Metais alcalinos (grupo 1)

Um elétron externo

Todo metal alcalino tem um único elétron externo em um orbital s, por isso sua configuração termina em ns¹: o lítio é [He] 2s¹ e o sódio é [Ne] 3s¹. Perder esse elétron deixa o arranjo estável do gás nobre anterior, por isso os metais alcalinos formam facilmente íons 1+ como Li⁺, Na⁺ e K⁺. Nunca são encontrados livres na natureza e são guardados sob óleo no laboratório.

Propriedades físicas

Os metais alcalinos são macios o bastante para serem cortados com uma faca, e uma superfície nova e prateada escurece em segundos no ar. O lítio, o sódio e o potássio são menos densos que a água, e os pontos de fusão são baixos para metais, de cerca de 180 °C para o lítio até 28 °C para o césio. Seus compostos colorem chamas: carmesim para o lítio, amarelo-alaranjado para o sódio e lilás para o potássio.

Reações com a água e com outros elementos

Todos os metais alcalinos reagem com a água e formam um hidróxido e gás hidrogênio: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂. A solução de hidróxido é fortemente alcalina, o que dá nome à família. O lítio produz efervescência constante, o sódio derrete em uma bolinha e desliza pela superfície, o potássio irrompe em uma chama lilás, e o rubídio e o césio reagem de forma explosiva.

Eles também se combinam diretamente com não metais, formando sais iônicos brancos com o cloro (2Na + Cl₂ → 2NaCl) e óxidos no ar, por exemplo 4Li + O₂ → 2Li₂O.

Tendências ao longo do grupo

Cada passo para baixo no grupo acrescenta uma camada eletrônica, de modo que o elétron externo fica mais longe do núcleo, mais blindado e mais fácil de perder. A reatividade, portanto, aumenta do lítio ao césio. O raio atômico aumenta, enquanto a primeira energia de ionização e os pontos de fusão e de ebulição diminuem. A densidade em geral aumenta, embora o potássio seja menos denso que o sódio. O frâncio é difícil de estudar: seu isótopo de vida mais longa tem meia-vida de apenas 22 minutos.

Usos dos metais alcalinos

O lítio alimenta as baterias recarregáveis de íons de lítio de celulares e carros elétricos, e o carbonato de lítio é um medicamento para o transtorno bipolar. O sódio está no sal de cozinha (NaCl), no bicarbonato de sódio (NaHCO₃) e no hidróxido de sódio usado para fazer sabão. O potássio é um nutriente essencial e um importante ingrediente de fertilizantes, e os relógios atômicos de césio definem o segundo.