الخصائص الكيميائية للعناصر في الكتلة S

تسمى عناصر المجموعة الأولى A والمجموعة الثانية في الجدول الدوري بعناصر الكتلة s. تشمل عناصر المجموعة الأولى الهيدروجين والليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم والفرانسيوم. تسمى عناصر المجموعة الأولى باستثناء الهيدروجين بالمعادن القلوية. وذلك لأن هذه المعادن أو أكاسيدها عندما تذوب في الماء تشكل محلول قلوي.

تشمل عناصر المجموعة الثانية البريليوم والمغنيسيوم والكالسيوم والسترونشيوم والباريوم والراديوم. تسمى عناصر المجموعة الثانية بالمعادن القلوية الترابية. عندما تذوب هذه المعادن في الماء فإنها تشكل محلول قلوي. الآن سوف نناقش تفاعلات عناصر الكتلة s مع الأكسجين. الأكسجين موجود Six Aمجموعة الجدول الدوري. إنه مادة غير معدنية وذو كهرسلبية عالية.

عندما يتفاعل الهيدروجين مع الأكسجين، فإنه يشكل الماء. يتفاعل جزيئين من الهيدروجين مع جزيء واحد من الأكسجين لتكوين جزيئين من الماء. عندما نقوم بتقطيع المعادن القلوية فإنها تظهر لامعة. لكن بعد مرور بعض الوقت، تصبح باهتة. هذا ما يسمى بالتشويه. ويرجع ذلك إلى أن هذه المعادن تتفاعل بسرعة مع الأكسجين الموجود في الهواء وتكوّن أكاسيد. يشكل الليثيوم أكسيد الليثيوم، ويشكل الصوديوم أكسيد الصوديوم، ويشكل البوتاسيوم أكسيد البوتاسيوم. وبنفس الطريقة تتكون أيضًا أكاسيد الروبيديوم والسيزيوم والفرانسيوم عندما تتفاعل مع الأكسجين. تم توضيح هذه التفاعلات.

العناصر المجموعة الثانية هي المعادن القلوية الترابية. تتفاعل مع الأكسجين وتكوّن أكاسيد. لا تتفاعل مع الأكسجين بسرعة مثل المعادن القلوية. يتفاعل البريليوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد البريليوم. يتفاعل الماغنيسيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد الماغنيسيوم. يتفاعل الكالسيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد الكالسيوم. يتفاعل السترونشيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد السترونشيوم. يتفاعل الباريوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد الباريوم. تشكل هذه العناصر أيضًا بيروكسيدات لها الصيغة M2O2. M تعني المعادن.

تتفاعل عناصر الكتلة S أيضًا مع الماء لتكوين هيدروكسيدات. تشكل عناصر الكتلة S باستثناء الهيدروجين محلولًا قلويًا عندما تتفاعل مع الماء. عناصر المجموعة 1Aبما في ذلك الليثيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم، والسيزيوم، والفرانسيوم، تتفاعل مع الماء لتكوين هيدروكسيدات وغاز الهيدروجين. يتفاعل الليثيوم بقوة مع الماء. يعتبر هذا التفاعل طاردًا للحرارة بدرجة كبيرة. يؤدي هذا التفاعل إلى انبعاث الحرارة مع تكوين هيدروكسيد الليثيوم وغاز الهيدروجين. وبنفس الطريقة يتفاعل الصوديوم والبوتاسيوم مع الماء.

يعتبر تفاعل الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم مع الماء طاردًا للحرارة بدرجة كبيرة. يتم توليد قدر كبير من الحرارة أثناء التفاعل. المحلول النهائي بعد التفاعل يكون قلويًا بطبيعته. لا يتفاعل غاز الهيدروجين مع الماء.

تتفاعل المعادن القلوية الترابية مع الماء لتكوين محلول قلويجميع عناصر المجموعة 2Aباستثناء تفاعل البريليوم مع الماء. لا يتفاعل البريليوم مع الماء. ويرجع ذلك إلى طاقة التأين العالية للبريليوم مقارنة بالعناصر الأخرى في المجموعة. لا يتأين بسهولة. يتفاعل المغنيسيوم والكالسيوم والسترونشيوم والباريوم مع الماء لتكوين الهيدروكسيدات. المحلول الناتج هو قلوي بطبيعته.

تتفاعل عناصر الكتلة S باستثناء الهيدروجين مع الأحماض لتكوين الملح وغاز الهيدروجين. على سبيل المثال، تفاعل معدن الليثيوم مع حمض الهيدروكلوريك ينتج كلوريد الليثيوم والماء. كلوريد الليثيوم هو ملح. وبنفس الطريقة يتفاعل البريليوم والمغنيسيوم والكالسيوم والسترونشيوم مع الأحماض لتكوين الملح وغاز الهيدروجين. يوضح هذا الرسم تفاعل معادن الكالسيوم والمغنيسيوم مع حمض الكبريتيك لتكوين الأملاح.

