Metalele alcaline sunt metale moi și extrem de reactive, fiecare dintre ele având un singur electron în învelișul său exterior. Listat în tabelul periodic al elementelor ca grupul 1. În ordinea creșterii numărului atomic, acestea sunt litiu, sodiu, potasiu, rubidiu, cesiu și franciu. Toate învelișurile lor de electroni de jos sunt complet umplute. Reactivitatea chimică a acestor metale devine constant mai mare odată cu creșterea numărului atomic.
Factorii care contribuie
Trei factori care contribuie la reactivitatea metalelor alcaline sunt cantitatea de sarcină pozitivă din nucleu, distanța până la electronul cel mai exterior și ecranarea de către ceilalți electroni între nucleu și exterior electron. Încărcarea pozitivă a nucleului este egală cu numărul atomic, deci litiu este 3, sodiu este 11, potasiu este 19, rubidiu este 37, cesiu este 55 și franciu este 87. Această încărcare pozitivă în creștere face mai dificilă ieșirea electronului negativ exterior. Dacă ar fi singurul factor, reactivitatea metalelor alcaline ar scădea odată cu creșterea numărului atomic.
Scutire
O mare parte din sarcina pozitivă a nucleului este împiedicată să ajungă la electronul cel mai exterior prin caracteristica ecranării. Electronii negativi de sub acesta scad încărcătura pozitivă efectivă pe care o simte electronul cel mai exterior. Ecranarea depinde în parte de geometria orbitalilor în care sunt ținuți electronii. Acest lucru ajută la determinarea reactivității, dar pentru metalele alcaline, al treilea factor afectează cel mai mult reactivitatea.
Distanța față de nucleu
Distanța față de nucleu este factorul copleșitor al reactivității elementare, deoarece atracția între sarcinile pozitive și negative scade pe măsură ce pătratul distanței dintre ele crește. Dacă un electron are distanța sa dublată față de nucleu, forța electrostatică este împărțită la patru. Ca urmare, distanța față de nucleu determină adesea reactivitatea chimică. Cu cât distanța este mai mică, cu atât este mai reactiv un element iubitor de electroni. Cu cât distanța este mai mică, cu atât este mai puțin reactiv un metal alcalin.
Ordinul reactivității
Pe baza acestor trei factori, franciul este cel mai reactiv, urmat de rubidiu, cesiu, potasiu și sodiu, în această ordine. În cele din urmă, litiul este cel mai puțin reactiv dintre metalele alcaline. Deoarece distanța dintre nucleu și electronul cel mai exterior este în esență raza atom, această reactivitate crescândă cu o distanță crescută între nucleu și electronii cei mai exteriori sens. Deoarece razele atomilor sunt litiu 167 pm (picometre), sodiu 190 pm, potasiu 243 pm, rubidiu 265 pm, cesiu 298 pm și franciu este încă mai mare.