alkalimetallene

Uttale
alkˈalimetaller
Etymologi
fra al quali (arab.) = asken

grunnstoffene i 1. hovedgruppe av grunnstoffenes periodesystem. Disse fire har stabile isotoper: Litium, natrium, kalium, rubidium og cesiumfrancium har bare radioaktive isotoper og er bare undersøkt i spormengder. Vi konsentrer oss derfor om de fem første grunnstoffene her. Verdier for flere viktige størrelser er gitt i tabellen nedenfor.

Navn Litium Natrium Kalium Rubidium Cesium
atomnummerSymbol 3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs
Relativ atommasse 6,941 22,990 39,098 85,468 132,91
Smeltepunkt i oC 180 97,8 63,7 39,3 28,4
Kokepunkt i oC 1620 883 760 688 678
Ioneradius i pm 78 98 133 149 165
Tetthet  i g cm-3 0,534 0,971 0,86 1,532 1,873
Standard reduksjonspotensial i V -3,05 -2,713 -2,93 -2,924 -2,923
Forekomst i jordskorpen i ppm 20 23 000 21 000 90 3

Alle grunnstoffene er sølvhvite metaller, men da de bare inneholder ett ytterelektron per atom er metallene myke og lette å skjære. Smeltepunktet avtar fra litium til cesium som smelter bare litt over romtemperatur. Tettheten og ioneradien øker med atomnummeret. Det eneste unntaket er kalium hvor tettheten er unormalt liten. Det skyldes at kaliumionet er vesentlig større enn natriumionet.

Alle grunnstoffene har et stort og negativt standard reduksjonspotensial så de er gode reduksjonsmidler og frigjør hydrogengass fra vann:

Me(s) + 2H2O(l) → Me+(aq) + OH(aq) + H2(g)

Oksidasjonstallet for metallet øker fra 0 til 1, så metallet blir oksidert, mens oksidasjonstallet for H avtar fra +1 i H2O til 0 i H2. så hydrogen blir redusert.  Litium reagerer forholdsvis langsomt med vann, men reaksjonen blir mer og mer voldsom etter som vi går nedover i gruppen. Alle alkalimetallene reagerer med oksygengass i luften og danner oksider (MeO(s), peroksider (Me2O2(s)) og hyperoksider (MeO2(s)). De må derfor oppbevares under petroleum eller i en inert atmosfære.

I naturen foreligger disse grunnstoffene som enverdige ioner, Me+, i saltleier dannet ved inndampning av tidligere hav. Særlig utbredt er de i bergarter som silikater. Saltene er med få unntak lett løselige i vann. For nærmere opplysninger se det enkelte grunnstoff.