من بين عناصر المجموعة الأولى في الكتلة s، يتفاعل الهيدروجين والليثيوم فقط مع النيتروجين لتكوين مركبات مستقرة. يتفاعل الهيدروجين مع النيتروجين لتكوين الأمونيا. إنه تفاعل طارد للحرارة. يتم إطلاق الحرارة أثناء العملية. يتفاعل الليثيوم مع النيتروجين لتكوين نتريد الليثيوم Li3N. نتريد الليثيوم مستقر.

تتفاعل جميع عناصر المجموعة الثانية في الكتلة s باستثناء البريليوم مع النيتروجين لتكوين النتريدات. لا يشكل البريليوم نتريد. يرجع ذلك إلى عدم توفير طاقة شبكية كافية لتحويل جزيء النيتروجين المستقر إلى أيون نتريد N-3 ion. يوضح الشكل تكوين نتريد المغنيسيوم، نتريد الكالسيوم، نتريد السترونشيوم، نتريد الباريوم.

تتفاعل المعادن القلوية والقلوية الترابية والتي تسمى أيضًا بعناصر الكتلة s مع الهيدروجين لتكوين هيدريدات معدنية. على سبيل المثال، يتفاعل الليثيوم مع الهيدروجين لتكوين هيدريد الليثيوم. وبنفس الطريقة يتفاعل الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والبيريليوم والمغنيسيوم والسترونشيوم والباريوم أيضًا مع الهيدروجين لتكوين الهيدريدات. يوضح هذا الشكل تفاعل بعض هذه المعادن مع الهيدروجين.

هناك الكثير من أوجه التشابه في الخصائص الكيميائية والتفاعلات بين عناصر المجموعة الأولى والمجموعة الثانية. كل من عناصر المجموعة الأولى وعناصر المجموعة الثانية باستثناء الهيدروجين هي معادن. تحتوي عناصر المجموعة الأولى على إلكترون واحد في غلاف التكافؤ الخاص بها. تحتوي عناصر المجموعة الثانية على إلكترونين في غلاف التكافؤ الخاص بها. وهذا يدل على أنهم قادرون على فقدان الإلكترونات بسهولة. ولهذا السبب، باستثناء الهيدروجين، فإنها تتفاعل بسهولة مع الأحماض مكونة الملح وغاز الهيدروجين. إنهم يحملون شحنة كهربائية عالية. وهذا يوضح أنها يمكن أن تتفاعل مع العناصر ذات السالبية الكهربية العالية.

تفاعلاتها هي في الغالب طاردة للحرارة. تعتبر هذه العناصر في الغالب شديدة التفاعلعلى سبيل المثال، عندما يذوب معدن الصوديوم أو الليثيوم في الماء، يكون التفاعل طاردًا للحرارة بدرجة كبيرة. يتم إطلاق كمية كبيرة من الحرارة. تتفاعل هذه المعادن أيضًا بسهولة مع الأكسجين الموجود في الهواءيوضح تفاعل معدن الصوديوم مع الماء.

تحتوي المعادن القلوية على إلكترون واحد في تكافؤها. وهذا يعني أنه عندما يتعرضون لفقدان إلكترون واحد، فإنهم يصلون إلى أقرب تكوين للغاز النبيل. كاتيوناتها مستقرةعلى سبيل المثال، عندما يتعرض الليثيوم لفقدان إلكترون واحد، فإنه يشكل كاتيون الليثيوم Li+ ion. الآن هذا الكاتيون لديه إلكترونين وهو ما يعادل عدد الإلكترونات الموجودة في ذرة الهيليوم. أيون الليثيوم Li+ ionمستقرة.

وبنفس الطريقة فإن عناصر المجموعة الثانية تحتوي على إلكترونين في غلاف التكافؤ الخاص بها. يمكنهم أن يتعرضوا لفقد هذين الإلكترونين بسهولة لتكوين كاتيون ثنائي التكافؤ M+2. هنا M يرمز إلى المعدن القلوي الترابيعلى سبيل المثال، يمكن لذرة المغنيسيوم أن تتعرض لفقد إلكترونين لتكوين كاتيون مستقر Mg+2 ion. يحتوي هذا الكاتيون المغنيسيوم على إجمالي عشرة إلكترونات. وهذا يساوي عدد الإلكترونات الموجودة في غاز النيون. النيون هو غاز نبيل.