碱金属是指元素周期表中第一族(ⅠA)的金属元素,除了氢(H)外,包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)和钫(Fr)。这些金属元素的密度较低,熔点和沸点也相对较低。锂的密度为0.534g/cm³,熔点为180.5 °C,沸点为1342 °C。钠的密度为0.971g/cm³,熔点为97.81 °C,沸点为882.9 °C。钾的密度为0.856g/cm³,熔点为63.65 °C,沸点为774 °C。铷的密度为1.532g/cm³,熔点为38.89°C,沸点为688°C。铯的密度为1.8785g/cm³,熔点为28.84 °C,沸点为678.4 °C。钫的密度为1.870g/cm³,熔点为27°C,沸点为677 °C。
碱金属元素的最外层电子属于s轨道,因此它们位于元素周期表的s区。这些元素的化学性质具有明显的同族相似性,是化学元素周期性特征的典型例证。尽管氢也属于第1族,但其化学性质与碱金属存在较大差异,通常不被归类为碱金属。
碱金属具有多种相似性质,如银白色金属、密度小、熔点和沸点低、在标准状况下具有高反应活性。它们容易失去价电子,形成带正电的阳离子。这些金属通常质地柔软,可以切割,暴露在空气中的剖面会迅速失去光泽。由于其化学性质活泼,通常需要存放在矿物油中或稀有气体环境中,以防止与空气和水反应。
在自然界中,碱金属元素仅以化合态存在,不稳定单质形式难以发现。碱金属与水反应剧烈,生成碱性氢氧化物,反应活性随原子序数增加而增强。钠是自然界中丰度最高的碱金属,其次是钾、锂、铷、铯,钫由于放射性强,仅以痕量存在于天然衰变链中。实验尝试合成第七个碱金属Uue,但至今未成功。Uue可能不属于碱金属,即使它是碱金属,其物理和化学性质也可能与其他碱金属有显著差异。
碱金属有多种应用。铷或铯原子钟是碱金属元素最著名的应用之一,尤其是铯原子钟的精确度最高。钠化合物常用于制造钠灯,这是一种高效光源。食盐(氯化钠)的使用可追溯至古代,钠和钾是生物体中的电解质,对生物学功能至关重要,属于必需矿物质。尽管其他碱金属不是必需矿物质,它们也会对身体产生影响。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考