അദ്ധ്യായം 10 s-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങൾ (നീക്കംചെയ്തത്)
“ആൽക്കലിയും ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളുടെയും ആദ്യ മൂലകം പല കാര്യങ്ങളിലും ഗ്രൂപ്പിലെ മറ്റ് അംഗങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്”
പീരിയോഡിക് ടേബിളിലെ s-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങൾ ഏറ്റവും പുറത്തെ s-ഓർബിറ്റലിലാണ് അവസാന ഇലക്ട്രോൺ പ്രവേശിക്കുന്നത്. s-ഓർബിറ്റലിൽ രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകൾ മാത്രമേ സ്ഥാനം പിടിക്കാൻ കഴിയൂ എന്നതിനാൽ, രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകൾ (1 & 2) പീരിയോഡിക് ടേബിളിന്റെ s-ബ്ലോക്കിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. പീരിയോഡിക് ടേബിളിന്റെ ഗ്രൂപ്പ് 1 ലിഥിയം, സോഡിയം, പൊട്ടാസ്യം, റുബിഡിയം, സീസിയം, ഫ്രാൻസിയം എന്നീ മൂലകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഇവയെ ഒരുമിച്ച് ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. ഇവ ഇങ്ങനെ വിളിക്കപ്പെടുന്നത് വെള്ളവുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നതിനാലാണ്, അവ സ്വഭാവത്തിൽ ശക്തമായി ആൽക്കലൈൻ ആണ്. ഗ്രൂപ്പ് 2 യുടെ മൂലകങ്ങളിൽ ബെറിലിയം, മഗ്നീഷ്യം, കാൽസ്യം, സ്ട്രോൺഷ്യം, ബേരിയം, റേഡിയം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ബെറിലിയം ഒഴികെയുള്ള ഈ മൂലകങ്ങളെ സാധാരണയായി ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇവ ഇങ്ങനെ വിളിക്കപ്പെടുന്നത് അവയുടെ ഓക്സൈഡുകളും ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകളും സ്വഭാവത്തിൽ ആൽക്കലൈൻ ആയതിനാലും ഈ ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ കാണപ്പെടുന്നതിനാലുമാണ്[^0].
ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളിൽ സോഡിയവും പൊട്ടാസ്യവും സമൃദ്ധമാണ്, ലിഥിയം, റുബിഡിയം, സീസിയം എന്നിവയ്ക്ക് വളരെ കുറഞ്ഞ സമൃദ്ധിയുണ്ട് (പട്ടിക 10.1). ഫ്രാൻസിയം വളരെ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ആണ്; അതിന്റെ ഏറ്റവും ദീർഘായുസ്സുള്ള ഐസോടോപ്പ് ${ }^{223} \mathrm{Fr}$ ന് 21 മിനിറ്റ് മാത്രമേ അർദ്ധായുസ്സുള്ളൂ. ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങളിൽ കാൽസ്യവും മഗ്നീഷ്യവും ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ യഥാക്രമം അഞ്ചാമത്തെയും ആറാമത്തെയും സമൃദ്ധിയുള്ളവയാണ്. സ്ട്രോൺഷ്യവും ബേരിയവും വളരെ കുറഞ്ഞ സമൃദ്ധിയുണ്ട്. ബെറിലിയം അപൂർവമാണ്, റേഡിയം ഏറ്റവും അപൂർവമാണ്, അഗ്നിപർവത ശിലകളിൽ $10^{-10}$ ശതമാനം മാത്രമേ ഉൾക്കൊള്ളുന്നുള്ളൂ $^{\dagger}$ (പട്ടിക 10.2, പേജ് 299).
s-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളുടെ പൊതു ഇലക്ട്രോണിക് കോൺഫിഗറേഷൻ ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾക്ക് [നോബിൾ ഗ്യാസ്] $n s^{1}$ ഉം ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങൾക്ക് [നോബിൾ ഗ്യാസ്] $n s^{2}$ ഉം ആണ്.[^1] മാഗ്മയിൽ നിന്ന് (ഉരുകിയ ശില) തണുപ്പിക്കുകയും കടുപ്പിക്കുകയും ചെയ്തതാണ്.
