Mostra la font per a Metall alcalí

<div style="float:right;margin-left:20px;margin-bottom:20px;text-align:center">
{|
|----- align=center
| [[Grup de la taula periòdica|'''Grup''']]
| width=35 | '''1'''
|----- align=center
| [[Període de la taula periòdica|'''Període''']]
|----- align=center
| [[Elements del període 2|'''2''']]
| style="background-color:#ffdead;border:1px solid black;" | {{mida|85%|3}}<br />[[Liti|Li]]
|----- align=center
| [[Elements del període 3|'''3''']]
| style="background-color:#ffdead;border:1px solid black;" | {{mida|85%|11}}<br />[[Sodi|Na]]
|----- align=center
| [[Elements del període 4|'''4''']]
| style="background-color:#ffdead;border:1px solid black;" | {{mida|85%|19}}<br />[[Potassi|K]]
|----- align=center
| [[Elements del període 5|'''5''']]
| style="background-color:#ffdead;border:1px solid black;" | {{mida|85%|37}}<br />[[Rubidi|Rb]]
|----- align=center
| [[Elements del període 6|'''6''']]
| style="background-color:#ffdead;border:1px solid black;" | {{mida|85%|55}}<br />[[Cesi|Cs]]
|----- align=center
| [[Elements del període 7|'''7''']]
| style="background-color:#ffdead;border:1px dashed black;" | {{mida|85%|87}}<br />[[Franci|Fr]]
|}
</div>
{{imatge múltiple
 |alineació= dreta
 |direcció= vertical
 |capçalera= Metalls alcalins

 |imatge1= Lithium_paraffin.jpg
 | alt1 = 
 |peu1= [[Liti]] (Li)
 |amplada1= 200

 |imatge2= Na_(Sodium).jpg
 | alt2 = 
 |peu2= [[Sodi]] (Na)
 |amplada2= 200

 |imatge3= Potassium-2.jpg
 | alt3 = 
 |peu3= [[Potassi]] (K)
 |amplada3= 200

 |imatge4= Rb5.JPG
 | alt4 = 
 |peu4= [[Rubidi]] (Rb)
 |amplada4= 200

 |imatge5= Cesium.jpg
 | alt5 = 
 |peu5= [[Cesi]] (Cs)
 |amplada5= 200

 |imatge6= Francium-87.jpg
 | alt6 = 
 |peu6= [[Franci]] (Fr)
 |amplada6= 200
}}
Els '''metalls alcalins''' són aquests sis elements químics: [[liti]] (Li), [[sodi]] (Na), [[potassi]] (K), [[rubidi]] (Rb), [[cesi]] (Cs) i [[franci]] (Fr). Aquests elements, juntament amb l'[[hidrogen]] (que és un gas), constitueixen el grup 1 que es troba en el bloc-s de la [[taula periòdica]].

Tots els metalls alcalins tenen el seu [[electró]] més extern en un [[orbital atòmic|orbital-s]], aquesta configuració electrònica compartida dona com a resultat que tinguin propietats característiques molt similars. De fet, els metalls alcalins proporcionen el millor exemple de patrons de grups semblants en les seves propietats de la taula periòdica, amb elements que exhibeixen un comportament característic homòleg. Aquesta família d'elements és també coneguda com la família del liti en ésser aquest el seu primer element.

Els metalls alcalins són metalls brillants, [[duresa|tous]], altament [[Reactivitat química|reactius]] a [[Condicions estàndard de pressió i temperatura|temperatura i pressió estàndard]] i perden fàcilment el seu [[Electró de valència|electró més extern]] per formar [[catió|cations]] amb [[càrrega elèctrica|càrrega]] +1. Tots es poden tallar fàcilment amb un ganivet per la seva suavitat, exposant una superfície brillant que s'entela ràpidament en l'aire a causa de l'[[oxidació]] per la humitat atmosfèrica i l'[[oxigen]] (i en el cas del liti, [[nitrogen]]). A causa de la seva alta reactivitat, s'han d'emmagatzemar sota oli per evitar la reacció amb l'aire i es troben naturalment només en sals i mai com a elements lliures. El cesi, el cinquè metall alcalí, és el més reactiu de tots els metalls. Tots els metalls alcalins reaccionen amb l'aigua, i els metalls alcalins més pesants reaccionen més vigorosament que els més lleugers.

Tots els metalls alcalins descoberts es troben a la natura com els seus compostos: en ordre d'abundància, el sodi és el més abundant, seguit de potassi, liti, rubidi, cesi i finalment franci, que és molt rar causa de la seva radioactivitat extremadament alta; El franci es produeix només en petites empremtes en la naturalesa com un pas intermedi en algunes branques laterals fosques de les cadenes naturals de [[Cadena de desintegració|descomposició]]. S'han dut a terme experiments per a intentar la síntesi de l'[[ununenni]] (UUE), que probablement és el pròxim membre del grup; cap va tenir èxit. No obstant això, l'ununenni pot no ser un metall alcalí a causa dels [[Química quàntica relativista|efectes relativistes]], que prediu que tenen una gran influència en les propietats químiques dels [[Transactínid|elements superpesants]]; fins i tot si resulta ser un metall alcalí, es preveu que tingui algunes diferències en les propietats físiques i químiques dels seus homòlegs més lleugers.

La majoria dels metalls alcalins tenen moltes aplicacions diferents. Una de les aplicacions més conegudes dels elements purs és l'ús de rubidi i cesi en els rellotges atòmics, dels quals els rellotges atòmics de cesi formen la base del segon. Una aplicació comuna dels compostos de sodi és la [[làmpada de vapor de sodi]], que emet llum de manera molt eficient. La sal de taula, o clorur de sodi, s'ha utilitzat des de l'antiguitat. El liti s'usa com a medicament psiquiàtric i com a [[ànode]] en les [[pila de liti|bateries de liti]]. El sodi i el potassi també són elements essencials, que tenen funcions biològiques importants com electròlits, i encara que els altres metalls alcalins no són essencials, també tenen diversos efectes en el cos, tant beneficiosos com perjudicials.

== Història ==
[[Fitxer:Petalite bg.jpg|miniatura|[[Petalita]], el mineral del qual el liti es va aïllar per primera vegada.]]
Els compostos de sodi es coneixen des de l'antiguitat; la sal ([[clorur de sodi]]) ha estat un producte important en les activitats humanes, per exemple la paraula salari, en referència a salarium, els diners pagat als soldats romans per a la compra de sal.<ref>{{OEtymD|salary}}</ref> Si bé la [[potassi|potassa]] s'ha fet servir des de l'antiguitat, no es va entendre que la major part de la seva història fos una substància fonamentalment diferent de les sals minerals de sodi. [[Georg Ernst Stahl]] va obtenir evidència experimental que el va portar a suggerir la diferència fonamental de les sals de sodi i potassi en 1.702,<ref name="1702Suspect">{{Ref-llibre|llengua=alemany|url=https://books.google.cat/books?id=b-ATAAAAQAAJ&pg=PA167|pàgina=167|títol=Chymische Schriften|cognoms=Marggraf|nom=Andreas Siegmund|any=1761}}</ref> i [[Henri-Louis Duhamel du Monceau]] va poder demostrar aquesta diferència el 1736.<ref>{{Cita publicació|url=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3533j/f73.image.r=Memoires%20de%20l%27Academie%20royale%20des%20Sciences.langEN|títol=Sur la Base de Sel Marine|cognoms=du Monceau|nom=H. L. D.|publicació=Mémoires de l'Académie Royale des Sciences|pàgines=65–68|idioma=francès|consulta=2021-07-08|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20190821202241/https://gallica.bnf.fr/ark%3A/12148/bpt6k3533j/f73.image.r%3DMemoires%20de%20l%27Academie%20royale%20des%20Sciences.langEN|arxiudata=2019-08-21}}</ref> La composició química exacta dels compostos de potassi i sodi, i l'estat com a element químic de potassi i sodi, no es coneixia en aquell moment, de manera que [[Antoine Lavoisier]] no va incloure cap dels àlcalis en la seva llista d'elements químics el 1789.<ref name="weeks">{{Cita publicació|títol=The discovery of the elements. IX. Three alkali metals: Potassium, sodium, and lithium|cognoms=Weeks|nom=Mary Elvira|enlaceautor=Mary Elvira Weeks|publicació=Journal of Chemical Education|volum=9|número=6|páàina=1035|bibcode=1932JChEd...9.1035W|doi=10.1021/ed009p1035|any=1932}}</ref><ref name="disco">{{Cita publicació|títol=The Discovery of Potassium and Sodium, and the Problem of the Chemical Elements|cognoms=Siegfried|nom=R.|publicació=Isis|volum=54|número=2|pàgines=247–258|doi=10.1086/349704|pmid=14147904|any=1963}}</ref>

