6 elementi
Metalli alcalini
I metalli alcalini occupano il gruppo 1, sotto l’idrogeno. Ognuno ha un solo elettrone nel guscio esterno, che cede molto facilmente: per questo reagiscono violentemente con acqua e aria e in natura non si trovano mai liberi. Sono così molli da poter essere tagliati con un coltello e hanno punti di fusione bassi che diminuiscono scendendo nel gruppo.
- Membri
- 6
- A temp. ambiente
- 6 solido
- Intervallo di fusione
- da 27 a 181 °C
- Elettronegatività
- 0.7 – 0.98
Tutti: metalli alcalini
- 3LiLitio7 u · 1817
- 11NaSodio22,9898 u · 1807
- 19KPotassio39,0983 u · 1807
- 37RbRubidio85,468 u · 1861
- 55CsCesio132,9055 u · 1860
- 87FrFrancio[223] u · 1939
Perché reagiscono con tanta violenza
Ogni metallo alcalino ha un solo elettrone nel guscio più esterno, lontano dal nucleo e schermato dai gusci completi sottostanti. Cedendolo, l’atomo raggiunge la configurazione elettronica stabile di un gas nobile, perciò se ne separa con estrema facilità. Il risultato è uno ione 1+ e una grande quantità di energia.
Un pezzetto di litio gettato in acqua frigge in modo regolare. Il sodio sfreccia sulla superficie e può prendere fuoco. Il potassio si incendia subito con una fiamma lilla, mentre rubidio e cesio esplodono. In ogni caso il metallo libera idrogeno gassoso e forma una soluzione di idrossido fortemente alcalina, da cui il gruppo prende il nome: «alcali» deriva dall’arabo al-qalī, le ceneri delle piante da cui si ricavarono per la prima volta la potassa e la soda.
Cosa cambia scendendo nel gruppo
Scendendo lungo il gruppo 1, ogni elemento aggiunge un nuovo guscio elettronico. L’elettrone esterno si trova più lontano ed è trattenuto più debolmente, quindi la reattività cresce in modo netto. Allo stesso tempo si indeboliscono i legami metallici che tengono uniti gli atomi: i punti di fusione scendono dai 181 °C del litio ai 28 °C del cesio, che fonde in una giornata calda.
I metalli diventano anche più densi e più teneri. Litio, sodio e potassio galleggiano sull’acqua, mentre rubidio e cesio affondano. Tutti si tagliano con un coltello, rivelando una superficie argentea e brillante che si opacizza in pochi secondi.
Andamenti lungo il gruppo 1
Scendendo di un posto si aggiunge un guscio elettronico. Leggi le colonne dall’alto verso il basso.
Come conservarli e maneggiarli
Poiché reagiscono con l’ossigeno e con l’umidità dell’aria, i metalli alcalini si conservano sotto olio minerale o in fiale sigillate riempite di argon. Il litio è così leggero da galleggiare sull’olio, per cui spesso viene invece ricoperto di vaselina. Gli incendi che li coinvolgono non si possono spegnere con l’acqua: servono sabbia asciutta o estintori a polvere speciali.
Dove li incontriamo ogni giorno
I metalli alcalini puri sono rari fuori dai laboratori, ma i loro composti sono ovunque. Gli ioni sodio e potassio trasportano i segnali elettrici nei nervi, e l’organismo lavora senza sosta per mantenerli in equilibrio.
- Litio: batterie ricaricabili di telefoni, portatili e auto elettriche
- Sodio: sale da cucina, bicarbonato e la luce gialla dei vecchi lampioni
- Potassio: fertilizzanti, e il potassio di banane e patate
- Rubidio e cesio: orologi atomici, compreso lo standard al cesio che definisce il secondo
Domande frequenti
L’idrogeno è un metallo alcalino?
No. L’idrogeno si trova in cima al gruppo 1 perché ha un solo elettrone, ma è un gas non metallico e non si comporta come i metalli alcalini. È classificato tra i non metalli reattivi.
Qual è il metallo alcalino più reattivo?
Il cesio è il metallo alcalino più reattivo tra quelli che si possono studiare in quantità apprezzabili. Il francio dovrebbe esserlo ancora di più, ma è così radioattivo e raro che non se n’è mai ottenuto un campione visibile.
Perché i metalli alcalini non si trovano mai puri in natura?
Reagiscono troppo facilmente con l’acqua e l’ossigeno. In natura si presentano sempre combinati in composti come il salgemma, la silvite e vari minerali silicatici.