Задача 1
Дайте общую характеристику щелочных металлов по их положению в Периодической системе. В чём сходство и различия в строении их атомов?
Решение
Положение. Щелочные металлы — литий \(\mathrm{Li}\), натрий \(\mathrm{Na}\), калий \(\mathrm{K}\), рубидий \(\mathrm{Rb}\), цезий \(\mathrm{Cs}\), франций \(\mathrm{Fr}\) — элементы IA-группы, каждый открывает свой период (со 2-го по 7-й). Это типичные металлы, самые активные в своих периодах.
Сходство. У всех атомов на внешнем уровне один электрон (\(ns^1\)): \(\mathrm{Li}\) 2, 1; \(\mathrm{Na}\) 2, 8, 1; \(\mathrm{K}\) 2, 8, 8, 1. Этот электрон они легко отдают, поэтому все щелочные металлы — сильные восстановители, в соединениях имеют единственную степень окисления \(+1\). Их оксиды \(\mathrm{R_2O}\) — основные, гидроксиды \(\mathrm{ROH}\) — щёлочи.
Различия. Число электронных уровней равно номеру периода и растёт от 2 у лития до 7 у франция. Поэтому растёт радиус атома, внешний электрон всё слабее притягивается к ядру — восстановительные (металлические) свойства усиливаются от лития к цезию. Литий в ряде свойств выделяется: при горении даёт оксид, а не пероксид, и реагирует с азотом при комнатной температуре.
Ответ
Сходство щелочных металлов определяется одним внешним электроном, а различия — ростом числа электронных уровней и радиуса атома.
Подробнее — в теме «Элементы IA-группы — щелочные металлы».