El potassi pur va ser aïllat per primera vegada el 1807 a Anglaterra per [[Humphry Davy]], qui ho va derivar de la [[Hidròxid de potassi|potassa càustica]] (KOH, hidròxid de potassi) mitjançant l'ús d'electròlisi de la sal fosa amb la pila voltaica acabada d'inventar. Els intents previs d'electròlisi de la sal aquosa no van tenir èxit a causa de l'extrema reactivitat el potassi. El potassi va ser el primer metall que es va aïllar per electròlisis.<ref name="Enghag2004">{{Ref-llibre|cognoms=Enghag|nom=P.|any=2004|títol=Encyclopedia of the elements|editorial=Wiley-VCH Weinheim|isbn=978-3-527-30666-4|capítol=11. Sodium and Potassium}}</ref> Més tard aquest mateix any, Davy va informar que l'extracció de sodi de la substància semblant a la sosa càustica (NaOH, lleixiu) per una tècnica similar, demostrant que els elements i, per tant, les sals, són diferents.<ref name="weeks2">{{Cita publicació|títol=The discovery of the elements. IX. Three alkali metals: Potassium, sodium, and lithium|cognoms=Weeks|nom=Mary Elvira|enlaceautor=Mary Elvira Weeks|publicació=Journal of Chemical Education|volum=9|número=6|pàgina=1035|bibcode=1932JChEd...9.1035W|doi=10.1021/ed009p1035|any=1932}}</ref><ref name="disco2">{{Cita publicació|títol=The Discovery of Potassium and Sodium, and the Problem of the Chemical Elements|cognoms=Siegfried|nom=R.|publicació=Isis|volum=54|número=2|páginas=247–258|doi=10.1086/349704|pmid=14147904|any=1963}}</ref><ref name="Davy1807">{{Cita publicació|url=https://books.google.cat/?id=gpwEAAAAYAAJ&pg=PA57&q|títol=On some new phenomena of chemical changes produced by electricity, in particular the decomposition of the fixed alkalies, and the exhibition of the new substances that constitute their bases; and on the general nature of alkaline bodies|cognoms=Davy|nom=Humphry|publicació=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|volum=98|pàgines=1–44|doi=10.1098/rstl.1808.0001|any=1808}}</ref><ref name="200disco">{{Cita publicació|títol=History of the discovery of potassium and sodium (on the 200th anniversary of the discovery of potassium and sodium)|cognoms=Shaposhnik|nom=V. A.|publicació=Journal of Analytical Chemistry|volum=62|número=11|pàgines=1100–1102|doi=10.1134/S1061934807110160|any=2007}}</ref>

[[Fitxer:Johann Wolfgang Döbereiner.jpg|miniatura|[[Johann Wolfgang Döbereiner]] va ser un dels primers a notar similituds entre el que ara es coneix com els metalls alcalins.]]
La [[petalita]] (Li Al Si₄ O<sub>10</sub>) va ser descoberta el 1800 pel químic brasiler [[José Bonifácio d'Andrada]] en una mina a l'illa de [[Utö]], [[Suècia]].<ref name="mindat">{{Ref-web|url=http://www.mindat.org/min-3171.html|títol=Petalite: Petalite mineral information and data|consulta=27 de novembre de 2011|autor=Ralph|nom=Jolyon|data=24 d'agost de 2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20090216020902/http://www.mindat.org/min-3171.html|arxiudata=2009-02-16}}</ref><ref name="webelementshistory">{{Ref-web|url=http://www.webelements.com/lithium/history.html|títol=WebElements Periodic Table of the Element {{!}} Lithium {{!}} historical information|consulta=27 de novembre de 2011|autor=Winter|nom=Mark|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20091016023617/http://www.webelements.com/lithium/history.html|arxiudata=2009-10-16}}</ref><ref name="discovery">{{Ref-llibre|títol=Discovery of the Elements|cognoms=Weeks|nom=Mary|any=2003|pàgina=124|editorial=Kessinger Publishing|lloc=Whitefish, Montana, United States|isbn=978-0-7661-3872-8|url=https://books.google.cat/?id=SJIk9BPdNWcC|consulta= 10 d'agost de 2009}}</ref> No obstant això, no va ser fins al 1817 que [[Johan August Arfwedson]], que treballava al laboratori del químic [[Jöns Jacob Berzelius]], va detectar la presència d'un nou element mentre analitzava el mineral de petalita.<ref name="uwis">{{Ref-web|url=http://genchem.chem.wisc.edu/lab/PTL/PTL/BIOS/arfwdson.htm|títol=Johan Arfwedson|consulta= 10 d'agost de 2009|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20080605152857/http://genchem.chem.wisc.edu/lab/PTL/PTL/BIOS/arfwdson.htm|arxiudata= 5 de juny de 2008}}</ref><ref name="vanderkrogt">{{Ref-web|url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Li|títol=Lithium|consulta=5 d'octubre de 2010|autor=van der Krogt|nom=Peter|editor=Elementymology & Elements Multidict|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110616005621/http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=li|arxiudata=2011-06-16}}</ref> Va notar que aquest nou element formava compostos similars als del sodi i el potassi, tot i que el seu carbonat i hidròxid eren menys solubles en aigua i més alcalins que els altres metalls alcalins.<ref name="compounds">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/compounds.html|títol=Compounds of the Group 1 Elements|consulta=10 d'agost de 2009|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20090311150044/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/compounds.html|arxiudata=2009-03-11}}</ref> Berzelius li va donar el material desconegut el nom de ''liti''/''litina'', de la paraula grega λιθoς (transliterada com ''lithos'', que significa 'pedra'), per reflectir el seu descobriment en un mineral sòlid, a diferència del potassi, que s'havia descobert en les cendres de les plantes i sodi, que era conegut en part per la seva alta abundància en sang animal. Va anomenar al metall dins el material ''liti''.<ref name="krebs">{{Ref-llibre|cognoms=Krebs|nom=Robert E.|any=2006|títol=The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide|editorial=Greenwood Press|lloc=Westport, Conn.|isbn=978-0-313-33438-2}}</ref><ref name="webelementshistory" /><ref name="vanderkrogt" /> El liti, el sodi i el potassi van ser part de la descoberta de la periodicitat, ja que es troben entre una sèrie de tríades d'elements en el mateix grup que Johann Wolfgang Döbereiner va assenyalar en 1850 que tenien propietats similars.<ref name="meta-synthesis2">{{Ref-web|url=http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=pre-1900+Formulations|títol=The Internet Database of Periodic Tables|consulta=6 d'abril de 2012|autor=Leach|nom=Mark R.|data=1999–2012|sitioweb=meta-synthesis.com|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120319164710/http://meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=pre-1900+Formulations|arxiudata=2012-03-19}}</ref>

