Gruppo 1 — gli elementi che cedono il loro elettrone a quasi qualsiasi cosa

Metalli alcalini

Sei metalli teneri e argentati, così desiderosi di perdere il loro singolo elettrone esterno che nessuno di essi si trova mai libero in natura. Vengono conservati sotto olio, si tagliano con un coltello e reagiscono con l'acqua con violenza sufficiente a incendiare l'idrogeno che liberano.

Membri
6
Gruppo
1
Configurazione
ns¹
Radioattivi
1

Evidenziato nella tavola periodica

Che cosa li definisce

Tre caratteristiche che definiscono Metalli alcalini

01

Un elettrone trattenuto debolmente

Ogni metallo alcalino ha esattamente un elettrone nel guscio più esterno, molto lontano dal nucleo e protetto da un guscio interno completo. Perderlo produce un nucleo stabile di gas nobile, quindi lo perdono alla minima occasione, formando ioni +1 in praticamente ogni composto che producono.

02

La reattività aumenta scendendo

Il litio frizza nell'acqua. Il sodio sfreccia sulla superficie e può incendiarsi. Il potassio si incendia facilmente, con una fiamma lilla. Rubidio e cesio esplodono al contatto. La tendenza è chiara: più l'elettrone esterno è lontano dal nucleo, meno è trattenuto e più velocemente si allontana.

03

Fisicamente diverso dalla maggior parte dei metalli

Sono abbastanza morbidi da poter essere tagliati, abbastanza leggeri da far galleggiare litio, sodio e potassio sull'acqua e hanno bassi punti di fusione: il cesio liquefa a 28 °C, appena sopra la temperatura ambiente. Un legame metallico debole per atomo non tiene bene insieme un reticolo.

Tendenze periodiche

Come cambiano nella famiglia

Scendendo nel gruppo: il raggio atomico cresce, l'energia di ionizzazione diminuisce, la densità aumenta (tranne il potassio, che è più leggero del sodio), il punto di fusione diminuisce e la reattività aumenta rapidamente. Lungo un periodo sono gli atomi più grandi e hanno le energie di ionizzazione più basse di tutti.

Nel mondo

A che cosa servono

Litio

Batterie ricaricabili: una cella agli ioni di litio funziona spostando ioni Li⁺ nudi tra gli elettrodi. È anche un trattamento di prima linea per il disturbo bipolare, con un meccanismo non ancora pienamente compreso.

Sodio

Sale da cucina, vetro, sapone e le lampade stradali giallo-arancioni che hanno dominato le città per decenni. Gli ioni sodio trasportano ogni impulso nervoso nel vostro corpo.

Potassio

Soprattutto fertilizzanti: la "K" dell'NPK. È inoltre essenziale per ogni cellula che possedete; il potassio-40 rende banane e persone debolmente radioattive.

Rubidio e cesio

Orologi atomici. Il secondo è definito da una transizione del cesio-133 e gli orologi al rubidio sono abbastanza compatti da essere installati nei satelliti GPS.

Francio

Nessuno. È così raro e ha vita così breve che non è mai esistito alcun campione visibile.

Manipolazione

Sicurezza

Reagiscono tutti con l'acqua e con l'umidità della pelle. Sodio e potassio possono incendiarsi spontaneamente nell'aria umida; il potassio può formare perossidi sensibili agli urti durante una conservazione prolungata. Gli idrossidi alcalini — i prodotti di queste reazioni — sono fortemente caustici e attaccano rapidamente gli occhi.

Informazioni utili

  • Cesio e gallio sono gli unici due metalli che fondono nella mano — il cesio a 28.5 °C.
  • Il francio è così raro che in ogni momento esistono meno di 30 grammi nell'intera crosta terrestre.
  • Ogni metallo alcalino produce un colore caratteristico della fiamma: fu così che Bunsen e Kirchhoff scoprirono spettroscopicamente cesio e rubidio nel 1860–61.

Domande frequenti

Informazioni sulla famiglia Metalli alcalini

Perché i metalli alcalini vengono conservati sotto olio?

Perché reagiscono sia con l'ossigeno sia con il vapore acqueo presenti nell'aria. L'olio minerale esclude entrambi. Il litio viene invece conservato nella vaselina, poiché è abbastanza leggero da galleggiare sulla maggior parte degli oli. Il cesio e il rubidio sono generalmente sigillati in ampolle di vetro sotto argon.

Qual è il metallo alcalino più reattivo?

Il francio, in linea di principio — ma non è mai stato prodotto in una quantità con cui si potesse far reagire qualcosa. Tra i metalli che si possono realmente ottenere, il cesio è il più reattivo; si incendia a contatto con l'aria e reagisce esplosivamente con l'acqua anche a −116 °C.

Perché l'idrogeno è collocato nel gruppo 1 se non è un metallo alcalino?

L'idrogeno ha un elettrone esterno, il che lo colloca in cima al gruppo 1 in base alla configurazione elettronica. Dal punto di vista chimico non si comporta affatto come i metalli alcalini: è un gas non metallico che più spesso condivide il proprio elettrone invece di cederlo. Molte tavole periodiche pongono l'idrogeno completamente al di sopra della tavola, per riconoscere che non si adatta a nessun gruppo.