Alkalid
En alkali är en kemisk förening där alkalimetallatomer är anjoner (negativa joner) med en laddning eller oxidationstillstånd på -1. Fram till den första upptäckten av alkalier på 1970-talet var alkalimetaller kända för att endast förekomma i salter som katjoner (positiva joner) med en laddning eller oxidationstillstånd på +1. Dessa typer av föreningar är av teoretiskt intresse på grund av deras ovanliga stökiometri och låga joniseringspotentialer . Alkalidföreningar är kemiskt besläktade med elektroderna , salter i vilka fångade elektroner effektivt är anjonerna.
"Normala" alkalimetallföreningar
Alkalimetaller bildar många välkända stabila salter. Natriumklorid (vanligt bordssalt), Na + Cl − , illustrerar den vanliga rollen för en alkalimetall som natrium. I den empiriska formeln för denna jonförening balanseras den positivt laddade natriumjonen av en negativt laddad kloridjon . Den traditionella förklaringen till stabil Na + är att förlusten av en elektron från elementärt natrium för att producera en katjon med laddningen +1 ger en stabil elektronkonfiguration med slutet skal .
Omvända metallsalter skulle vara svårare att bilda på grund av alkalins höga reaktivitet. Med denna åtgärd som ett exempel, skulle det omvända saltet av natriumklorid, känt som kloraniumnatrium eller kloraniumnatrid, [ ClH 2 ] + Na − , vara extremt svårt att syntetisera, inte bara på grund av den mycket elektrofila naturen hos kloran, utan också reduktivitet hos sodidjonen.
Nomenklatur och kända fall
Det finns kända alkalier för några av alkalimetallerna:
Alkalider av de andra alkalimetallerna har ännu inte upptäckts:
Exempel
Normalt är alkalier termiskt labila på grund av den höga reaktiviteten hos alkalianjonen, som teoretiskt kan bryta de flesta kovalenta bindningar inklusive kol-syrebindningarna i en typisk kryptand . Införandet av en speciell kryptandligand innehållande aminer istället för eterbindningar har möjliggjort isolering av kalider och natrider som är stabila vid rumstemperatur.
Flera alkalier har syntetiserats:
- En förening i vilken vätejoner är inkapslade av adamanzan , känd som vätenatrid eller "omvänd natriumhydrid" (väte-natrium eller väte-natrid H + Na - ), har observerats.
- Natriumkryptnatrid, [Na( cryptand[2.2.2] )] + Na − , har observerats. Detta salt innehåller både Na + och Na − . Kryptanden isolerar och stabiliserar Na + och förhindrar att den reduceras av Na - .
- Bariumazakryptand -sodid, Ba 2+ [H 5 Azacryptand[2.2.2]] − Na − ⋅2CH 3 NH 2 , har syntetiserats.
- Dimerer av katjoniskt och anjoniskt natrium har observerats.