[[Fitxer:Lepidolite.jpg|miniatura|[[Lepidolita]], el mineral del qual es va aïllar el rubidi per primera vegada.]]
El rubidi i el cesi van ser els primers elements que es van descobrir utilitzant l'[[espectroscopi]], inventat el 1859 per [[Robert Bunsen]] i [[Gustav Kirchhoff]].<ref name="caesium">{{Ref-web|url=http://pubs.acs.org/cen/80th/print/cesium.html|títol=C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Cesium|consulta=25 de febrer de 2010|autor=Kaner|nom=Richard|any=2003|editor=American Chemical Society|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20150618061523/http://pubs.acs.org/cen/80th/print/cesium.html|arxiudata=2015-06-18}}</ref> L'any següent, van descobrir el cesi en l'aigua mineral del [[Bad Dürkheim]], [[Alemanya]]. El seu descobriment del rubidi es va produir l'any següent a [[Heidelberg]], Alemanya, i el va trobar en el mineral lepidolita.<ref name="BuKi1861">{{Cita publicació|url=http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/15657/1/spektral.pdf|títol=Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen|cognoms=Kirchhoff|nom=G.|enlaceautor=Gustav Kirchhoff|cognoms2=Bunsen|nom2=R.|enlaceautor2=Robert Bunsen|publicació=Annalen der Physik und Chemie|volumen=189|número=7|páginas=337-381|bibcode=1861AnP...189..337K|doi=10.1002/andp.18611890702|any=1861|consulta=2021-07-07|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20160302113524/http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/15657/1/spektral.pdf|arxiudata=2016-03-02}}</ref> Els noms de rubidi i cesi provenen de les línies més prominents en els seus espectres d'emissió: una línia vermella brillant per rubidi (de la paraula llatina ''rubidus'', que significa vermell fosc o vermell brillant), i una línia blau cel per cesi (derivat de la paraula llatina ''caesius'', que significa blau cel).<ref name="Weeks">{{Cita publicació|títol=The discovery of the elements. XIII. Some spectroscopic discoveries|cognoms=Weeks|nom=Mary Elvira|enlaceautor=Mary Elvira Weeks|publicació=[[Journal of Chemical Education]]|volumen=9|número=8|páginas=1413–1434|bibcode=1932JChEd...9.1413W|doi=10.1021/ed009p1413|any=1932}}</ref><ref>{{OED|caesium}}</ref>

Al voltant de 1865, John Newlands va produir una sèrie de documents on va enumerar els elements en ordre d'augment del pes atòmic i propietats físiques i químiques similars que es repetien a intervals de vuit; va comparar aquesta periodicitat amb les octaves de la música, on les notes separades per una octava tenen funcions musicals similars.<ref>{{Cita publicació|url=http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/EA/NEWLANDSann.HTML|títol=On Relations Among the Equivalents|cognoms=Newlands|nom=John A. R.|fecha=20 d'agost de 1864|publicació=Chemical News|volumen=10|páginas=94–95|fechaacceso=25 de novembre de 2013|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20110101073248/http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/EA/NEWLANDSann.HTML|fechaarchivo=1 de gener de 2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110101073248/http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/EA/NEWLANDSann.HTML|arxiudata=2011-01-01}}</ref><ref>{{Cita publicació|url=http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/EA/NEWLANDSann.HTML|títol=On the Law of Octaves|cognoms=Newlands|fecha=18 d'agost de 1865|publicació=Chemical News|volumen=12|fechaacceso=25 de novembre de 2013|página=83|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20110101073248/http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/EA/NEWLANDSann.HTML|fechaarchivo=1 de gener de 2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110101073248/http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/EA/NEWLANDSann.HTML|arxiudata=2011-01-01}}</ref> La seva versió va reunir tots els metalls alcalins coneguts (liti a cesi), així com coure, plata i tal·li (que mostren l'estat d'oxidació +1 característic dels metalls alcalins), en un grup. La seva taula col·locava hidrogen amb els halògens.<ref name="meta-synthesis22">{{Ref-web|url=http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=pre-1900+Formulations|títol=The Internet Database of Periodic Tables|consulta=6 d'abril de 2012|autor=Leach|nom=Mark R.|data=1999–2012|sitioweb=meta-synthesis.com|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120319164710/http://meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=pre-1900+Formulations|arxiudata=2012-03-19}}</ref>

Després de 1869, [[Dmitri Mendeléiev]] va proposar la seva [[taula periòdica]] col·locant el liti en la part superior d'un grup amb: sodi, potassi, rubidi, cesi i tal·li<ref>{{Cita publicació|títol=Über die Beziehungen der Eigenschaften zu den Atomgewichten der Elemente|cognoms=Mendelejew|nom=Dimitri|publicació=Zeitschrift für Chemie|páginas=405–406|idioma=alemán|any=1869}}</ref> Dos anys després, Mendeléiev va revisar la seva taula, col·locant hidrogen en el grup 1 sobre el liti, i també movent el tal·li a el grup de bor. En aquesta versió de 1871, el [[coure]], la [[plata]] i l'[[or]] es van col·locar dues vegades, una vegada com a part de el [[Grup 11 de la taula periòdica|grup IB]], i un cop com a part d'un grup VIII que abasta els grups actuals 8 a 11.<ref name="Jensen">{{Cita publicació|url=http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf|títol=The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table|cognoms=Jensen|nom=William B.|publicació=Journal of Chemical Education|editorial=[[Societat Química Americana]]|volumen=80|número=8|páginas=952–961|fechaacceso=6 de maig de 2012|bibcode=2003JChEd..80..952J|doi=10.1021/ed080p952|urlarchivo=https://web.archive.org/web/20100611152417/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf|fechaarchivo=11 de juny de 2010|any=2003|consulta=2021-07-07|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20100611152417/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf|arxiudata=2010-06-11}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100611152417/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf |date=2010-06-11 }}</ref><ref group="nota">En la versió de 1869 de la taula periòdica de Mendeléiev, el coure i la plata es van col·locar en el seu propi grup, alineats amb l'[[hidrogen]] i el [[Mercuri (element)|mercuri]], mentre que l'[[or]] es va col·locar temptativament sota l'[[urani]] i el [[gal·li]] (no descobert) al [[grup del bor]].</ref> Després de la introducció de la taula de 18 columnes, els elements de el grup IB es van moure a la seva posició actual en el [[taula periòdica#Blocs|bloc d]], mentre que els metalls alcalins es van deixar en el grup IA. Més tard, el nom del grup va ser canviat a al grup 1 el 1988. El nom trivial ''metalls alcalins'' prové del fet que els hidròxids dels elements del grup 1 són tots àlcalis forts quan es dissolen en aigua.<ref name="rsc">{{Ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref>
[[Fitxer:Periodic table by Mendeleev, 1871.svg|esquerra|miniatura|400px|La segona taula periòdica de [[Dmitri Mendeléiev]], proposada el 1871 que mostra hidrogen i els metalls alcalins com a part del seu grup I, juntament amb coure, plata i or.]]

