Gruppe 1: Wasserstoff und die Alkalimetalle

Ein Außenelektron: das ns¹-Muster

Jede Konfiguration endet auf ns¹, wobei n die Periodennummer ist: Wasserstoff ist 1s¹, Lithium [He] 2s¹ und Cäsium [Xe] 6s¹. Die Metalle geben dieses Elektron leicht ab und hinterlassen einen Edelgasrumpf, daher bilden sie einfach positiv geladene Ionen wie Li⁺, Na⁺ und K⁺.

Wasserstoff hat keinen inneren Rumpf, auf den er zurückfallen kann. Meist teilt er sein Elektron, wie in H₂ und H₂O, doch er kann es auch abgeben und zu H⁺ werden, dem Ion, das Säuren sauer macht, oder eines aufnehmen und das Hydrid-Ion H⁻ bilden, wie im Lithiumhydrid (LiH).

Trends in der Spalte nach unten

Jeder Schritt nach unten fügt eine Schale hinzu, sodass das Außenelektron weiter vom Kern entfernt und leichter zu entfernen ist. Die erste Ionisierungsenergie fällt von 13,598 eV bei Wasserstoff auf 5,392 eV bei Lithium und 3,894 eV bei Cäsium, die Elektronegativität von 2,2 auf 0,98 und 0,79, sodass die Metalle weiter unten am heftigsten reagieren.

Auch die Schmelzpunkte sinken: Lithium schmilzt bei 453,65 K, Natrium bei 370,94 K und Cäsium bei nur 301,59 K, etwa 28 °C, während Wasserstoff bei 13,99 K schmilzt.

Wo du Gruppe 1 begegnest

Wasserstoff steckt im Wasser und in den meisten Molekülen deines Körpers, und riesige Mengen werden zur Herstellung von Ammoniak für Düngemittel verwendet. Natrium- und Kaliumionen übertragen die Signale in deinen Nerven, Lithium speichert Energie in Handy- und Autoakkus, und Rubidium und Cäsium halten in Atomuhren die Zeit.

Gruppe 1 und die Alkalimetalle

Eine Gruppe ist eine Spalte, eine Familie dagegen eine Menge von Elementen, die sich ähnlich verhalten. Wasserstoff gehört zur Spalte, aber nicht zur Familie: Er bildet kovalente statt ionische Bindungen, und manche Tabellen setzen ihn stattdessen über Fluor. Tief im Inneren des Jupiters verwandelt ihn der enorme Druck jedoch vermutlich in ein flüssiges Metall. Die sechs Metalle darunter haben ihre eigene Seite zur Familie der Alkalimetalle.