碱金属

3 Li
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11 Na
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19 K
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37 Rb
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55 Cs
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87 Fr

碱金属是指在元素周期表中同属一的六个金属元素:[1]。根據IUPAC最新的規定,碱金属属于元素周期表中的第1族元素[注解 1]碱金属均有一个属于s轨道的最外层电子,[3][4][5],因此这一族属于元素周期表的s区[6]碱金属的化学性质显示出十分明显的同族元素相似性,是化学元素周期性英语periodic trends的例证之一。[3]尽管也同属于第1族[1][7],但其显现的化学性质和碱金属相差甚远,[8]因此通常不被认为是碱金属。[9][10]

碱金属有很多相似的性质;都是银白色的金属密度小、熔点沸点都比较低、标准状况下有很高的反应活性英语reactivity (chemistry)[3]它们易失去价电子形成带一个单位正电荷的阳离子[11]:28 它们一般质地较为柔软,可以用刀切开,露出银白色的剖面;由于能和空气中的氧气反应,剖面暴露于空气中将很快失去光泽。[3]由于碱金属化学性质都很活泼,贮存时一般将它们放在礦物油中,或封于稀有气体中保存,以防止其与空气或水发生反应。[12]在自然界中,碱金属元素只有化合态,不能以稳定单质形式存在。[12] 碱金属都能和水发生激烈的反应,生成碱性的氢氧化物,其反应能力与剧烈程度随着原子序数的增大而越强。 [3][13]

所有已发现的碱金属均天然存在于自然界中。按照化學元素豐度顺序,自然界化学丰度最高的是钠,其次是钾,接下来是锂、铷、铯,最后是钫。钫的放射性很强,因此只能作为天然衰變鏈的产物,在自然界中痕量存在。[14][15]已有实验试图合成可能的第七个碱金属Uue,但截至目前均以失败告终。[16]此外,由于相对论效应会极大影响包括Uue在内的超重元素的性质,因此Uue可能不是碱金属;[17]即使它真的是碱金属,它的物理性质和化学性质也可能会和其它六个碱金属有较大差异。[18]:1729–1733

碱金属有多种用途。铷或铯的原子钟是游离态碱金属元素最著名的应用实例之一,[19]其中以铯原子钟最为精准。[20][21]钠化合物较为常见的一种用途是制作钠灯,一种高效光源。[22][23] 人类对食盐(氯化钠)的使用可追溯到古代。钠和钾是生物体中的电解质,具有重要的生物学功能,属于膳食矿物质[24][25]尽管其它碱金属并非膳食矿物质,它们同样会对身体产生或有益或有害的影响。[26][27][28][29]

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