알칼리 금속

알칼리 금속은 표준 온도와 압력에서 모두 은백색 광택을 띠는 고체 상태로 존재한다. 다른 금속에 비해 밀도가 낮고 매우 무른 것이 특징이다. 특히 리튬, 나트륨, 칼륨은 물보다 밀도가 작아 물 위에 뜬다. 원자 번호가 커질수록 원자 부피는 증가하며, 녹는점과 끓는점은 대체로 낮아지는 경향을 보인다. 금속이 매우 연하여 칼로 쉽게 자를 수 있다.

알칼리 금속은 최외각 전자를 쉽게 잃고 +1의 전하를 가진 양이온을 형성하려는 성질이 강하다. 이로 인해 화학적 반응성이 매우 높으며, 자연계에서는 순수한 원소 상태가 아닌 염 형태의 화합물로만 발견된다.

• 산소와의 반응: 공기 중의 산소와 빠르게 반응하여 산화물을 형성하며 광택을 잃는다.
• 물과의 반응: 상온에서 물과 격렬하게 반응하여 수소 기체를 발생시키고 수용액을 강한 염기성(알칼리성)으로 만든다. 원자 번호가 큰 원소일수록 반응이 더 격렬하다.
• 기타 반응: 리튬은 질소나 탄소와 직접 화합하기도 한다. 할로겐 원소와도 쉽게 반응하여 이온 결합 화합물을 형성한다.

반응성이 매우 크기 때문에 공기 중의 산소나 수분과의 접촉을 차단해야 한다. 이를 위해 주로 석유, 액체 파라핀, 또는 오일 속에 담가 보관한다. 세슘은 모든 금속 중에서 반응성이 가장 높은 것으로 알려져 있다.

알칼리 금속 화합물을 겉불꽃에 넣으면 원소마다 고유한 불꽃색을 나타낸다. 이는 원소의 종류를 확인하는 간편한 방법으로 이용된다.

자연계에서의 존재비는 나트륨이 가장 풍부하며, 그 뒤를 칼륨, 리튬, 루비듐, 세슘 순으로 잇는다. 프랑슘은 극도로 높은 방사능을 가진 희귀 원소로, 자연계에서는 붕괴 사슬의 중간 단계에서 미량으로만 존재한다. 119번 원소에 대한 합성 시도가 있었으나 아직 성공하지 못했다.