Grupă 1I A Perioadă        11H 23Li 311Na 419K 537Rb 655Cs 787Fr

Metalele alcaline reprezintă grupa constituită din litiu (Li), sodiu (Na), potasiu (K),Simbolurile Na și K pentru sodiu și potasiu sunt derivate din numele lor latinesc, natriu și kaliu; aceleași origini ale numelor elementelor sunt prezente în anumite limbi, precum germana și rusa. rubidiu (Rb), cesiu (Cs), și franciu (Fr). Împreună cu hidrogenul acestea constitute grupa 1, aflată în blocul-s al tabelului periodic. Toate metalele alcaline au electronul de pe ultimul strat în orbitalul-s: această configurație comună a electronilor rezultă în proprietăți foarte similare. Metalele alcaline sunt un exemplu concret al tendințelor unei grupe, elementele prezentând caracteristici omoloage. Această familie de elemente este cunoscută și ca familia litiului, datorită elementului din vârf.

Toate metalele alcaline prezintă luciu, sunt moi, extrem de reactive în condiții standard de temperatură și presiune, având abilitatea de cedare electronică ce formează cationi încărcați +1. Pot fi tăiate ușor cu un cuțit datorită durității mici, suprafața expusă fiind oxidată rapid de umiditatea atmosferică și oxigen (iar în cazul litiului, azotul realizează acest proces). Datorită reactivității înalte, acestea trebuie depozitate în ulei pentru a preveni reacțiile cu aerul, sunt răspândite în natură doar sub formă de săruri și niciodată în stare nativă. Cesiul este cel mai reactiv dintre metalele alcaline; toate alcalinele reacționează cu apa, reacția devenind mai violentă odată cu creșterea masei atomice.

Toate metalele alcaline sunt răspândite în natură sub formă de compuși: în ordinea abundenței elementelor chimice, sodiul este cel mai abundent, urmat de potasiu, litiu, rubidiu, cesiu și, în cele din urmă, franciu (care este extrem de rar datorită radioactivității sale mari; franciul este stabil în natură sub formă izotopică ca și măsură intermediară în anumite ramuri obscure ale lanțului natural de dezintegrare. S-a încercat, la nivel experimental, sinteza ununeniului (Uue), care se presupune a fi următorul membru al grupei, însă fără rezultate. Cu toate acestea, ununeniul e posibil să nu fie un metal alcalin datorită efectului relativistic, predicându-se a avea un efect major asupra proprietăților chimice ale elementelor supergrele; chiar dacă s-ar dovedi că nu este un metal alcalin, ar fi posibil să existe diferențe ale proprietîților fizice și chimice, comparativ cu omologii mai ușori.

Aplicațiile tehnologie ale metalelor alcaline sunt diverse, cea mai cunoscută utilizare fiind ale atomilor de rubidiu și cesiu în ceasurile atomice, cesiul fiind și elementul pe care s-a bazat măsura de secundă. O aplicație comună ai compușilor sodiului este lampa pe bază de vapori de sodiu, ce oferă lumină optimă. Sarea de bucătărie, sau clorura de sodiu, a fost utilizată încă din Antichitate. Litiul a fost utilizat atât în tratamentele psihiatrice, cât și ca anod în bateriile de litiu. Sodiul și potasiul sunt de asemenea elemente esențiale, având un rol biologic major ca și electroliți; deși celelalte metale alcaline nu prezintă același caracter esențial, prezintă diverse efecte variate asupra organismelor (atât benefice, cât și toxice). __TOC__

Istoric

Compușii sodiului au fost cunoscuți încă din Antichitate; clorura de sodiu a fost un element important al activității umane, termenul de salariu având etimologia din plata soldaților romani cu sare, ulterior permițându-le să primească o sumă de bani pentru alte achizițiiFDA Consumer, Volume 14, pagina 3. Deși potasa era utilizată din Antichitate, aceasta nu a fost înțeleasă ca o substanță diferită de sărurile minerale de sodiu. Georg Ernst Stahl obținuse dovezi experimentale ale diferenței dintre sodiu și potasiu în 1702, iar Henri-Louis Duhamel du Monceau a dovedit această diferență în 1736. Compoziția chimică exactă a compușilor de sodiu și potasiu, precum și statutul de element chimic al sodiului și potasiului nu erau cunoscute la vremea respectivă, nefiind astfel incluse de Antoine Lavoisier în lista sa ale elementelor chimice din 1789.