Va haver-hi almenys quatre descobriments erronis i incomplets<ref name="fontani">{{citar conferència |cognom= Marco |nom= Fontani |títol= The Twilight of the Naturally-Occurring Elements: Moldavium (Ml), Sequanium (Sq) and Dor (Do) |páginas= 1–8 |fecha= 10 de setiembre de 2005 |ubicación= Lisboa |url= http://5ichc-portugal.ulusofona.pt/uploads/PaperLong-MarcoFontani.doc |urlarchivo= https://web.archive.org/web/20060224090117/http://5ichc-portugal.ulusofona.pt/uploads/PaperLong-MarcoFontani.doc |fechaarchivo= 24 de febrer de 2006 |fechaacceso= 8 d'abril de 2007 |idioma= portugués |consulta= 2021-07-08 |arxiuurl= https://web.archive.org/web/20060224090117/http://5ichc-portugal.ulusofona.pt/uploads/PaperLong-MarcoFontani.doc |arxiudata= 2006-02-24 }} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060224090117/http://5ichc-portugal.ulusofona.pt/uploads/PaperLong-MarcoFontani.doc |date=2006-02-24 }} {{Ref-web |url=http://5ichc-portugal.ulusofona.pt/uploads/PaperLong-MarcoFontani.doc |títol=Còpia arxivada |consulta=2021-07-08 |arxiuurl=https://web.archive.org/web/20060224090117/http://5ichc-portugal.ulusofona.pt/uploads/PaperLong-MarcoFontani.doc |arxiudata=2006-02-24 }}</ref><ref name="vanderkrogt-Fr">{{Ref-web|url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Fr|títol=Francium|consulta=8 d'abril de 2007|autor=Van der Krogt|nom=Peter|data=10 de gener de 2006|sitioweb=Elementymology & Elements Multidict|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20100123003337/http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Fr|arxiudata=2010-01-23}}</ref><ref>{{Ref-noticia|títol=Education: Alabamine & Virginium|fecha= 15 de febrer de 1932|url=http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,743159,00.html|fechaacceso= 1 d'abril de 2007}}</ref><ref>{{Cita publicació|títol=An Investigation of the Magneto-Optic Method of Chemical Analysis|cognoms=MacPherson|nom=H. G.|publicació=Physical Review|editorial=American Physical Society|volumen=47|número=4|páginas=310-315|bibcode=1935PhRv...47..310M|doi=10.1103/PhysRev.47.310|any=1934}}</ref> abans que Marguerite Perey, de l'[[Institut Curie]] a París, descobrís el franci el 1939 al purificar una mostra d'[[Isòtops de l'actini|actini-227]], que s'havia informat a tenir una energia de descomposició de 220 [[Electró-volt|keV]]. No obstant això, Perey va notar partícules de descomposició amb un nivell d'energia per sota de 80 keV. Perey va pensar que aquesta activitat de descomposició podria haver estat causada per un producte de descomposició no identificat prèviament, un que es va separar durant la purificació, però va sorgir novament de l'actini pur 227. Diverses proves van eliminar la possibilitat que l'element desconegut sigui [[tori]], [[radi (element)|radi]], [[plom]], [[bismut]] o [[tal·li]]. El nou producte va exhibir propietats químiques d'un metall alcalí (com coprecipitar amb sals de cesi), el que va portar a Perey a creure que era l'element 87, causat per la desintegració alfa de l'actini-227. Després, Perey va intentar determinar la proporció de desintegració beta a desintegració alfa en l'actini-227. La seva primera prova va posar la ramificació alfa en 0.6%, una xifra que després va revisar a l'1%.<ref name="mcgraw">{{Ref-llibre|capítol=Francium|any=2002|títol=McGraw-Hill Encyclopedia of Science & Technology|volum=7|pàgines=[https://archive.org/details/mcgrawhillencycl165newy/page/493 493–494]|editorial=McGraw-Hill Professional|isbn=978-0-07-913665-7}}</ref>

El següent element sota el franci en la taula periòdica seria l'[[ununenni]] (UUE), l'element 119.<ref name="Uue">{{Ref-llibre|títol=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|v3=Pershina|lloc=Dordrecht (Països Baixos)|isbn=978-1-4020-3555-5|any=2006|editorial=Springer|capítol=Transactinides and the future elements|nom3=Valeria|nom2=Diana M.|editor=Morss|cognoms2=Lee|nom=Darleane C.|cognoms=Hoffman|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|edició=3rd}}</ref> La síntesi de l'ununenni es va intentar per primera vegada el 1985 bombardejant un objectiu d'[[einsteini]] 254 amb [[Ió (àtom)|ions]] de [[calci]]-48 en l'[[accelerador superHILAC]] a Berkeley, Califòrnia. No es van identificar [[àtoms]], el que va conduir a un rendiment limitant de 300 [[barn|nb]].<ref name="link">{{Cita publicació|títol=Search for superheavy elements using <sup>48</sup>Ca + <sup>254</sup>Es<sup>g</sup> reaction|cognoms=Lougheed|nom=R. W.|cognoms2=Landrum|nom2=J. H.|publicació=Physical Review C|volumen=32|número=5|páginas=1760–1763|bibcode=1985PhRvC..32.1760L|doi=10.1103/PhysRevC.32.1760|pmid=9953034|cognoms3=Hulet|nom3=E. K.|cognoms4=Wild|nom4=J. F.|cognoms5=Dougan|nom5=R. J.|cognoms6=Dougan|nom6=A. D.|cognoms7=Gäggeler|nom7=H.|cognoms8=Schädel|nom8=M.|cognoms9=Moody|nom9=K. J.|any=1985}}</ref><ref name="vanderkrogt-uue">{{Ref-web|url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Uue|títol=Ununennium|consulta=14 de febrer de 2011|autor=van der Krogt|nom=Peter|editor=Elementymology & Elements Multidict|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110616050413/http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Uue|arxiudata=2011-06-16}}</ref>

