MÉTAUXMétaux alcalins
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Les composés alcalins
La stabilité des hydrures alcalins croît avec le numéro atomique. L'hydrure de lithium possède une stabilité exceptionnelle. Fondu, il conduit l'électricité et, par électrolyse, on recueille de l'hydrogène à l'anode, ce qui permet d'affirmer l'existence d'une structure Li+H-. Ce composé s'obtient facilement en faisant passer un courant d'hydrogène sur du métal légèrement chauffé. La préparation des autres hydrures est plus délicate. On remarque une augmentation de masse volumique sensible entre le métal et l'hydrure, ce qui suppose une contraction de volume, qui peut atteindre 44 p. 100 dans le cas du césium, au cours de la réaction entre le métal et l'hydrogène. La combinaison directe du métal et de l'azote n'a lieu que dans le cas du lithium pour conduire au nitrure Li3N dès la température ordinaire.
Les oxydes normaux de type M2O ne se préparent pas facilement par oxydation directe, et seul celui du lithium est assez usuel. Les alcalins lourds donnent plutôt des composés plus riches en oxygène. Le produit de la combustion du sodium est principalement le peroxyde Na2O2 ; celui de la combustion des alcalins lourds, le superoxyde, comme KO2. L'étude complète du système césium-oxygène met en outre en évidence plusieurs sous-oxydes : Cs7O, Cs4O, Cs7O2. Les peroxydes libèrent de l'eau oxygénée par action des acides ou de l'eau :
En milieu basique, l'eau oxygénée, instable, libère son oxygène, ce qui permet d'utiliser le peroxyde de sodium, sous le nom d'oxylithe, pour préparer de petites quantités de ce gaz par simple adjonction d'eau. Les oxydes, comme les hydroxydes et de nombreux composés alcalins, possèdent des chaleurs de formation qui dépassent souvent quatre cents kilojoules par mole de métal, ce qui les rend thermiquement stables et très difficiles à réduire. L'existence de composés de type M2O2 et MO2 ne doit pas faire penser que les métaux alcalins possèdent parfois un degré d'oxydation de 2 ou 4 ; en effet, la stru [...]
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Écrit par :
- Jean PERROTEY : docteur ès sciences, maître assistant à l'université de Haute-Normandie
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Pour citer l’article
Jean PERROTEY, « MÉTAUX - Métaux alcalins », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 22 juin 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/metaux-metaux-alcalins/