Différence entre le lithium et les autres métaux alcalins

Différence principale - Lithium vs autres métaux alcalins

Le terme métal alcalin est utilisé pour nommer les éléments du groupe 1 du tableau périodique excluant l’hydrogène. Par conséquent, les métaux alcalins comprennent le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium, le césium et le francium. Ils partagent certaines propriétés chimiques et physiques, mais ils ont aussi des propriétés différentes. Ces éléments sont inclus dans le groupe 1 du tableau périodique parce que l'électron le plus externe de leurs atomes réside dans une orbitale s dans le ns¹ forme. Ils sont appelés métaux alcalins car les composés qu’ils forment sont très alcalins (composés basiques). Le lithium est le plus petit métal alcalin parmi les autres métaux alcalins. La principale différence entre le lithium et les autres métaux alcalins est que le lithium est le seul métal alcalin qui réagit avec l'azote.

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que le lithium?
     - Définition, faits chimiques, propriétés uniques
2. Que sont les métaux alcalins?
     - Définition, Membres du groupe, Propriétés générales
3. Quelle est la différence entre le lithium et les autres métaux alcalins
     - Comparaison des différences clés

Termes clés: Métaux alcalins, alcalins, anions, basiques, césium, cations, francium, lithium, potassium, radioactifs, rubidium, sodium 

Qu'est-ce que le lithium?

Le lithium est un métal alcalin dont le symbole chimique est «Li». On pense que le lithium est l'un des trois seuls éléments produits en grande quantité par le Big Bang, les deux autres étant l'hydrogène et l'hélium. Voici quelques faits chimiques sur le lithium.

• Numéro atomique - 3
• Poids atomique - 6.941
• Configuration électronique - [He] 2s¹
• Bloc - bloc
• Groupe 1
• Période - 2
• Point de fusion - 180.50 ° C
• Point d'ébullition - 1330 ° C
• Apparence - Blanc argenté, métallique
• Couleur de la flamme - couleur pourpre
• Isotopes communs - ⁶Li, ⁷Li

Figure 1: La couleur de la flamme de lithium est pourpre.

Le lithium est très léger et doux, c’est-à-dire qu’il peut être coupé simplement avec un couteau. Le lithium peut flotter sur l'eau et est très réactif. La réaction est souvent explosive et produit de l'hydroxyde de lithium. Cependant, le lithium est le seul métal alcalin qui ne peut pas former d'anion. Mais le lithium forme facilement le cation Li⁺, en enlevant l'un de ses trois électrons.

Bien que le lithium ait des propriétés similaires à celles d’autres métaux alcalins, il existe également des propriétés différentes et uniques. Les composés de lithium nécessitent plus d'acides pour neutraliser leurs solutions alcalines que les autres métaux alcalins. En d'autres termes, le lithium forme les solutions alcalines les plus fortes. Le lithium est le seul métal alcalin capable de réagir avec l'azote. Il donne un sel de nitrure de lithium. À la température et à la pression ambiantes, le lithium métal réagit avec l'azote comme suit.

Li_(s)  +  N_{2 (g)}      → 2Li₃N_(s)

Le lithium a la plus faible densité parmi les métaux alcalins. Il ne se produit pas librement dans la nature en raison de sa réactivité élevée. Lorsque le lithium métal est exposé à l'air, il s'oxyde rapidement et forme un revêtement d'oxyde de couleur noire..

Que sont les métaux alcalins?

Les métaux alcalins sont des éléments du groupe 1, à l'exclusion de l'hydrogène. Par conséquent, les membres de cette catégorie incluent le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium, le césium et le francium. Ils sont appelés métaux alcalins car les composés qu’ils forment sont alcalins (composés basiques).

Les métaux alcalins ont leur électron le plus externe dans une orbitale. Par conséquent, ils sont dans le bloc s du tableau périodique des éléments. Ils ont leur électron le plus externe en ns¹ forme. Par conséquent, ils font partie du groupe 1 du tableau périodique. Ils forment tous le cation monovalent comme état d'oxydation le plus stable.

En descendant le groupe des métaux alcalins, il y a quelques variations périodiques comme indiqué ci-dessous.

• La taille de l'atome augmente.
• Le point de fusion et le point d'ébullition diminuent en raison de la capacité à former des liaisons fortes dans le groupe (le atome devient grand, la liaison formée est faible).
• La densité augmente.
• La première énergie d'ionisation diminue. Parce que dans les grands atomes, l'électron le plus externe est lié de manière lâche et peut être facilement éliminé.
• L'électronégativité diminue.
• La réactivité diminue.
• Les métaux alcalins ont de faibles affinités électroniques que les autres éléments.

Figure 2: Les métaux alcalins ont une affinité électronique inférieure à celle des autres éléments.

Ce ne sont que quelques-unes des propriétés. Examinons maintenant quelques faits sur les membres de ce groupe..

Lithium

Le lithium est le plus petit élément parmi les métaux alcalins. Plus de faits sur le lithium sont discutés ci-dessus.