És molt poc probable<ref name="link2">{{Cita publicació|títol=Search for superheavy elements using <sup>48</sup>Ca + <sup>254</sup>Es<sup>g</sup> reaction|cognoms=Lougheed|nom=R. W.|cognoms2=Landrum|nom2=J. H.|publicació=Physical Review C|volumen=32|número=5|páginas=1760–1763|bibcode=1985PhRvC..32.1760L|doi=10.1103/PhysRevC.32.1760|pmid=9953034|cognoms3=Hulet|nom3=E. K.|cognoms4=Wild|nom4=J. F.|cognoms5=Dougan|nom5=R. J.|cognoms6=Dougan|nom6=A. D.|cognoms7=Gäggeler|nom7=H.|cognoms8=Schädel|nom8=M.|cognoms9=Moody|nom9=K. J.|any=1985}}</ref> que aquesta reacció pugui crear àtoms d'ununenni en el futur proper, donada la tasca extremadament difícil de produir quantitats suficients d'einsteini 254, que és afavorida per a la producció d'[[Transactínid|elements ultrapesants]] causa de la seva gran grandària, massa, vida mitjana relativament llarga de 270 dies i disponibilitat en quantitats significatives de diversos micrograms,<ref>{{Cita publicació|url=https://zenodo.org/record/1253958|títol=Heavy isotope production by multinucleon transfer reactions with <sup>254</sup>Es|cognoms=Schadel|nom=M.|cognoms2=Brüchle|nom2=W.|publicació=Journal of the Less Common Metals|volumen=122|páginas=411–417|doi=10.1016/0022-5088(86)90435-2|cognoms3=Brügger|nom3=M.|cognoms4=Gäggeler|nom4=H.|cognoms5=Moody|nom5=K.|cognoms6=Schardt|nom6=D.|cognoms7=Sümmerer|nom7=K.|cognoms8=Hulet|nom8=E.|cognoms9=Dougan|nom9=A.|any=1986|número-autores=9|consulta=2021-07-08|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20201125002148/https://zenodo.org/record/1253958|arxiudata=2020-11-25}}</ref> per fer un objectiu prou gran com per augmentar la sensibilitat de l'experiment al nivell requerit; l'einsteini no s'ha trobat en la naturalesa i només s'ha produït en laboratoris, i en quantitats més petites que les necessàries per a la síntesi efectiva d'elements superpesants. No obstant això, atès que l'ununenni és només el primer element del període 8 a la [[taula periòdica estesa]], bé pot descobrir-se en el futur proper a través d'altres reaccions, i de fet un intent de sintetitzar està actualment en curs al Japó.<ref name="Enyo">{{ref-notícia|url=https://www.chemistryworld.com/news/hunt-for-element-119-to-begin-this-year/3007977.article|títol=Hunt for element 119 set to begin|periódico=Chemistry World|data=12 de setembre de 2017|consulta=9 de gener de 2018}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20201111184337/https://www.chemistryworld.com/news/hunt-for-element-119-to-begin-this-year/3007977.article |date=2020-11-11 }}</ref> Actualment, cap dels elements del període 8 s'ha descobert encara, i també és possible, a causa de la inestabilitat per degoteig, que només els elements del període 8 inferior, fins a l'element 128, siguin físicament possibles.<ref name="EB">{{ref-enciclopèdia|nom=G. T.|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element|títol=transuranium element (chemical element)|enciclopèdia=Encyclopædia Britannica|data=c. 2006|consulta=16 de març de 2010}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101130112151/http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element |date=2010-11-30 }}</ref><ref name="emsley">{{Ref-llibre|cognoms=Emsley|nom=John|títol=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|edició=New|any=2011|editorial=Oxford University Press|lloc=New York, NY|isbn=978-0-19-960563-7|pàgina=593}}</ref> No s'ha intentat sintetitzar metalls alcalins més pesants: a causa del seu nombre atòmic extremadament alt, requeririen mètodes i tecnologia nous i més potents per fabricar-los.<ref name="Uue2">{{Ref-llibre|títol=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|cognoms3=Pershina|lloc=Dordrecht (Països Baixos)|isbn=978-1-4020-3555-5|any=2006|editorial=Springer|capítol=Transactinides and the future elements|nom3=Valeria|nom2=Diana M.|editor=Morss|cognoms2=Lee|nom=Darleane C.|cognoms=Hoffman|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|edició=3rd}}</ref>

== Ocurrència ==
=== En el sistema solar ===
La [[regla d'Oddo-Harkins]] sosté que els elements amb nombres atòmics parells són més comuns que aquells amb nombres atòmics imparells, amb l'excepció de l'hidrogen. Aquesta regla argumenta que els elements amb nombres atòmics imparells tenen un protó no aparellat i és més probable que en capturin un altre, augmentant així el seu nombre atòmic. En elements amb nombres atòmics parells, els protons estan aparellats, amb cada membre de la parella compensant el gir de l'altre, millorant la estabilitat.<ref name="oddo">{{Cita publicació|url=https://www.academia.edu/11043300|títol=Die Molekularstruktur der radioaktiven Atome|cognoms=Oddo|nom=Giuseppe|publicació=Zeitschrift für Anorganische Chemie|volumen=87|páginas=253–268|doi=10.1002/zaac.19140870118|any=1914|consulta=2021-07-08|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200725145835/https://www.academia.edu/11043300/Die_Molekularstruktur_der_radioaktiven_Atome|arxiudata=2020-07-25}}</ref><ref name="harkins">{{Cita publicació|url=https://zenodo.org/record/1429060|títol=The Evolution of the Elements and the Stability of Complex Atoms. I. A New Periodic System Which Shows a Relation Between the Abundance of the Elements and the Structure of the Nuclei of Atoms|cognoms=Harkins|nom=William D.|publicació=Journal of the American Chemical Society|volumen=39|número=5|páginas=856–879|doi=10.1021/ja02250a002|any=1917|consulta=2021-07-08|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200922024136/https://zenodo.org/record/1429060|arxiudata=2020-09-22}}</ref><ref name="north">{{Ref-llibre|cognoms=North|nom=John|títol=Cosmos an illustrated history of astronomy and cosmology|any=2008|editorial=Univ. of Chicago Press|isbn=978-0-226-59441-5|pàgina=602|url=https://books.google.cat/?id=qq8Luhs7rTUC&lpg=PA602&dq=%22william%20draper%20harkins%22%20oddo&pg=PA602#v=onepage&q=%22william%20draper%20harkins%22%20oddo&f=false|edició=Rev. and updated}}</ref> Tots els metalls alcalins tenen nombres atòmics imparells i no són tan comuns com els elements amb nombres atòmics parells adjacents (els [[gasos nobles]] i els metalls alcalinoterris) en el [[Sistema Solar]]. Els metalls alcalins més pesants també són menys abundants que els més lleugers, ja que els metalls alcalins a partir del [[rubidi]] en endavant només es poden sintetitzar en [[supernova|supernoves]] i no en [[nucleosíntesi estel·lar]]. El liti també és molt menys abundant que el sodi i el potassi, ja que es sintetitza poc en la nucleosíntesi del [[big-bang]] i en les estrelles: el big-bang només pot produir traces de liti, beril·li i bor causa de l'absència d'un nucli estable amb 5 o 8 [[nucleó|nucleons]], i la nucleosíntesi estel·lar només podrien passar aquest coll d'ampolla pel [[procés triple-alfa]], fusionant tres nuclis d'heli per formar carboni i saltant sobre aquests tres elements.<ref name="lodders2">{{Cita publicació|títol=Solar System Abundances and Condensation Temperatures of the Elements|cognoms=Lodders|nom=Katharina|publicació=The Astrophysical Journal|volumen=591|número=2|páginas=1220–1247|bibcode=2003ApJ...591.1220L|doi=10.1086/375492|any=2003}}</ref>

=== En la Terra ===
La [[Terra]] es va formar a partir del mateix núvol de matèria que va formar el Sol, però els planetes van adquirir diferents composicions durant la formació i evolució de sistema solar. Al seu torn, la història natural de la Terra va provocar que parts d'aquest planeta tinguessin diferents concentracions dels elements. La massa de la Terra és aproximadament 5,98 {{E|24}} kg. Es compon principalment de [[ferro]] (32,1%), [[oxigen]] (30,1%), [[silici]] (15,1%), [[magnesi]] (13,9%), [[sofre]] (2,9%), [[níquel]] (1,8%), [[calci]] (1,5%) i [[alumini]] (1,4%); El 1,2% restant consisteix en petites quantitats d'altres elements. A causa de la diferenciació planetària, es creu que la regió central està composta principalment de ferro (88.8%), amb petites quantitats de níquel (5,8%), sofre (4,5%) i menys d'1% d'[[oligoelements]].<ref name="pnas71_12_6973">{{ref-publicació|títol=Chemical composition of Earth, Venus, and Mercury|cognoms=Morgan|nom=J. W.|cognoms2=Anders|nom2=E.|publicació=Proceedings of the National Academy of Sciences|volum=77|exemplar=12|pàgines=6973–6977|bibcode=1980PNAS...77.6973M|doi=10.1073/pnas.77.12.6973|pmc=350422|pmid=16592930|any=1980}}</ref>

