De alkalimetalen zijn zachte en extreem reactieve metalen, waarvan elk slechts één elektron in de buitenste schil ervan heeft. Vermeld in het periodiek systeem der elementen als groep 1. In volgorde van toenemend atoomnummer zijn ze lithium, natrium, kalium, rubidium, cesium en frank. Al hun lager gelegen elektronenschillen zijn volledig gevuld. De chemische reactiviteit van deze metalen wordt gestaag groter met toenemend atoomnummer.

Bijdragende factoren

Drie factoren die bijdragen aan de reactiviteit van de alkalimetalen zijn de hoeveelheid positieve lading in de kern, de afstand naar het buitenste elektron en de afscherming door de andere elektronen tussen de kern en het buitenste elektron. De positieve lading van de kern is gelijk aan het atoomnummer, dus lithium is 3, natrium is 11, kalium is 19, rubidium is 37, cesium is 55 en francium is 87. Deze toenemende positieve lading maakt het moeilijker voor het buitenste negatieve elektron om te het verlof. Als dit de enige factor was, zou de alkalimetaalreactiviteit afnemen met een groter atoomnummer.

Afscherming

Een groot deel van de positieve lading van de kern wordt tegengehouden om het buitenste elektron te bereiken door de eigenschap van afscherming . De negatieve elektronen eronder verlagen de effectieve positieve lading die het buitenste elektron "voelt". De afscherming is gedeeltelijk afhankelijk van de geometrie van de orbitalen waarin de elektronen worden vastgehouden. Dit helpt de reactiviteit te bepalen, maar voor de alkalimetalen beïnvloedt de derde factor de reactiviteit het meest.

Afstand van de kern

De afstand tot de kern is de overweldigende factor in elementaire reactiviteit omdat de aantrekkingskracht tussen positieve en negatieve ladingen nemen af ​​naarmate het kwadraat van de afstand tussen hen toeneemt. Als een elektron zijn afstand verdubbeld heeft van de kern, wordt de elektrostatische kracht gedeeld door vier. Dientengevolge bepaalt de afstand tot de kern vaak de chemische reactiviteit. Hoe kleiner de afstand, des te reactiever is een elektronminnend element. Hoe kleiner de afstand, hoe minder reactief een alkalimetaal is.

De volgorde van reactiviteit

Op basis van deze drie factoren is frank het meest reactief, gevolgd door rubidium, cesium, kalium en natrium, in die volgorde. Ten slotte is lithium de minst reactieve van de alkalimetalen. Omdat de afstand tussen de kern en het buitenste elektron in wezen de straal van het atoom is, is deze toenemende reactiviteit met een grotere afstand tussen de kern en het buitenste elektron zinvol. Aangezien de radii van de atomen lithium 167 pm (picometer), natrium 190 pm, kalium 243 pm, rubidium 265 pm, cesium 298 pm en frank is nog groter is.