Potasiul pur a fost izolat prima dată în 1807 în Anglia, de către Humphry Davy, ca produs al electrolizei cu pila voltaică a topiturii de potasă caustică (KOH, hidroxid de potasiu); alte încercări anterioare s-au dovedit fără succes, datorită reactivității înalte a potasiului. Potasiul a fost primul metal izolat prin electroliză. Mai târziu în același an, Davy raportase extracția sodiului folosindu-se de aceeași tehnică aplicată pe soda caustică (NaOH, leșie), demonstrând astfel că elementele și sărurile lor sunt diferite.

Petalitul (Li Al Si4O10) a fost descoperit în anul 1800 de către chimistul brazilian José Bonifácio de Andrada într-o mină de pe insula Utö, Suedia. Cu toate acestea, abia în 1817 Johan August Arfwedson, lucrând în laboratorul lui Jöns Jacob Berzelius, detectase prezența unui nou element în timpul analizei minereului de petalit. TAcest element nou a fost consemnat ca formând compuși similari cu cei ai sodiului și potasiului, deși carbonații de litiu și hidroxizii de litiu erau mai puțin solubili în apă și având un caracter bazic mai pronunțat decât celelalte metale alcaline Berzelius numise materialul necunoscut "lithion/lithina", din grecescul λιθoς (lithos, însemnând "piatră"), pentru a ilustra descoperirea acestuia într-un material solid (spre deosebire de potasiu, care a fost descoperit în cenușa algelor, precum și sodiul descoperit în sângele animalelor); ulterior, va oferi numele elementului "litiu". Litiul, sodiul și potasiul au făcut parte din descoperirea periodicității tabelului periodic, fiind aflate într-o serie de triade elementare ale aceleași grupe periodice, notate de Johann Wolfgang Döbereiner în 1850 ca având proprietăți similare.

Rubidiul și cesiul au fost primele elemente descoperite cu ajutorul unui spectroscope, inventat în 1859 de către Robert Bunsen și Gustav Kirchhoff. În anul următor, aceștia descoperiseră cesiul în apa minerală din Bad Dürkheim, Germania. Descoperirea rubidiului a fost facută in 1861 în Heidelberg, Germania, ca și component al mineralului lepidolite. Numele de rubidiu si cesiu provin din liniile spectrale cele mai proeminente ale spectrului de emisie: o linie roșie pentru rubidiu (din latinescul rubidus, ce însemna roșu intens) și o linie azurie pentru cesiu (derivat din latinescul caesius).

În jurul anului 1865, John Newlands a realizat o serie de articole unde listase elementele în ordinea creșterii masei atomice și în funcție de proprietățile fizico-chimice care se repetau la un interval de opt elemente; această periodicitate a fost echivalată cu octavele muzicale, unde notele distanțate de o octavă au aceeași funcție muzicală. Versiunea sa grupase metalele alcaline cunoscute la vremea respectiva (de la litiu la cesiu), precum și cuprul, argintul și taliul (ce prezentau numărul de oxidare +1 caracteristic metalelor alcaline), în aceeși grupă periodică. Tabelul său plasase hidrogenul cu halogenii.

