Los metales alcalinos son metales blandos y extremadamente reactivos, cada uno de los cuales tiene solo un electrón en su capa más externa. Incluido en la tabla periódica de los elementos como Grupo 1. En orden de número atómico creciente, son litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Todas sus capas de electrones inferiores están completamente llenas. La reactividad química de estos metales se vuelve cada vez mayor con el aumento del número atómico.
Factores contribuyentes
Tres factores que contribuyen a la reactividad de los metales alcalinos son la cantidad de carga positiva en el núcleo, la distancia al electrón más externo y el blindaje de los otros electrones entre el núcleo y el electrón externo electrón. La carga positiva del núcleo es igual al número atómico, por lo que el litio es 3, el sodio es 11, el potasio es 19, el rubidio es 37, el cesio es 55 y el francio es 87. Esta carga positiva creciente hace que sea más difícil que salga el electrón negativo más externo. Si fuera el único factor, la reactividad de los metales alcalinos disminuiría al aumentar el número atómico.
Blindaje
Gran parte de la carga positiva del núcleo evita que llegue al electrón más externo gracias a la característica del blindaje. Los electrones negativos debajo de él disminuyen la carga positiva efectiva que el electrón más externo "siente". El blindaje depende en parte de la geometría de los orbitales en los que se mantienen los electrones. Esto ayuda a determinar la reactividad, pero para los metales alcalinos, el tercer factor afecta más la reactividad.
Distancia desde el núcleo
La distancia del núcleo es el factor abrumador en la reactividad elemental porque la atracción entre cargas positivas y negativas disminuye a medida que el cuadrado de la distancia entre ellas aumenta. Si un electrón tiene su distancia duplicada desde el núcleo, la fuerza electrostática se divide por cuatro. Como resultado, la distancia del núcleo a menudo determina la reactividad química. Cuanto menor es la distancia, más reactivo es un elemento amante de los electrones. Sin embargo, cuanto menor es la distancia, menos reactivo es un metal alcalino.
El orden de la reactividad
Según estos tres factores, el francio es el más reactivo, seguido del rubidio, el cesio, el potasio y el sodio, en ese orden. Finalmente, el litio es el menos reactivo de los metales alcalinos. Dado que la distancia entre el núcleo y el electrón más externo es esencialmente el radio del átomo, esta reactividad creciente con una mayor distancia entre el núcleo y el electrón más externo hace sentido. Como los radios de los átomos son de litio 167 pm (picómetros), sodio 190 pm, potasio 243 pm, rubidio 265 pm, cesio 298 pm y francio es aún mayor.