Este grupo está formado por seis elementos. El hidrógeno a pesar de no ser un metal alcalino, generalmente es incluido en este grupo debido a su configuración electrónica. Pero para efectos de este artículo, solo nos referiremos a los metales alcalinos.
El grupo incluye al litio (Li), sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Cs) y francio (Fr). Su nombre proviene de las propiedades alcalinas que estos presentan.
Todos estos elementos presentan un solo electrón en su nivel energético más externo, con disposición a perderlo, esto ocurre debido a que poseen poca afinidad electrónica, y baja energía de ionización, por lo que forman un ion monopositivo.
Propiedades físicas
- Son maleables, dúctiles y buenos conductores del calor y la electricidad.
- Son blanco-plateados
- Muestran densidades muy bajas.
- Presentan puntos de fusión bajos, esto se debe a las fuerzas de enlace débiles que unen sus átomos. A medida que se desciende en el grupo, los puntos de fusión son más bajos. El litio presenta un punto de fusión de 181 °C, el sodio 98 °C, el potasio 63 °C, rubidio 39 °C, Cesio 28 °C y francio 27 °C.
Propiedades químicas
- Reaccionan al instante con el agua, oxígeno y otras sustancias químicas.
- La reactividad de estos elementos aumenta a medida que se desciende en el grupo.
- Son reductores eficaces.
- Sus óxidos e hidróxidos son básicos.
- Reaccionan con los halógenos, el hidrógeno, el azufre y el fósforo produciendo los haluros, hidruros, sulfuros y fosfuros correspondientes.
- Casi todas las sales son solubles en agua, siendo menos solubles las de litio.
Estos elementos son muy reactivos. En el vídeo se puede apreciar la reacción química entre un poco de sodio y una gota de agua
Usos y aplicaciones de los metales alcalinos.
Litio. El litio es usado ampliamente en la industria metalúrgica donde se emplea para aleaciones con el aluminio con el fin de mejorar algunas de sus propiedades. Una aleación de aluminio que posea una proporción aproximada al 1% de litio posee unas propiedades elásticas y una resistencia a la tracción similares a las de un acero medio.
El litio es usado en la industria farmacéutica en forma de sales para preparar medicamentos modificadores de los estados anímicos y para tratamiento de algunos tipos de depresiones nerviosas.
También se emplea en la elaboración de vidrios especiales y en la preparación de esmaltes para la cerámica.
Se utiliza ampliamente en la elaboración de pirotecnia, debido al color rojo brillante que presenta su llama.
También se utiliza el litio en la fabricación de baterías eléctricas y como aditivo en algunos lubricantes.
Sodio.
El sodio se emplea en la elaboración de agentes blanqueadores, en la fabricación del índigo.
Es usado para fabricar lámparas de vapor de sodio, las cuales son fácilmente identificable por su luz de color amarillento.
El compuesto más común de sodio es la sal común o cloruro de sodio (NaCl), y se utiliza desde la antigüedad como potenciador del sabor de los alimentos y en la conservación de los mismos.
Otra aplicación industrial del sodio, es en la elaboración de combustibles para motores, en la producción de tetraetilo de plomo, que es un elemento antidetonante para evitar que los combustibles gasificados exploten por la compresión.
Por su parte, el nitrato sódico (NaNO3) se emplea en la preparación de un medicamento dilatador de los vasos sanguíneos coronarios.
Potasio.
El potasio es usado ampliamente en la producción de fertilizantes. Como los iones de potasio son una parte importante en la nutrición de las plantas, los cultivos y los árboles deben ser cultivados en suelos con altas concentraciones de los mismos.
El cloruro de potasio, sulfato de potasio y nitrato de potasio se emplean en la agricultura, horticultura y cultivos hidropónicos.
El cloruro de potasio se usa en las cirugías de corazón (cuando el corazón se detiene y se vuelve a reactivar) y en las inyecciones letales para detener el corazón.
La sal de Rochelle, que contiene potasio, es el principal componente en polvo de hornear.
El bromato de potasio se agrega a la harina para hacerla más fuerte y aumentar su densidad.
El bisulfato de potasio, se utiliza para conservar los alimentos (exceptuando las carnes), vino y cerveza. Así mismo se puede utilizar para limpiar y decolorar telas y teñir el cuero.
El hidróxido de potasio es una base fuerte, que se emplea en las industrias y laboratorios de ciencias para neutralizar los ácidos y hacer sales de potasio. También se añade a las grasas y aceites para hacer jabón.
Rubidio.
El rubidio se emplea en células fotoeléctricas y para ciertos catalizadores.
El isótopo Rb-87 se utiliza en la determinación de la edad geológica de rocas con más de 100 millones de años de antigüedad.
En medicina es empleado para la tomografía por emisión de positrones, el tratamiento de la epilepsia y la separación por ultracentrifugado de ácido nucleicos y virus.
Cesio.
Las sales de cesio se han utilizado en medicina como agentes antishock después de la administración de drogas de arsénico.
El cesio se emplea en rayos-X, fotocélulas y como catalizador.
También se emplea en la eliminación de trazas de aire en tubos de vacío.
Por su parte, el isótopo 137-Cs (obtenido en barras de combustible de reactores) se emplea como fuente de radiaciones en la terapia antitumoral.
Francio.
Comercialmente hablando el francio no tiene mucha utilidad debido a su escasez y a su inestabilidad.
Su uso más común es la experimentación e investigación en el campo de la biología y química.
