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Alkalimetalle, Edelgase und Übergangsmetalle – Reaktivität und Trends

ChemieAnorganische ChemieAlter 17–18

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Geben Sie Lithium, Natrium und Kalium in Wasser mit Universalindikator und sagen Sie dann voraus, wie sich Rubidium und Caesium verhalten; verbrennen Sie die Metalle in Sauerstoff und Chlor und berechnen Sie das Wasserstoffvolumen und die Produktmasse. Entdecken Sie, warum die Reaktivität in der 1. Gruppe nach unten zunimmt, warum Edelgase reaktionsträge sind und ihre Siedetemperaturen in der 18. Gruppe nach unten steigen und wie sich Übergangsmetalle von Alkalimetallen unterscheiden.

Lektion: Alkalimetalle (1. Gruppe), Edelgase (18. Gruppe) und Übergangsmetalle

Was sie zeigt

Alkalimetalle reagieren mit Wasser zu einem Metallhydroxid und Wasserstoff, 2M + 2H₂O → 2MOH + H₂, und reagieren in der Gruppe nach unten immer heftiger, weil ihr einziges Außenelektron weiter vom Kern entfernt und stärker abgeschirmt ist und daher leichter abgegeben wird. Die Simulation zeigt die Beobachtungen bei Lithium, Natrium und Kalium, lässt Rubidium und Caesium vorhersagen und verbrennt jedes Metall in Sauerstoff und Chlor. Eine Ansicht zu den Edelgasen verbindet die voll besetzte Außenschale mit der Reaktionsträgheit und zeigt die steigenden Siedetemperaturen; eine weitere stellt Übergangsmetalle neben die Alkalimetalle.

So funktioniert es

Wählen Sie oben einen Reiter. Wählen Sie bei Alkalimetall + Wasser ein Metall und eine Masse, klicken Sie auf In Wasser geben und beobachten Sie; jedes Ergebnis füllt eine Tabellenzeile. Bei Rubidium und Caesium geben Sie zuerst eine Vorhersage ab. Wählen Sie bei Alkalimetall verbrennt das Gas und klicken Sie auf Im Standzylinder verbrennen. Wählen Sie bei Edelgase ein Gas oder klicken Sie auf seinen Balken; setzen Sie das Häkchen Siedetemperatur von Radon ausblenden, um sie vorherzusagen. Wählen Sie im letzten Reiter eine Eigenschaft zum Vergleich.

Einstellbare Parameter

  • Ansicht Alkalimetall + Wasser, Alkalimetall verbrennt, Edelgase (18. Gruppe), vs Übergangsmetalle
  • Metall Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Caesium (Cs)
  • Masse des Metalls 10–100 mg
  • Gas zum Verbrennen Sauerstoff (O₂), Chlor (Cl₂)
  • Edelgas Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn)
  • Siedetemperatur von Radon ausblenden (vorhersagen)
  • Verglichene Eigenschaft Schmelztemperatur (°C), Dichte (g/cm³), Härte (Mohs-Skala), Reaktion mit kaltem Wasser, Farbe der Ionen in Wasser, Ionenladungen

Fragen zum Erkunden

  1. Warum reagiert Kalium heftiger mit Wasser als Lithium – erklärt mit den Elektronen?
  2. Welche Alkalimetalle schwimmen auf Wasser, und wie erklären ihre Dichten das?
  3. Warum sind Edelgase reaktionsträge, und warum steigen ihre Siedetemperaturen in der Gruppe nach unten?

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