Els metalls alcalins, per la seva alta reactivitat, no apareixen de forma natural en estat pur. Són [[litòfil]]s i, per tant, romanen prop de la superfície de la Terra perquè es combinen fàcilment amb l'oxigen i, per tant, s'associen fortament amb el [[Diòxid de silici|sílice]], formant minerals de densitat relativament baixa que no s'enfonsen en el nucli de la Terra. El potassi, el rubidi i el cesi també són elements incompatibles causa de les seves grans ràdis iònics.<ref name="albarede">{{ref-llibre|títol=Geochemistry: an introduction|url=https://books.google.cat/books?id=doVGzreGq14C&pg=PA17|editorial=Cambridge University Press|any=2003|isbn=978-0-521-89148-6|nom=Francis|cognoms=Albarède}}</ref>

El sodi i el potassi són molt abundants a la terra, tots dos es troben entre els deu elements més comuns en l'escorça terrestre;<ref name="webelements-occurrence">{{Ref-web|url=http://www.webelements.com/webelements/properties/text/image-flash/abund-crust.html|títol=Abundance in Earth's Crust|consulta=14 d'abril de 2007|editor=WebElements.com|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20070309033534/http://www.webelements.com/webelements/properties/text/image-flash/abund-crust.html|arxiudata=2007-03-09}}</ref><ref name="IsraelScience&Technology">{{Ref-web|url=http://www.science.co.il/PTelements.asp?s=Earth|títol=List of Periodic Table Elements Sorted by Abundance in Earth's crust|editor=Israel Science and Technology Homepage|consulta=2021-07-09|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20201114000526/https://www.science.co.il/elements/?s=Earth|arxiudata=2020-11-14}}</ref> el sodi constitueix aproximadament el 2,6% del pes de l'escorça terrestre, convertint-lo en el sisè element més abundant i el metall alcalí més abundant. El potassi constitueix aproximadament el 1.5% de l'escorça terrestre i és el setè element més abundant. El sodi es troba en molts minerals diferents, dels quals el més comú és la sal ordinària ([[clorur de sodi]]), que es produeix en grans quantitats dissoltes en l'aigua de mar. Altres dipòsits sòlids inclouen [[halita]], [[Supergrup dels amfíbols|anfíbol]], [[criolita]], [[nitratina]] i [[zeolita]]. Molts d'aquests dipòsits sòlids es produeixen com a resultat de l'evaporació dels antics mars, que encara es produeixen ara en llocs com el [[Gran Llac Salat]] de [[Utah]] i el [[Mar Mort]]. Malgrat la seva abundància gairebé igual en l'escorça terrestre, el sodi és molt més comú que el potassi en l'oceà, tant perquè la major grandària del potassi fa que les seves sals siguin menys solubles, com perquè el potassi està lligat per silicats en el sòl i les lixiviacions de potassi s'absorbeixen molt més fàcilment per vida vegetal que el sodi.

[[Fitxer:Spodumene var. triphane 5.jpg|miniatura|[[Espodumena]], un important mineral de liti.]]
Malgrat la seva similitud química, el liti generalment no es produeix juntament amb el sodi o el potassi per causa de la seva menor grandària. A causa de la seva reactivitat relativament baixa, es pot trobar en aigua de mar en grans quantitats; la seva concentració estimada en l'aigua de mar és d'aproximadament 0,14-0,25 parts per milió ([[part per notació|ppm]])<ref name="enc">{{Ref-web|url=http://www.enclabs.com/lithium.html|títol=Some Facts about Lithium|consulta=9 de juliol de 2021|editor=ENC Labs|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110710191644/http://www.enclabs.com/lithium.html|arxiudata=2011-07-10}}</ref> o 25 [[Concentració molar|micromolar]].<ref>{{ref-llibre|doi=10.1007/3-540-13534-0_3|capítol=Extraction of metals from sea water|volum=124/1984|pàgines=91–133|cognoms=Schwochau|nom=Klaus|any=1984|serie=Topics in Current Chemistry|isbn=978-3-540-13534-0|títol=Inorganic Chemistry}}</ref> La seva relació diagonal amb el magnesi sovint li permet reemplaçar el magnesi en minerals de ferromagnesi, on la seva concentració en l'escorça és d'aproximadament 18 ppm, comparable a la del [[gal·li]] i el [[niobi]]. Comercialment, el mineral de liti més important és l'espodumena, que es troba en grans dipòsits en tot el món.

El rubidi és aproximadament tan abundant com el zinc i més abundant que el coure. Es produeix naturalment en els minerals de [[leucita]], [[pol·lucita]], [[carnal·lita]], [[zinnwaldite]], i [[lepidolita]],<ref>{{ref-publicació|títol=Trace element chemistry of lithium-rich micas from rare-element granitic pegmatites|cognom=Wise|nom=M. A.|publicació=Mineralogy and Petrology|volum=55|exemplar=13|pàgines=203-215|bibcode=1995MinPe..55..203W|doi=10.1007/BF01162588|any=1995}}</ref> encara que cap d'aquests contenen només rubidi i no hi ha altres metalls alcalins. El cesi és més abundant que alguns elements comunament coneguts, com l'[[antimoni]], el [[cadmi]], l'[[Estany (element)|estany]] i el [[tungstè]], però és molt menys abundant que el rubidi.<ref name="pubs.usgs">{{ref-web|url=http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|títol=Mineral Commodity Profile: Cesium|consulta= 27 de desembre de 2009|autor=Butterman|nom=William C.|any=2004|editor=United States Geological Survey|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20091122210358/http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|arxiudata= 22 de novembre de 2009}}</ref>

El [[Isòtops del franci|franci-223]], l'únic isòtop natural del franci,<ref name="atomicweights2007">{{ref-publicació|url=http://iupac.org/publications/pac/pdf/2009/pdf/8111x2131.pdf|títol=Atomic weights of the elements 2007 (IUPAC Technical Report)|cognom=Wieser|nom=Michael E.|apellidos2=Berglund|nom2=Michael|publicació=[[Pure and Applied Chemistry|Pure Appl. Chem.]]|editorial=[[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]|volum=81|exemplar=11|pàgines=2131–2156|consulta=7 de febrer de 2012|doi=10.1351/PAC-REP-09-08-03|any=2009|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20121102010700/http://iupac.org/publications/pac/pdf/2009/pdf/8111x2131.pdf|arxiudata=2012-11-02}}</ref><ref name="atomicweights2009">{{ref-publicació|url=http://iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8302x0359.pdf|títol=Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report)|cognom=Wieser|nom=Michael E.|apellidos2=Coplen|nom2=Tyler B.|publicació=[[Pure and Applied Chemistry|Pure Appl. Chem.]]|editorial=[[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]|volum=83|exemplar=2|pàgines=359-396|consulta=11 de febrer de 2012|doi=10.1351/PAC-REP-10-09-14|any=2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120211145548/http://iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8302x0359.pdf|arxiudata=2012-02-11}}</ref> és el producte de la [[desintegració alfa]] de l'actini-227 i es pot trobar en petites quantitats en els minerals d'[[urani]].<ref name="CRC2006">{{ref-llibre|any=2006|títol=CRC Handbook of Chemistry and Physics|volum=4|pàgina=12|editorial=CRC|isbn=978-0-8493-0474-3}}</ref> En una mostra donada d'urani, s'estima que hi ha només un àtom de franci per cada 10<sup>18</sup> àtoms d'urani.<ref name="nbb">{{ref-llibre|cognom=Emsley|url=https://books.google.cat/books?id=Yhi5X7OwuGkC&pg=PA151|nom=John|títol=Nature's Building Blocks|editorial=Oxford University Press|any=2001|lloc=Oxford|pàgines=151–153|isbn=978-0-19-850341-5}}</ref><ref name="elemental">{{ref-web|url=http://education.jlab.org/itselemental/ele087.html|títol=Francium|consulta= 1 d'abril de 2007|autor=Gagnon|nom=Steve|editor=Jefferson Science Associates, LLC|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20070331235139/http://education.jlab.org/itselemental/ele087.html|arxiudata= 31 de març de 2007}}</ref> S'ha calculat que hi ha com a màxim 30 g de franci en l'[[escorça terrestre]] en qualsevol moment, per la seva vida mitjana extremadament curta de 22 minuts.<ref name="Winter">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fr/geol.html|títol=Geological information|consulta=26 de març de 2007|autor=Winter|nom=Mark|sitioweb=Francium|editor=The University of Sheffield|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20080402044925/http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fr/geol.html|arxiudata=2008-04-02}}</ref><ref name="itselemental">{{ref-web|url=http://education.jlab.org/itselemental/index.html|títol=It's Elemental&nbsp;— The Periodic Table of Elements|consulta= 14 d'abril de 2007|editor=Jefferson Lab|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20070429032414/http://education.jlab.org/itselemental/index.html|arxiudata= 29 d'abril de 2007}}</ref>

