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鹼金屬
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鹼金屬是指在元素週期表中同屬第1族(舊稱ⅠA族[1])的六個金屬元素:鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)[2],其中鈁具有強烈的放射性。
鹼金屬均有一個屬於s軌態的最外層電子,[3][4][5],因此這一族屬於元素週期表的s區。[6]鹼金屬的化學性質顯示出十分明顯的同族元素相似性,是化學元素週期性(英語:periodic trends)的例證之一。[3]儘管氫也同屬於第1族[2][7],但其顯現的化學性質和鹼金屬相差甚遠,[8]因此通常不被認為是鹼金屬。[9][10]
鹼金屬有很多相似的性質;它們都是銀白色的金屬、密度小、熔點和沸點都比較低、標準狀況下有很高的反應活性(英語:reactivity (chemistry))。[3]它們易失去價電子形成帶一個單位正電荷的陽離子。[11]:28 它們一般質地較為柔軟,可以用刀切開,露出銀白色的剖面;由於能和空氣中的氧氣反應,剖面暴露於空氣中將很快失去光澤。[3]由於鹼金屬化學性質都很活潑,貯存時一般將它們放在礦物油中,或封於貴氣體中保存,以防止其與空氣或水發生反應。[12]在自然界中,鹼金屬元素只有化合態,不能以游離態存在。[12] 鹼金屬都能和水發生激烈的反應,生成鹼性的氫氧化物,其反應能力與劇烈程度隨着原子序數的增大而越強。 [3][13]
所有已發現的鹼金屬均天然存在於自然界中。按照化學元素豐度順序,自然界化學豐度最高的是鈉,其次是鉀,接下來是鋰、銣、銫,最後是鈁。鈁的放射性很強,半衰期很短,十分不穩定,因此只能作為天然衰變鏈的產物,在自然界中痕量存在。[14][15]已有實驗試圖合成可能的第七個鹼金屬Uue,但截至目前均以失敗告終。[16]此外,由於相對論效應會極大影響包括Uue在內的超重元素的性質,因此Uue可能不是鹼金屬;[17]即使它真的是鹼金屬,它的物理性質和化學性質也可能會和其它六個鹼金屬有較大差異。[18]:1729–1733
鹼金屬有多種用途。銣或銫的原子鐘是游離態鹼金屬元素最著名的應用實例之一,[19]其中以銫原子鐘最為精準。[20][21]鈉化合物較為常見的一種用途是製作鈉燈,一種高效光源。[22][23] 人類對食鹽(氯化鈉)的使用可追溯到古代。鈉和鉀是生物體中的電解質,具有重要的生物學功能,屬於膳食礦物質。[24][25]儘管其它鹼金屬並非膳食礦物質,它們同樣會對身體產生或有益或有害的影響。[26][27][28][29]