ലിഥിയവും ബെറിലിയവും, യഥാക്രമം ഗ്രൂപ്പ് 1 ഉം ഗ്രൂപ്പ് 2 ഉം യുടെ ആദ്യ മൂലകങ്ങൾ, അവയുടെ ഗ്രൂപ്പിലെ മറ്റ് അംഗങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായ ചില ഗുണങ്ങൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഈ അസാധാരണ ഗുണങ്ങളിൽ അവ അടുത്ത ഗ്രൂപ്പിന്റെ രണ്ടാമത്തെ മൂലകത്തോട് സാമ്യമുള്ളതാണ്. അങ്ങനെ, ലിഥിയം മഗ്നീഷ്യവുമായും ബെറിലിയം അലുമിനിയവുമായും അവയുടെ പല ഗുണങ്ങളിലും സാമ്യം കാണിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള വികർണ്ണ സാമ്യത പീരിയോഡിക് ടേബിളിൽ സാധാരണയായി വികർണ്ണ ബന്ധം എന്നറിയപ്പെടുന്നു. മൂലകങ്ങളുടെ അയോണിക് വലിപ്പങ്ങളുടെയും/അല്ലെങ്കിൽ ചാർജ്/ആര അനുപാതത്തിന്റെയും സാമ്യം മൂലമാണ് വികർണ്ണ ബന്ധം. ഏകസംയോജക സോഡിയവും പൊട്ടാസ്യവും അയോണുകളും ദ്വിസംയോജക മഗ്നീഷ്യവും കാൽസ്യവും അയോണുകളും ജൈവ ദ്രാവകങ്ങളിൽ വലിയ അനുപാതത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഈ അയോണുകൾ അയോൺ ബാലൻസ് പരിപാലിക്കൽ, നാഡീ ആവേഗ ചാലനം തുടങ്ങിയ പ്രധാന ജൈവ പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിർവഹിക്കുന്നു.
10.1 ഗ്രൂപ്പ് 1 മൂലകങ്ങൾ: ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ
ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ അവയുടെ ഭൗതിക, രാസ ഗുണങ്ങളിൽ ആറ്റോമിക നമ്പർ കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ക്രമമായ പ്രവണതകൾ കാണിക്കുന്നു. ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക, ഭൗതിക, രാസ ഗുണങ്ങൾ ചുവടെ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.
10.1.1 ഇലക്ട്രോണിക് കോൺഫിഗറേഷൻ
എല്ലാ ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾക്കും നോബിൾ ഗ്യാസ് കോറിന് പുറത്ത് ഒരു സംയോജക ഇലക്ട്രോൺ ഉണ്ട്, $n s^{1}$ (പട്ടിക 10.1). ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ഏറ്റവും പുറത്തെ സംയോജക ഷെല്ലിലെ അയഞ്ഞ് പിടിച്ചിരിക്കുന്ന s-ഇലക്ട്രോൺ അവയെ ഏറ്റവും ഇലക്ട്രോപോസിറ്റീവ് ലോഹങ്ങളാക്കുന്നു. അവ എളുപ്പത്തിൽ ഇലക്ട്രോൺ നഷ്ടപ്പെടുത്തി ഏകസംയോജക $\mathrm{M}^{+}$ അയോണുകൾ നൽകുന്നു. അതിനാൽ അവ സ്വതന്ത്ര അവസ്ഥയിൽ പ്രകൃതിയിൽ ഒരിക്കലും കാണപ്പെടുന്നില്ല.
