Šarminiai metalai yra minkšti ir ypač reaktyvūs metalai, kurių kiekvieno išoriniame apvalkale yra tik vienas elektronas. Periodinėje elementų lentelėje išvardyti kaip 1 grupė. Didėjančio atominio skaičiaus tvarka jie yra ličio, natrio, kalio, rubidžio, cezio ir frankio. Visi jų žemiau esantys elektronų apvalkalai yra visiškai užpildyti. Šių metalų cheminis reaktyvumas nuolat didėja didėjant atominiam skaičiui.
Prisidėję veiksniai
Trys šarminių metalų reaktyvumą lemiantys veiksniai yra teigiamo krūvio kiekis branduolyje, atstumas iki tolimiausio elektrono ir kitų elektronų ekranavimas tarp branduolio ir išorės elektronas. Teigiamas branduolio krūvis yra lygus atominiam skaičiui, taigi ličio yra 3, natrio - 11, kalio - 19, rubidžio - 37, cezio - 55 ir frankio - 87. Šis didėjantis teigiamas krūvis apsunkina tolimiausio neigiamo elektrono išėjimą. Jei tai būtų vienintelis veiksnys, šarminių metalų reaktyvumas sumažėtų didėjant atominiam skaičiui.
Ekranavimas
Didžioji dalis teigiamo branduolio krūvio yra apsaugota nuo patekimo į atokiausią elektroną pagal ekranavimo charakteristiką. Žemiau jo esantys neigiami elektronai sumažina efektyviausią teigiamą krūvį, kurį „jaučia“ pats tolimiausias elektronas. Ekranavimas iš dalies priklauso nuo orbitalių, kuriose yra elektronai, geometrijos. Tai padeda nustatyti reaktyvumą, tačiau šarminiams metalams reaktyvumą labiausiai veikia trečiasis faktorius.
Atstumas nuo branduolio
Atstumas nuo branduolio yra didžiulis elementinio reaktyvumo veiksnys, nes trauka tarp teigiamų ir neigiamų krūvių mažėja, kai atstumo tarp jų kvadratas dideja. Jei elektrono atstumas nuo branduolio padvigubėja, elektrostatinė jėga padalijama iš keturių. Todėl atstumas nuo branduolio dažnai lemia cheminį reaktyvumą. Kuo mažesnis atstumas, tuo reaktyvesnis yra elektronus mylintis elementas. Tačiau kuo mažesnis atstumas, tuo mažiau šarminis metalas reaguoja.
Reaktyvumo tvarka
Remiantis šiais trim veiksniais, labiausiai reaguoja francis, paskui tokia tvarka - rubidiumas, cezis, kalis ir natris. Galiausiai ličio reakcija iš šarminių metalų yra mažiausia. Kadangi atstumas tarp branduolio ir tolimiausio elektrono iš esmės yra spindulys atomą, tai didina reaktyvumą didėjant atstumui tarp branduolio ir tolimiausio elektrono prasme. Kadangi atomų spinduliai yra ličio 167 pm (pikometrai), natrio 190 pm, kalio - 243 pm, rubidžio - 265 pm, cezio - 298 pm, o frankas vis dar didesnis.