Sodium

Le sodium est un élément chimique ayant le numéro atomique 11 et le symbole chimique «Na». Le poids atomique du sodium est d'environ 22,98 amu. Le point de fusion est 97,79 ° C et le point d’ébullition est 882,8 ° C. À température et pression ambiantes, le sodium est en phase solide. Bien qu’il ait un aspect métallique brillant, c’est un métal doux qui peut être facilement coupé à l’aide d’un couteau..

Le sodium est très réactif. Il réagit facilement avec l'oxygène et l'eau. Par conséquent, la forme métallique du sodium a moins d'applications. Il ne peut pas être utilisé comme matériau de construction car il est trop mou et très réactif. Lorsqu'il est brûlé, le sodium donne une flamme jaune-orange. Quand un minuscule morceau de sodium est ajouté à l’eau, il montre une réaction très explosive.

Potassium

Le potassium est le troisième métal alcalin trouvé dans le groupe 1 du tableau périodique. Le potassium est un élément indispensable pour les plantes et les animaux. Sir Humphry Davy a isolé un élément de potassium par électrolyse d’hydroxyde de potassium en fusion (KOH). Le métal de potassium est de couleur blanche douce et argentée. Son point de fusion est très bas. Comme c'est un métal, c'est un bon conducteur électrique. Le potassium est le septième élément le plus abondant sur la planète. La plupart des composés disponibles dans le commerce sont obtenus par électrolyse de certains composés tels que la carnallite car du potassium élémentaire est présent dans les sédiments et les roches insolubles dans l'eau, ce qui rend difficile l'extraction.

Rubidium

Le rubidium est un élément chimique avec le symbole Rb et un métal alcalin. C'est un métal mou d'aspect blanc argenté. C'est très réactif. Il contient des isotopes légèrement radioactifs. Le métal rubidium se vaporise facilement. Le point de fusion est 39,30 ° C et le point d’ébullition est 688 ° C. Mais à température ambiante, il est dans un état solide.

Césium

Le césium est un élément chimique ayant le symbole chimique Cs. Le nombre atomique de césium est de 55. Il a un aspect d’or pâle. Le poids atomique standard de ce métal est de 132,9 amu. Il est en phase solide à la température ambiante. Le point de fusion est de 28,5 ° C et le point d’ébullition de 671 ° C. Il ne contient qu'un seul isotope stable et les autres isotopes sont radioactifs.

Francium

Le francium est un élément chimique ayant le symbole Fr et le numéro atomique 87. C'est le deuxième élément chimique le moins électronégatif. C'est l'un des éléments chimiques les plus rares qui se produisent naturellement. Le francium est hautement radioactif.

Différence entre le lithium et les autres métaux alcalins

Définition

Lithium: Le lithium est un métal alcalin dont le symbole chimique est «Li»..

Autres métaux alcalins: Les métaux alcalins sont des éléments du groupe 1 à l'exclusion de l'hydrogène.

Réaction avec l'azote

Lithium: Le lithium est le seul métal alcalin capable de réagir avec l'azote et forme du nitrure de lithium.

Autres métaux alcalins: Sauf le lithium, les autres métaux alcalins ne peuvent pas réagir avec l'azote.

Taille atomique

Lithium: Le lithium est le plus petit des métaux alcalins.

Autres métaux alcalins: La taille atomique des métaux alcalins augmente dans le groupe.

Numéro atomique

Lithium:  Le numéro atomique de lithium est 3, la plus petite valeur parmi les métaux alcalins.

Autres métaux alcalins: Les métaux alcalins ont des numéros atomiques différents, le plus petit étant 3 (lithium) et le plus élevé 87 (francium).

Densité

Lithium:  Le lithium a la plus faible densité parmi les métaux solides.

Autres métaux alcalins: La densité des métaux alcalins augmente dans le groupe.

Formation d'anions

Lithium: Le lithium est le seul métal alcalin qui ne peut pas former d'anion.

Autres métaux alcalins:  D'autres métaux alcalins peuvent former des anions en phase solide ou en phase liquide.

Basicité

Lithium:  Le lithium est le métal alcalin basique le plus fort qui nécessite plus d'acides pour neutraliser les solutions contenant du lithium.

Autres métaux alcalins: Les métaux alcalins ont des basicités différentes.

Conclusion

Les métaux alcalins sont des éléments chimiques qui forment des composés aux propriétés basiques. Les membres de ce groupe comprennent le lithium, le sodium, le potassium, le rubidium, le césium et le francium. La principale différence entre le lithium et les autres métaux alcalins est que le lithium est le seul métal alcalin qui réagit avec l'azote.

Référence:

1. Pappas, Stéphanie. “Facts About Lithium.” LiveScience, Purch, 23 septembre 2015, disponible ici.
2. Dye, James L. «Lithium». Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 3 janvier 2018, disponible ici.
3. «Alkali metal». Wikipedia, Wikimedia Foundation, 5 janvier 2018, disponible ici..

Courtoisie d'image:

1. «Test à la flamme de lithium» Par intérêt chimique - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia
2. “Affinités électroniques des éléments” Par Sandbh - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia