VerwendungDie Hauptmenge des großtechnisch hergestellten Wasserstoffs wird zur Synthese anderer Stoffe wie Ammoniak, Methanol oder Chlorwasserstoff genutzt, außerdem zur Fetthärtung, als Raketentreibstoff und zum autogenen Schneiden und Schweißen. In Brennstoffzellen dient er als Energieträger zur Stromerzeugung. Hierbei wird ausgenutzt, dass er in einer exothermen Reaktion mit Sauerstoff zu Wasser reagiert. Show Die AlkalimetalleDie Alkalimetalle sind weiche Metalle,
sie lassen sich mit einem Messer schneiden. Frisch geschnitten sind Lithium, Natrium, Kalium und Rubidium silberweiß, Caesium besitzt einen Goldton. Für die Alkalimetalle ist die Edelgaskonfiguration mit einer vollen äußeren Elektronenschale am leichtesten zu erreichen, indem sie ein Elektron an einen Bindungspartner abgeben. Deshalb sind die Alkalimetalle einwertig und treten in Verbindungen überwiegend als einfach positiv geladene Kationen auf. Da das einzelne Valenzelektron sehr leicht abgespalten werden kann, zählen die Alkalimetalle zu den reaktivsten Elementen. Die große Reaktivität der Alkalimetalle ist der Grund dafür, dass sie nicht an der Luft aufbewahrt werden, sondern luftgeschützt unter Petroleum oder Paraffin bzw. ohne Luft eingeschweißt in Ampullen. Mit Luftfeuchtigkeit und Sauerstoff reagieren sie schnell und verlieren dabei ihren metallischen Glanz. Die Reaktivität der Alkalimetalle nimmt mit steigender Ordnungszahl, d. h. innerhalb der Gruppe von oben nach unten zu. Die Ursache dafür ist einleuchtend, da ja mit steigender Zahl von Elektronenschalen das Außenelektron immer mehr von der Anziehungskraft des positiven Atomkerns abgeschirmt wird und daher leichter abgespalten werden kann. Die Zunahme der Reaktivität lässt sich an der Reaktion der verschiedenen Metalle mit Wasser gut erkennen: Lithium und Natrium reagieren mit Wasser zwar heftig unter Wasserstoffentwicklung, aber ohne dass es zur Entzündung des Wasserstoffs kommt. Kalium und Rubidium reagieren unter spontaner Entzündung des Wasserstoffs, Caesium reagiert explosionsartig. Bei der Reaktion mit Wasser entstehen basische Lösungen, die Alkalimetalle sind also Basenbildner. Die gebildeten Alkalihydroxide lassen sich als Feststoffe isolieren. Insbesondere Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid sind von großer technischer Bedeutung. Besonders gut reagieren die Alkalimetalle mit Nichtmetallen, denen nur wenige Elektronen fehlen, um Edelgaskonfiguration zu erreichen. Bei der Reaktion mit Halogenen entstehen beispielsweise typische salzartige Verbindungen, die Halogenide. Warum reagieren Alkalimetalle so heftig?Die hohe Reaktionsfähigkeit der Alkalimetalle erklärt sich in dem einzigen Valenzelektron in der Valenzschale. Dieses kann leicht abgegeben werden. Die Atome der Alkalimetalle besitzen eine sehr niedrige Elektronegativität.
Warum reagieren Alkalimetalle und Halogene am stärksten?Die Reaktivität der Alkalimetalle nimmt mit steigender Ordnungszahl zu, weil mit steigender Zahl von Elektronenschalen das Außenelektron immer mehr von der Anziehungskraft des positiv geladenen Atomkerns abgeschirmt wird und daher leichter abgespalten werden kann.
Welche Alkalimetalle reagieren am heftigsten?Die Reaktionsfähigkeit der Alkalimetalle steigt mit der Atommasse an, d.h. Lithium ist von den Alkalimetallen am reaktionsträgsten, während Cäsium die heftigste Reaktion mit Wasser zeigen würde.
Warum reagieren Alkalimetalle so heftig mit Sauerstoff?Die Alkalimetalle besitzen ein einziges Valenzelektron, das sie leicht abgeben können. Sie sind daher sehr reaktiv und kommen in der Natur nur in gebundener Form vor.
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Unterschied der heftkgkeit zwischen alkalimetalle und halogene
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