== Propietats ==
=== Físiques i químiques ===
Les propietats físiques i químiques dels metalls alcalins es poden explicar fàcilment per tenir una [[Configuració electrònica|configuració d'electrons]] de valència ns¹, el que dona com a resultat un enllaç metàl·lic feble. Per tant, tots els metalls alcalins són tous i tenen baixes densitats,<ref name="rsc2">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> punts de fusió<ref name="rsc2" /> i ebullició,<ref name="rsc2" /> i també temperatures de sublimació, vaporització i dissociació. Tots cristal·litzen en l'estructura de [[Sistema cristal·lí cúbic|vidre cúbic]] centrada en el cos, i tenen colors de flama distintius perquè el seu electró extern s'excita molt fàcilment. La configuració ns¹ també dona com a resultat que els metalls alcalins tinguin radis atòmics i iònics molt grans, així com una [[conductivitat tèrmica]] i [[conductivitat elèctrica|elèctrica]] molt alta. La seva química està dominada per la pèrdua del seu electró de valència solitari en l'orbital-s més extern per formar l'estat d'oxidació +1, a causa de la facilitat d'ionització d'aquest electró i la molt alta energia de segona ionització. La major part de la química s'ha observat només per als primers cinc membres de el grup. La química del franci no està ben establerta a causa de la seva [[radioactivitat]] extrema;<ref name="rsc2" /> per tant, la presentació de les seves propietats aquí és limitada. El poc que se sap sobre el franci mostra que té un comportament molt proper al cesi, com s'esperava.

{| class=wikitable
|+Propietats dels metalls alcalins<ref name="generalchemistry">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref>
!Nombre
![[Liti]]
![[Sodi]]
![[Potassi]]
![[Rubidi]]
![[Cesi]]
![[Franci]]
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Número atòmic]]
|3
|11
|19
|37
|55
|87
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Pes atòmic]] ([[Unitat de massa atòmica|u]]){{Refn|El nombre entre [[parèntesi]] es refereix a la incertesa de mesurament. Aquesta [[incertesa]] s'aplica a les [[figures significatives|xifres menys significatives]] de l'apartat anterior a la valor entre parèntesis (és a dir, comptant des del dígit més a la dreta a l'esquerra).<ref>{{ref-web|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Info/Constants/definitions.html|títol=Standard Uncertainty and Relative Standard Uncertainty|obra=[[CODATA]] reference|editor=[[National Institute of Standards and Technology]]|consulta=26 de setembre de 2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20111016021440/http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Info/Constants/definitions.html|arxiudata=2011-10-16}}</ref>|group=nota}}<ref name="atomicweights20072">{{ref-publicació|url=http://iupac.org/publications/pac/pdf/2009/pdf/8111x2131.pdf|títol=Atomic weights of the elements 2007 (IUPAC Technical Report)|cognom=Wieser|nom=Michael E.|apellidos2=Berglund|nom2=Michael|publicació=[[Pure and Applied Chemistry|Pure Appl. Chem.]]|editorial=[[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]|volum=81|exemplar=11|pàgines=2131–2156|consulta=7 de febrer de 2012|doi=10.1351/PAC-REP-09-08-03|any=2009|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20121102010700/http://iupac.org/publications/pac/pdf/2009/pdf/8111x2131.pdf|arxiudata=2012-11-02}}</ref><ref name="atomicweights20092">{{ref-publicació|url=http://iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8302x0359.pdf|títol=Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report)|cognom=Wieser|nom=Michael E.|apellidos2=Coplen|nom2=Tyler B.|publicació=[[Pure and Applied Chemistry|Pure Appl. Chem.]]|editorial=[[International Union of Pure and Applied Chemistry|IUPAC]]|volum=83|exemplar=2|pàgines=359-396|consulta=11 de febrer de 2012|doi=10.1351/PAC-REP-10-09-14|any=2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120211145548/http://iupac.org/publications/pac/pdf/2011/pdf/8302x0359.pdf|arxiudata=2012-02-11}}</ref>
|6.94(1){{Refn|El valor indicat és el valor convencional adequat per a la transacció i el comerç; El valor real pot variar de 6938 a 6997 depenent de la composició isotòpica de la mostra.<ref name="atomicweights2009" />|group=nota}}
|22.98976928(2)
|39.0983(1)
|85.4678(3)
|132.9054519(2)
|[223]{{Refn|L'element no té cap [[núclid]] estable, i un valor entre parèntesis indica el [[nombre de massa]] de l'[[isòtop]] més longeu de l'element.<ref name="atomicweights2007" /><ref name="atomicweights2009" />|group=nota}}
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Configuració electrònica]]
|&#x5B;[[Heli|He]]&#x5D; 2s¹
|&#x5B;[[Neó|Ne]]&#x5D; 3s¹
|&#x5B;[[Argó|Ar]]&#x5D; 4s¹
|&#x5B;[[Kriptó|Kr]]&#x5D; 5s¹
|&#x5B;[[Xenó|Xe]]&#x5D; 6s¹
|&#x5B;[[Radó|Rn]]&#x5D; 7s¹
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Punt de fusió]] (°C)
|180.54
|97.72
|63.38
|39.31
|28.44
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Punt d'ebullició]] (°C)
|1342
|883
|759
|688
|671
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Densitat]] (g·cm<sup>−3</sup>)
|0.534
|0.968
|0.89
|1.532
|1.93
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Entalpia de fusió]] (kJ·mol<sup>−1</sup>)
|3.00
|2.60
|2.321
|2.19
|2.09
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Entalpia de vaporització]] (kJ·mol<sup>−1</sup>)
|136
|97.42
|79.1
|69
|66.1
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Entalpia de formació]] d'un gas monoatòmic (kJ·mol<sup>−1</sup>)
|162
|108
|89.6
|82.0
|78.2
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Conductivitat elèctrica]]&nbsp;a&nbsp;25 °C (n[[Ohm (unitat)|Ω]]·[[Centímetre|cm]])
|94.7
|48.8
|73.9
|131
|208
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Radi atòmic]] ([[Picnòmetre|pm]])
|152
|186
|227
|248
|265
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Radi iònic]] d'un ió M<sup>+</sup> hexacoordinat (pm)
|76
|102
|138
|152
|167
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |Primera [[Energia d'ionizació|energia d'inonizació]] ([[Juli per mol|kJ·mol<sup>−1</sup>]])
|520.2
|495.8
|418.8
|403.0
|375.7
|392.8
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Afinitat electrònica]] (kJ·mol<sup>−1</sup>)
|59.62
|52.87
|48.38
|46.89
|45.51
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |Entalpia de dissociació&nbsp;del M₂ (kJ·mol<sup>−1</sup>)
|106.5
|73.6
|57.3
|45.6
|44.77
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Escala de Pauling]]
|0.98
|0.93
|0.82
|0.82
|0.79
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Potencial normal d'elèctrode]] (''E''°(M<sup>+</sup>→M<sup>0</sup>); [[Volti|V]])
|−3.04
|−2.71
|−2.93
|−2.98
| -3.03
|?
|-
| style="background:lightgrey; text-align:left;" |[[Assaig a la flama|Color de la flama]]
Longitud d'ona d'emissió/absorció principal ([[Nanòmetre|nm]])
|Carmesí<br />670.8
|Groc<br />589.2
|Violeta<br />766.5
|Rojo-violat<br />780.0
|Blau
455.5
|?
|}