După anul 1869, Dmitri Mendeleev propunea versiunea sa a tabelului periodic, plasând litiul la începutul unei grupe, alături de sodiu, potasiu, rubidiu, cesiu și taliu. Doi ani mai târziu, Mendeleev a revizuit tabelul, plasând hidrogenul în grupa 1 deasupra litiului și mutând taliul în grupa borului. Versiunea din 1871 conținea elementele cupru, argint și aur ca fiind clasate de două ori, o dată ca și componente ale grupei IB și o dată ca fiind în grupa VIII.In the 1869 version of Mendeleev's periodic table, copper and silver were placed in their own group, aligned with hydrogen and mercury, while gold was tentatively placed under uranium and the undiscovered eka-aluminium in the boron group. După introducerea coloanei a 18-a în tabel, grupa IB a fost mutată în poziția lor actuală, în blocul-d, în timp ce metalele alcaline au rămas în grupa IA. Ulterior, numele grupului a fost schimbat in Grupa 1 ÎN ANUL 1988. Denumirea trivială de "metale alcaline" provine de la faptul că hidroxizii elementelor din grupa 1 sunt alcalii puternice atunci când sunt dizolvate în apă.

Au fost cel puțín patru descoperiri greșite și incomplete înainte ca Marguerite Perey de la Institutul Curie din Paris, Franța să descopere franciul în 1939 prin purificarea unei mostre de actiniu-227, a cărui energie de dezintegrare ar fi fost raportată ca fiind de 220 keV. Totuși, Perey observase că particulele se dezintegrau la un nivel energetic sub 80 keV. Perey credea că activitatea de dezintegrare ar fi putut fi cauzată de un produs neidentificat al dezintegrării, ce s-a separat în timpul purificării, dar reapăruse în actiniul-227 pur. Diverse teste au eliminat posibilitatea ca elementul necunoscut să fie toriul, radiul, plumbul, bismutul sau taliul. Produsul nou indica proprietăți chimice specifice metalelor alcaline (cum ar fi co-precipitarea cu sărurile de cesiu), ceea ce a dterminat-o pe Perey să creadă că era vorba de elementul 87, cauzat de dezintegrarea alfa al actiniului-227.Adloff, Jean-Pierre; Kaufman, George B. (25 September 2005). Francium (Atomic Number 87), the Last Discovered Natural Element . The Chemical Educator 10 (5). Retrieved 26 March 2007. Perey a încercat să determine proporția de dezintegrare beta la dezintegrare alfa a actiniului-227ș primul ei test indică raminificarea alfa la 0,6%, valuare ce va fi revizuita de către ea la 1%.

^{227}_{89}Ac ^{223}_{87}Fr ^{223}_{88}Ra ^{219}_{86}Rn Următorul element clasat sub franciu (eka-franciu) în tabelul periodic ar fi ununennium (Uue), elementul119. Sinteza ununeniului a fost încercată în 1985 prin bombardarea unui atom de einsteinium-254 cu ioni de calcium-48 în cadrul acceleratorului superHILAC din Berkeley, California. Nici un atom nu a fost identificat, generând o producție limitată de 300nb.

+→^{302}_{119}Uue*→nici un atomThe asterisk denotes an excited state.

Este puțin probabil ca această reacție să poată crea orice atom de unuenium în viitorul apropiat, având în vedere sarcina dificilă de a genera suficient einsteinium-254, preferat în producția elementelor ultragrele datorită masei sale mari, timpul de înjumătățire relativ lung de 270 de zile și disponibilitatea în cantități de cîteva micrograme pentru a avea o țintă suficient de mare pentru a crește sensibilitatea experimentului la nivelul dorit; einsteniul nu a fost întâlnit în natură și a fost produs doar în laboratoare, iar cantitățile disponibile sunt mai scăzute decât necesarul pentru o sinteză eficientă a elementelor supergrele. Cu toate acestea, datorită faptului că ununeniul este primul din elementele perioadei 8 a tabelului periodic extins, ar putea fi descoperit în viitorul apropiat prin alte reacții, o încercare de sinteză fiind deja în curs în Japonia. În prezent, niciunul din elementele perioadei 8 nu au fost descoperite încă, fiind posibil, datorită drip instabilities, ca doar elementele de la baza perioadei 8, până în jurul elementului 128, ar fi posibile din punct de vedere fizic. Nici o încercare de sinteză a elementelor alcaline grele nu a fost făcută: datorită numărului lor atomic extrem de mare, acestea ar necesita metode și tehnologii noi și mult mai puternice.

Răspândire În Sistemul Solar