| മൂലകം | ചിഹ്നം | ഇലക്ട്രോണിക് കോൺഫിഗറേഷൻ |
|---|---|---|
| ലിഥിയം | $\mathrm{Li}$ | $1 s^{2} 2 s^{1}$ |
| സോഡിയം | $\mathrm{Na}$ | $1 \mathrm{~s}^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{1}$ |
| പൊട്ടാസ്യം | $\mathrm{K}$ | $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 4 s^{1}$ |
| റുബിഡിയം | $\mathrm{Rb}$ | $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{6} 5 s^{1}$ |
| സീസിയം | $\mathrm{Cs}$ | $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2}$ $4 p^{6} 4 d^{10} 5 s^{2} 5 p^{6} 6 s^{1}$ or $[\mathrm{Xe}] 6 s^{1}$ |
| ഫ്രാൻസിയം | $\mathrm{Fr}$ | $[\mathrm{Rn}] 7 s^{1}$ |
10.1.2 ആറ്റോമിക, അയോണിക ആരങ്ങൾ
ആൽക്കലി ലോഹ ആറ്റങ്ങൾക്ക് പീരിയോഡിക് ടേബിളിലെ ഒരു പ്രത്യേക കാലയളവിൽ ഏറ്റവും വലിയ വലിപ്പമുണ്ട്. ആറ്റോമിക നമ്പർ കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ആറ്റം വലുതാകുന്നു. ഏകസംയോജക അയോണുകൾ $\left(\mathrm{M}^{+}\right)$ പാരന്റ് ആറ്റത്തേക്കാൾ ചെറുതാണ്. ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക, അയോണിക ആരങ്ങൾ ഗ്രൂപ്പിൽ താഴേക്ക് പോകുമ്പോൾ വർദ്ധിക്കുന്നു, അതായത്, $\mathrm{Li}$ ൽ നിന്ന് Cs ലേക്ക് പോകുമ്പോൾ അവയുടെ വലിപ്പം വർദ്ധിക്കുന്നു.
10.1.3 അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പി
ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളുടെ അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പികൾ ഗണ്യമായി കുറവാണ്, ഗ്രൂപ്പിൽ താഴേക്ക് $\mathrm{Li}$ ൽ നിന്ന് Cs ലേക്ക് കുറയുന്നു. വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന വലിപ്പത്തിന്റെ ഫലം വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ന്യൂക്ലിയർ ചാർജിനെ മറികടക്കുന്നതിനാലാണിത്, ഏറ്റവും പുറത്തെ ഇലക്ട്രോൺ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജിൽ നിന്ന് വളരെ നന്നായി സംരക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.
10.1.4 ജലീകരണ എൻതാൽപ്പി
ആൽക്കലി ലോഹ അയോണുകളുടെ ജലീകരണ എൻതാൽപ്പികൾ അയോണിക വലിപ്പം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് കുറയുന്നു.
$\mathrm{Li}^{+}>\mathrm{Na}^{+}>\mathrm{K}^{+}>\mathrm{Rb}^{+}>\mathrm{Cs}^{+}$
$\mathrm{Li}^{+}$ പരമാവധി ജലീകരണ അളവ് ഉണ്ട്, ഇക്കാരണത്താൽ ലിഥിയം ലവണങ്ങൾ പ്രധാനമായും ജലീകൃതമാണ്, ഉദാ., $\mathrm{LiCl} \cdot 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$
10.1.5 ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ
എല്ലാ ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളും വെള്ളിയനിറത്തിലുള്ള, മൃദുവായ, ഭാരം കുറഞ്ഞ ലോഹങ്ങളാണ്. വലിയ വലിപ്പം കാരണം, ഈ മൂലകങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുണ്ട്, അത് Li ൽ നിന്ന് Cs ലേക്ക് ഗ്രൂപ്പിൽ താഴേക്ക് പോകുമ്പോൾ വർദ്ധിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, പൊട്ടാസ്യം സോഡിയത്തേക്കാൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്. ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളുടെ ദ്രവണാങ്കവും തിളനിലയും കുറവാണ്, അത് അവയിൽ ഒരൊറ്റ സംയോജക ഇലക്ട്രോൺ മാത്രമുള്ളതിനാൽ ദുർബലമായ ലോഹ ബന്ധനം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളും അവയുടെ ലവണങ്ങളും ഓക്സീകരണജ്വാലയ്ക്ക് സ്വഭാവസവിശേഷമായ നിറം നൽകുന്നു. ഇതിന് കാരണം, ജ്വാലയിൽ നിന്നുള്ള താപം ഏറ്റവും പുറത്തെ ഓർബിറ്റൽ ഇലക്ട്രോണിനെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജനിലയിലേക്ക് ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു. ഉത്തേജിത ഇലക്ട്രോൺ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങുമ്പോൾ, ദൃശ്യപ്രദേശത്ത് താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്നതുപോലെ വികിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു:
| ലോഹം | Li | $\mathbf{N a}$ | $\mathbf{K}$ | $\mathbf{R b}$ | $\mathbf{C s}$ |
|---|---|---|---|---|---|
| നിറം | ചുവപ്പ് ചുവപ്പ് | മഞ്ഞ | വയലറ്റ് | ചുവപ്പ് വയലറ്റ് | നീല |
| $\lambda / \mathrm{nm}$ | 670.8 | 589.2 | 766.5 | 780.0 | 455.5 |
അതിനാൽ, ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ അനുബന്ധ ജ്വാലാ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ കണ്ടെത്താനാകും, ജ്വാലാ ഫോട്ടോമെട്രി അല്ലെങ്കിൽ ആറ്റോമിക അബ്സോർപ്ഷൻ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി വഴി നിർണ്ണയിക്കാനാകും. ഈ മൂലകങ്ങൾ പ്രകാശം ഉപയോഗിച്ച് വികിരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന പ്രകാശോർജ്ജം ഒരു ആറ്റത്തിന് ഇലക്ട്രോൺ നഷ്ടപ്പെടുത്താൻ പര്യാപ്തമായിരിക്കും.
