Gli elementi del Gruppo 1 sono solidi metallici morbidi e lucenti. Sono malleabili, duttili e buoni conduttori di calore ed elettricità. I punti di fusione dei metalli alcalini sono insolitamente bassi per i metalli e diminuiscono scendendo lungo il gruppo. Anche la densità diminuisce nella stessa direzione, ad eccezione del potassio (tabella 1).
Tabella 1: Proprietà dei metalli alcalini
| Elemento | Configurazione elettronica | Raggio atomico (pm) | IE1 (kJ/mol) | Punto di fusione (°C) | Densità a 25 °C (g/cm3) |
| Li | [Lui] 2s1 | 152 | 520 | 181 | 0.53 |
| Na | [Ne] 3s1 | 186 | 496 | 98 | 0.97 |
| K | [Ar] 4s1 | 227 | 420 | 64 | 0.86 |
| Rb | [Kr] 5s1 | 248 | 400 | 39 | 1.53 |
| Cs | [Xe] 6s1 | 265 | 380 | 29 | 1.93 |
Spostandosi verso il basso di un gruppo, il numero quantico principale, n, aumenta di uno per ogni elemento. Così, gli elettroni esterni si avvicinano al nucleo, e il raggio atomico aumenta dal litio al cesio.
La configurazione elettronica di questi elementi mostra che il guscio di valenza ha un solo elettrone (Tabella 1). La perdita di questo elettrone produce un catione con la configurazione del gas nobile. Così, i metalli alcalini hanno una grande tendenza a dare via questo elettrone e hanno basse energie di ionizzazione prima, che diminuiscono il gruppo. La loro capacità di perdere un elettrone li rende facilmente altamente reattivi ed eccellenti agenti riducenti.
I metalli alcalini reagiscono vigorosamente con i non metalli, come gli alogeni. La reazione del sodio e del cloro alla produzione di cloruro di sodio è esotermica. Anche i metalli alcalini reagiscono violentemente con l’acqua, e vengono prodotti idrogeno gassoso e un idrossido metallico alcalini. Il calore prodotto durante la reazione può accendere il gas idrogeno rilasciato, portando a un’esplosione. Entrambe queste reazioni diventano più esotermiche per i metalli alcalini più pesanti a causa delle loro minori energie di ionizzazione.
L’esposizione all’aria, poiché reagiscono con l’ossigeno per formare ossidi, riduce la lucentezza metallica dei metalli alcalini. Il litio reagisce con l’ossigeno per dare ossido di litio, mentre altri metalli alcalini come il sodio formano ossidi e perossidi. Lo ione perossido ha un singolo legame covalente ossigeno-ossigeno ed è un potente accettore di ioni idrogeno, rendendo forti i perossidi dei metalli alcalini. Anche i metalli alcalini come potassio, rubidio e cesio producono superossidi. I superossidi sono caratterizzati dalla presenza di O2−. Il superossido di potassio è un solido giallo che si decompone a 560 °C.
Questo testo è adattato da Openstax, Chimica 2e, Sezione 6.5: Variazioni periodiche nelle proprietà degli elementi.
