普通化學/各種元素的化學/第 1 族

鹼金屬

鈉金屬軟到可以用刀切割。

鹼金屬是第 1 族 (1A) 的元素。它們是鋰、鈉、鉀、銣、銫和鍅.

這些元素最顯著的特點是它們的反應性。從物理性質上看，它們是柔軟的、有光澤的（新制備時）固體，熔點低；它們能很好地導電。它們都只有一個價電子，很容易失去給幾乎任何電負性物質。鹼金屬在實驗室外從未以單質形式存在，因為它們太活潑了。即使是最少量的氧氣或水也會與金屬發生反應。因此，鹼金屬沒有結構用途。它們必須儲存在惰性液體（如煤油）中或惰性氣體中（氮氣足以儲存除鋰以外的所有這些元素）。

鹼金屬在生物生命和工業中都有很多用途。然而，鍅是放射性的，並且迅速衰變為其他元素，因此它沒有商業用途，它的化學性質也不被完全理解。

所有鹼金屬都容易氧化到 +1 氧化態。

安全

將鹼金屬實驗留給經驗豐富的化學家。

反應

鹼金屬與水、鹵素和酸反應劇烈。反應釋放出令人驚訝的熱量和光。在化學方程式中，鹼金屬用 M 表示。以下是一些示例方程式

$4{\hbox{M}}_{(s)}+{\hbox{O}}_{2(g)}\to 2{\hbox{M}}_{2}{\hbox{O}}_{(s)}$	鹼金屬與氧氣反應生成氧化物，氧化物具有較暗的外觀和較低的反應性。氧化物比純金屬的反應性低得多。
${\hbox{M}}_{2}{\hbox{O}}_{(s)}+{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}\to 2{\hbox{MOH}}_{(aq)}$	然而，氧化物確實會與水劇烈反應生成氫氧化物。這些元素生成的氫氧化物在水中完全解離，形成一些已知的最強鹼。“苛性鈉”是一種工業級強鹼，即氫氧化鈉 (NaOH)。
${\hbox{NaOH}}_{(aq)}+{\hbox{HCl}}_{(aq)}\to {\hbox{NaCl}}_{(aq)}+{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}$	這些氫氧化物很容易與酸反應生成水和相應的鹼性鹽，這是一個中和反應。
$2{\hbox{M}}_{(s)}+2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}\to 2{\hbox{MOH}}_{(aq)}+{\hbox{H}}_{2(g)}$	純鹼金屬也可以直接與水反應。在這種情況下，金屬是鹼性氧化物。會釋放出易燃的氫氣。
$2{\hbox{M}}_{(s)}+{\hbox{Cl}}_{2(g)}\to 2{\hbox{MCl}}_{(s)}$	將鹼金屬暴露在鹵素中會引起劇烈的放熱反應，生成離子鹽。

幾乎所有鹼金屬鹽在水中都高度溶解。它們形成導電溶液，證明了它們的離子性質。

火焰測試

當在火焰中燃燒時，鹼金屬會發出獨特的顏色，可以用它來識別它們。

• 火焰測試
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  鋰（粉紅色火焰）
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  鈉（黃色火焰）
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  鉀（淡紫色火焰）