പട്ടിക 10.1 ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക, ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ
| ഗുണം | ലിഥിയം Li | സോഡിയം $\mathbf{N a}$ | പൊട്ടാസ്യം $\mathbf{K}$ | റുബിഡിയം Rb | സീസിയം Cs | ഫ്രാൻസിയം Fr |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ആറ്റോമിക നമ്പർ | 3 | 11 | 19 | 37 | 55 | 87 |
| ആറ്റോമിക മാസ് $\left(\mathrm{g} \mathrm{mol}^{-1}\right)$ | 6.94 | 22.99 | 39.10 | 85.47 | 132.91 | $(223)$ |
| ഇലക്ട്രോണിക് കോൺഫിഗറേഷൻ | $[\mathrm{He}] 2 s^{1}$ | $[\mathrm{Ne}] 3 \mathrm{~s}^{1}$ | $[\mathrm{Ar}] 4 \mathrm{~s}^{1}$ | $[\mathrm{Kr}] 5 \mathrm{~s}^{1}$ | $[\mathrm{Xe}] 6 s^{1}$ | $[\mathrm{Rn}] 7 \mathrm{~s}^{1}$ |
| അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പി $/ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$ | 520 | 496 | 419 | 403 | 376 | $\sim 375$ |
| ജലീകരണ എൻതാൽപ്പി $/ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$ | -506 | -406 | -330 | -310 | -276 | - |
| ലോഹ ആരം / pm | 152 | 186 | 227 | 248 | 265 | - |
| അയോണിക ആരം $\mathrm{M}^{+} / \mathrm{pm}$ | 76 | 102 | 138 | 152 | 167 | $(180)$ |
| m.p. / K | 454 | 371 | 336 | 312 | 302 | - |
| b.p / K | 1615 | 1156 | 1032 | 961 | 944 | - |
| സാന്ദ്രത $/ \mathrm{g} \mathrm{cm}^{-3}$ | 0.53 | 0.97 | 0.86 | 1.53 | 1.90 | - |
| സ്റ്റാൻഡേർഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ $\mathrm{E}^{\ominus} / \mathrm{V}$ for $\left(\mathrm{M}^{+} / \mathrm{M}\right)$ | -3.04 | -2.714 | -2.925 | -2.930 | -2.927 | - |
| ലിത്തോസ്ഫിയറിൽ സംഭവം $^{\dagger}$ | $18^{*}$ | $2.27^{* *}$ | $1.84^{* *}$ | $78-12^{*}$ | $2-6^{*}$ | $\sim 10^{-18 *}$ |
*ppm (പാർട്ട് പർ മില്യൺ), ** ഭാരം അനുസരിച്ച് ശതമാനം; $\dagger$ ലിത്തോസ്ഫിയർ: ഭൂമിയുടെ പുറം പാളി: അതിന്റെ പുറംതോടും മുകളിലെ മാന്റിലിന്റെ ഭാഗവും
ഈ ഗുണം സീസിയവും പൊട്ടാസ്യവും ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രിക് സെല്ലുകളിൽ ഇലക്ട്രോഡുകളായി ഉപയോഗപ്രദമാക്കുന്നു.
