الفلزات القلوية

لماذا تتفاعل بهذا العنف

يمتلك كل فلز قلوي إلكترونًا واحدًا في غلافه الخارجي، بعيدًا عن النواة ومحجوبًا عنها بالأغلفة الممتلئة تحته. وبفقدان هذا الإلكترون تكتسب الذرة الترتيب الإلكتروني المستقر لغاز نبيل، لذا تتخلى عنه بسهولة بالغة. والنتيجة أيون موجب أحادي الشحنة (1+) وقدر كبير من الطاقة.

ألقِ قطعة من الليثيوم في الماء فتفور بهدوء وانتظام. أما الصوديوم فيندفع فوق السطح وقد يشتعل، والبوتاسيوم يتوهج فورًا بلهب بنفسجي فاتح، في حين ينفجر الروبيديوم والسيزيوم. وفي كل حالة يُطلق الفلز غاز الهيدروجين ويكوّن محلولًا هيدروكسيديًا شديد القلوية، ومن هنا جاء اسم المجموعة: فكلمة «alkali» مأخوذة من العربية «القِلْي»، أي رماد النباتات الذي استُخلص منه البوتاس والصودا أول مرة.

ما الذي يتغير نزولًا في المجموعة

كلما نزلنا في المجموعة 1 أضاف كل عنصر غلافًا إلكترونيًا جديدًا، فيبتعد الإلكترون الخارجي ويضعف ارتباطه بالنواة، وترتفع النشاطية الكيميائية ارتفاعًا حادًا. وفي الوقت نفسه تضعف الروابط الفلزية التي تشد الذرات بعضها إلى بعض، فتنخفض درجات الانصهار من 181 °C في الليثيوم إلى 28 °C في السيزيوم، الذي ينصهر في يوم دافئ.

وتزداد الفلزات أيضًا كثافة وليونة. فالليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم تطفو على الماء، بينما يغوص الروبيديوم والسيزيوم. ويمكن قطعها جميعًا بالسكين، فيظهر سطح فضي لامع لا يلبث أن يفقد بريقه في ثوانٍ.

تخزينها والتعامل معها

لأن الفلزات القلوية تتفاعل مع الأكسجين ومع رطوبة الهواء، فإنها تُحفظ مغمورة في الزيت المعدني أو داخل أمبولات محكمة مملوءة بالأرجون. والليثيوم خفيف إلى حد أنه يطفو على الزيت، لذا يُغلَّف غالبًا بالفازلين بدلًا من ذلك. ولا يمكن إطفاء الحرائق التي تشارك فيها هذه الفلزات بالماء، بل تحتاج إلى رمل جاف أو طفايات مسحوق خاصة.

أين تصادفها كل يوم

نادرًا ما توجد الفلزات القلوية النقية خارج المختبرات، لكن مركباتها في كل مكان. فأيونات الصوديوم والبوتاسيوم تنقل الإشارات الكهربائية في أعصابك، وجسمك يعمل بلا توقف للحفاظ على توازنها.

• الليثيوم: البطاريات القابلة لإعادة الشحن في الهواتف والحواسيب المحمولة والسيارات الكهربائية
• الصوديوم: ملح الطعام، وصودا الخبز، والوهج الأصفر لمصابيح الشوارع القديمة
• البوتاسيوم: الأسمدة، والبوتاسيوم الموجود في الموز والبطاطس
• الروبيديوم والسيزيوم: الساعات الذرية، ومنها معيار السيزيوم الذي تُعرَّف به الثانية