und dabei stark [[Alkalische Lösung|basisch]] reagieren. Die [[Hydroxide]] und ihre [[Lösung (Chemie)|Lösungen]] wirken stark ätzend.