Alkalimetalle

Die hohe Reaktivität der Alkalimetalle erklärt sich aus der Tatsache, dass die Atome der Alkalimetalle nur ein Elektron auf der Außenschale haben. Diese Atome müssen also nur ein einziges Elektron abgeben, und schon besitzen sie eine voll besetzte Außenschale (Oktettregel).

Redoxpotenziale

Daher ist das Redoxpotenzial der Alkalimetalle sehr negativ; die Atome der Alkalimetall haben also einen sehr großen "Drang", ihre Außenelektronen an einen Elektronen-Akzeptor abzugeben.

• Lithium -3,040 V
• Cäsium -3,026 V
• Rubidium -2,943 V
• Kalium -2,936 V
• Natrium -2,714 V

Reaktivität

Innerhalb der Gruppe der Alkalimetalle steigt die chemische Reaktivität von oben nach unten.

• Lithium
• Natrium
• Kalium
• Rubidium
• Cäsium
• Francium

Lithium hat also die geringste Reaktivität, Cäsium und Francium haben die höchste Reaktionsfähigkeit.

Eine mögliche Ursache hierfür ist die abschirmende Wirkung der inneren Elektronenhüllen. Beim Lithium wird das Außenelektron auf der L-Schale noch sehr stark vom Atomkern angezogen. Beim Natrium ist der Atomkern zwar stärker positiv geladen als beim Lithium, aber zwischen dem Atomkern und dem Außenelektron befinden sich weitere acht Elektronen, welche die Ladung des Kerns abschirmen. Beim Kalium ist dieser Abschirmungseffekt noch größer, weil eine weitere Elektronenschale hinzugekommen ist und so weiter.

Vergleicht man nun die Reaktivität mit den Redoxpotenzialen, so fällt auf das Element Lithium aus der Reihe. Lithium hat die geringste Reaktivität, aber das negativste Redoxpotenzial - dies ist übrigens einer der Gründe dafür, dass Lithium häufig in Akkumulatoren eingesetzt wird.

Bei den anderen Alkalimetallen gilt aber die Regel: Je negativer das Redoxpotenzial, desto größer die Reaktivität.

Ionisierungsenergien

Ein gutes Maß für die Reaktivität eines Metalls ist die Ionisierungsenergie.

• Lithium 520 kJ/mol
• Natrium495,85 kJ/mol
• Kalium 418.81 kJ/mol
• Rubidium 403,03 kJ/mol
• Cäsium 375,70 kJ/mol
• Francium 393,96 kJ/mol

Lithium hat die höchste Ionisierungsenergie, Rubidium und Cäsium und Francium haben die geringste Ionisierungsenergie, geben ihr Außenelektron also besonders leicht ab. Francium tanzt etwas aus der Reihe, sollte eigentlich eine noch geringere Ionisierungsenergie haben als Cäsium.

Die einzelnen Elemente

Bisher gibt es auf dieser Homepage noch keine Seiten zu den einzelnen Alkalimetallen. Solange verweisen wir dann einmal auf die entsprechenden Seiten in der Wikipedia, im Spektrum-Chemie-Lexikon sowie auf die sehr schön gestalteten Seiten von Thomas Seilnacht.