10.1.6 രാസ ഗുണങ്ങൾ
വലിയ വലിപ്പവും കുറഞ്ഞ അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പിയും കാരണം ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ വളരെ പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമമാണ്. ഈ ലോഹങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമത ഗ്രൂപ്പിൽ താഴേക്ക് പോകുമ്പോൾ വർദ്ധിക്കുന്നു.
(i) വായുവോടുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമത: ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ വരണ്ട വായുവിൽ അവയുടെ ഓക്സൈഡുകൾ രൂപപ്പെടുന്നതിനാൽ മങ്ങിയ നിറമാകുന്നു, അവ തുടർന്ന് ഈർപ്പവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. അവ ഓക്സിജനിൽ ഊർജ്ജസ്വലമായി കത്തി ഓക്സൈഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. ലിഥിയം മോണോക്സൈഡ്, സോഡിയം പെറോക്സൈഡ്, മറ്റ് ലോഹങ്ങൾ സൂപ്പറോക്സൈഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. സൂപ്പറോക്സൈഡ് $\mathrm{O_2}^{-}$ അയോൺ $\mathrm{K}, \mathrm{Rb}$, $\mathrm{Cs}$ പോലെയുള്ള വലിയ കാറ്റയോണുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മാത്രമേ സ്ഥിരമാകൂ.
$$ 4 \mathrm{Li}+\mathrm{O_2} \rightarrow 2 \mathrm{Li_2} \mathrm{O} \text { (oxide) } $$
$$ \begin{aligned} & 2 \mathrm{Na}+\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{Na_2} \mathrm{O_2} \text { (peroxide) } \\ & \mathrm{M}+\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{MO_2} \text { (superoxide) } \\ & (\mathrm{M}=\mathrm{K}, \mathrm{Rb}, \mathrm{Cs}) \end{aligned} $$
ഈ എല്ലാ ഓക്സൈഡുകളിലും ആൽക്കലി ലോഹത്തിന്റെ ഓക്സീകരണ അവസ്ഥ +1 ആണ്. വായുവിലെ നൈട്രജനുമായി നേരിട്ട് പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് നൈട്രൈഡ്, $\mathrm{Li_3} \mathrm{~N}$ ഉം ഉണ്ടാക്കുന്നതിലും ലിഥിയം അസാധാരണമായ പ്രവർത്തനം കാണിക്കുന്നു. വായുവോടും വെള്ളത്തോടും ഉള്ള അവയുടെ ഉയർന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമത കാരണം, ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ സാധാരണയായി കെരോസിൻ എണ്ണയിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു.
പ്രശ്നം 10.1
$\mathrm{K}$ ൽ $\mathrm{KO_2}$ ൽ ഓക്സീകരണ അവസ്ഥ എന്താണ്?
പരിഹാരം
സൂപ്പറോക്സൈഡ് സ്പീഷീസ് $\mathrm{O_2}^{-}$ ആയി പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു; സംയുക്തം ന്യൂട്രൽ ആയതിനാൽ, പൊട്ടാസ്യത്തിന്റെ ഓക്സീകരണ അവസ്ഥ +1 ആണ്. (ii) വെള്ളത്തോടുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമത: ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ വെള്ളവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രോക്സൈഡും ഡൈഹൈഡ്രജനും ഉണ്ടാക്കുന്നു.
$$ \begin{array}{r} 2 \mathrm{M}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O} \rightarrow 2 \mathrm{M}^{+}+2 \mathrm{OH}^{-}+\mathrm{H_2} \\ (\mathrm{M}=\text { an alkali metal }) \end{array} $$
ലിഥിയത്തിന് ഏറ്റവും നെഗറ്റീവ് $\mathrm{E}^{\ominus}$ മൂല്യം ഉണ്ടെങ്കിലും (പട്ടിക 10.1), അതിന്റെ വെള്ളവുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം ആൽക്കലി ലോഹങ്ങളിൽ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ നെഗറ്റീവ് $\mathrm{E}^{\ominus}$ മൂല്യമുള്ള സോഡിയത്തേക്കാൾ കുറവാണ് എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. ലിഥിയത്തിന്റെ ഈ പ്രവർത്തനം അതിന്റെ ചെറിയ വലിപ്പത്തിനും വളരെ ഉയർന്ന ജലീകരണ ഊർജ്ജത്തിനും ആണ് ആട്രിബ്യൂട്ട് ചെയ്യപ്പെടുന്നത്. ഗ്രൂപ്പിലെ മറ്റ് ലോഹങ്ങൾ വെള്ളവുമായി സ്ഫോടനാത്മകമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു.
അവ ആൽക്കഹോൾ, വാതക അമോണിയ, ആൽക്കൈനുകൾ തുടങ്ങിയ പ്രോട്ടോൺ ദാതാക്കളുമായും പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു.
(iii) ഡൈഹൈഡ്രജനോടുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമത: ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ ഏകദേശം 673K (ലിഥിയം 1073K)ൽ ഡൈഹൈഡ്രജനുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രൈഡുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. എല്ലാ ആൽക്കലി ലോഹ ഹൈഡ്രൈഡുകളും ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കമുള്ള അയോണിക ഖരങ്ങളാണ്.
$2 \mathrm{M}+\mathrm{H_2} \rightarrow 2 \mathrm{M}^{+} \mathrm{H}^{-}$
(iv) ഹാലൊജനുകളോടുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമത : ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ ഹാലൊജനുകളുമായി ഊർജ്ജസ്വലമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അയോണിക ഹാലൈഡുകൾ, $\mathrm{M}^{+} \mathrm{X}^{-}$, ഉണ്ടാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ലിഥിയം ഹാലൈഡുകൾ ഏതാണ്ട് സഹസംയോജകമാണ്. ലിഥിയം അയോണിന്റെ ഉയർന്ന ധ്രുവീകരണ ശേഷിയാണ് ഇതിന് കാരണം (ആനയോണിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ മേഘത്തെ കാറ്റയോൺ വികലമാക്കുന്നതിനെ ധ്രുവീകരണം എന്ന് വിളിക്കുന്നു). $\mathrm{Li}^{+}$ അയോൺ വലിപ്പത്തിൽ വളരെ ചെറുതാണ്, നെഗറ്റീവ് ഹാലൈഡ് അയോണിന് ചുറ്റുമുള്ള ഇലക്ട്രോൺ മേഘം വികലമാക്കാനുള്ള ഉയർന്ന പ്രവണതയുണ്ട്. വലിയ വലിപ്പമുള്ള ആനയോൺ എളുപ്പത്തിൽ വികലമാക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ, ഹാലൈഡുകളിൽ, ലിഥിയം അയോഡൈഡ് സ്വഭാവത്തിൽ ഏറ്റവും സഹസംയോജകമാണ്.
(v) റിഡ്യൂസിംഗ് സ്വഭാവം: ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ ശക്തമായ റിഡ്യൂസിംഗ് ഏജന്റുകളാണ്, ലിഥിയം ഏറ്റവും ശക്തവും സോഡിയം ഏറ്റവും ദുർബലവുമാണ് (പട്ടിക 10.1). റിഡ്യൂസിംഗ് പവർ അളക്കുന്ന സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഇലക്ട്രോഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ $\left(\mathrm{E}^{\ominus}\right)$ മൊത്തം മാറ്റത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു:
$\mathrm{M}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{M}(\mathrm{g}) \quad$ സബ്ലിമേഷൻ എൻതാൽപ്പി
$\mathrm{M}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{M}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-} \quad$ അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പി
$\mathrm{M}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{M}^{+}$(aq) ജലീകരണ എൻതാൽപ്പി
അതിന്റെ അയോണിന്റെ ചെറിയ വലിപ്പത്തോടെ, ലിഥിയത്തിന് ഏറ്റവും ഉയർന്ന ജലീകരണ എൻതാൽപ്പി ഉണ്ട്, അത് അതിന്റെ ഉയർന്ന നെഗറ്റീവ് $\mathrm{E}^{\ominus}$ മൂല്യത്തിനും ഉയർന്ന റിഡ്യൂസിംഗ് പവറിനും കാരണമാകുന്നു.
പ്രശ്നം 10.2
$\mathrm{E}^{\ominus}$ for $\mathrm{Cl_2} / \mathrm{Cl}^{-}$is +1.36 , for $\mathrm{I_2} / \mathrm{I}^{-}$is +0.53 , for $\mathrm{Ag}^{+} / \mathrm{Ag}$
BETA