Els metalls alcalins són més similars entre si que els elements de qualsevol altre grup entre sí.<ref name="rsc3">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> De fet, la similitud és tan gran que és bastant difícil separar el potassi, el rubidi i el cesi, per les seves radis iònics similars; El liti i el sodi són més diferents. Per exemple, al moure cap avall de la taula, tots els metalls alcalins coneguts mostren un augment del radi atòmic, disminució de l'electronegativitat,<ref name="chemguide">{{ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|títol=Atomic and Physical Properties of the Group 1 Elements|consulta=30 de gener de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141009183758/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|arxiudata=2014-10-09}}</ref> augment de la reactivitat,<ref name="rsc3" /> i disminució dels punts de fusió i ebullició,<ref name="chemguide" /> així com les calors de fusió i vaporització. En general, les seves densitats augmenten quan més a baix sigui el grup, amb l'excepció que el potassi és menys dens que el sodi.<ref name="chemguide" /> Una de les poques propietats dels metalls alcalins que no mostra una tendència molt suau és el seu potencial de reducció: el valor del liti és anòmal, sent més negatiu que els altres. Això es deu al fet que l'ió Li<sup>+</sup> té una energia d'hidratació molt alta en la fase gasosa: tot i que l'ió de liti altera significativament l'estructura de l'aigua, causant un canvi més gran en l'entropia, aquesta energia d'hidratació alta és suficient per fer que els potencials de reducció ho indiquin com sent el metall alcalí més electropositiu, tot i la dificultat d'ionizar-lo en la fase gasosa.

Els metalls alcalins estables són tots de color platejat, excepte el cesi, que té un tint daurat pàl·lid:<ref name="theodoregray-caesium">{{ref-web|url=http://www.theodoregray.com/periodictable/Elements/055/index.s7.html|títol=Facts, pictures, stories about the element Cesium in the Periodic Table|consulta=13 de gener de 2012|autor=Gray|nom=Theodore|enllaçautor=Theodore Gray|sitioweb=The Wooden Periodic Table Table|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20140128232712/http://www.theodoregray.com/periodictable/Elements/055/index.s7.html|arxiudata=2014-01-28}}</ref> és un dels tres metalls que estan clarament acolorits (els altres dos són coure i or). A més, els [[Alcalinoterri|metalls alcalinoterris pesants]] [[calci]], [[estronci]] i [[Bari (element)|bari]], així com els [[Lantanoide|lantànids divalents]] [[europi]] i [[iterbi]] són de color groc pàl·lid, encara que el color és molt menys prominent que el del cesi. La seva brillantor s'entela ràpidament en l'aire a causa de l'oxidació.<ref name="rsc4">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> Tots presenten un sistema cristal·lí cúbic, i tenen colors de flama distintius perquè el seu electró extern s'excita molt fàcilment. De fet, aquests colors de prova de flama són la forma més comuna de identificar-los, ja que totes les seves sals amb ions comuns són solubles.
[[Fitxer:Potassium water 20.theora.ogv|miniatura|El potassi reacciona violentament amb aigua a temperatura ambient.]]
[[Fitxer:Cesium water.theora.ogv|miniatura|El cesi reacciona explosivament amb l'aigua fins i tot a baixes temperatures.]]

Tots els metalls alcalins són altament reactius i mai es troben en formes elementals en la naturalesa.<ref name="krebs2">{{ref-llibre|cognom=Krebs|nom=Robert E.|any=2006|títol=The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide|editorial=Greenwood Press|lloc=Westport, Conn.|isbn=978-0-313-33438-2}}</ref> Arran això, generalment s'emmagatzemen en [[oli mineral]] o [[querosè]] (oli de parafina).<ref name="OU">{{ref-web|url=http://www.open.edu/openlearn/science-maths-technology/science/chemistry/alkali-metals|títol=Alkali metals|consulta=9 de juliol de 2012|autor=The OpenLearn team|any=2012|sitioweb=OpenLearn|editor=The Open University|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141129052111/http://www.open.edu/openlearn/science-maths-technology/science/chemistry/alkali-metals|arxiudata=2014-11-29}}</ref> Reaccionen agressivament amb els [[halogen]]s per formar els halurs de metalls alcalins, que són compostos cristal·lins iònics blancs que són tots solubles en aigua excepte el fluorur de liti (Li F).<ref name="rsc5">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> Els metalls alcalins també reaccionen amb l'aigua per formar hidròxids fortament alcalins i, per tant, s'han de manipular amb molt cura. Els metalls alcalins més pesants reaccionen més vigorosament que els més lleugers; per exemple, quan cau a l'aigua, el cesi produeix una explosió més gran que el potassi si es fa servir la mateixa quantitat de mols de cada metall.<ref name="rsc5" /><ref name="alkalibangs">{{ref-web|url=http://www.theodoregray.com/periodictable/AlkaliBangs/index.html|títol=Alkali Metal Bangs|consulta=13 maig 2012|autor=Gray|nom=Theodore|editor=[[Theodore Gray]]|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141031113655/http://www.theodoregray.com/PeriodicTable/AlkaliBangs/index.html|arxiudata=31 d’octubre 2014}}</ref><ref name="pubs.usgs2">{{ref-web|url=http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|títol=Mineral Commodity Profile: Cesium|consulta= 27 de desembre de 2009|autor=Butterman|nom=William C.|any=2004|editor=United States Geological Survey|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20091122210358/http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|arxiudata= 22 de novembre de 2009}}</ref> Els metalls alcalins tenen les primeres energies d'ionització més baixes en els seus respectius períodes de la taula periòdica<ref name="RubberBible84th">{{ref-llibre|editor=Lide, D. R.|títol=CRC Handbook of Chemistry and Physics|edició=84th|lloc=Boca Raton, FL|editorial=CRC Press|any=2003}}</ref> per la seva baixa càrrega nuclear efectiva<ref name="rsc5" /> i la capacitat d'aconseguir una configuració de gas noble al perdre solament un electró.<ref name="rsc5" /> Els metalls alcalins no només reaccionen amb l'aigua, sinó també amb els donants de protons com els [[alcohol]]s i [[fenol]]s, l'[[amoníac]] gasós i els [[alquí|alquins]], l'últim demostra el grau fenomenal de la seva reactivitat. El seu gran poder com a agents reductors els fa molt útils per alliberar altres metalls de les seves òxids o halurs.

La segona energia d'ionització de tots els metalls alcalins és molt alta<ref name="rsc6">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref><ref name="RubberBible84th2">{{ref-llibre|editor=Lide, D. R.|títol=CRC Handbook of Chemistry and Physics|edició=84th|lloc=Boca Raton, FL|editorial=CRC Press|any=2003}}</ref> ja que està en una capa completa que també està més a prop del nucli;<ref name="rsc6" /> tant, gairebé sempre perden un sol electró, formant [[catió|cations]]. Els alcalins són una excepció, són compostos inestables que contenen metalls alcalins en un estat d'oxidació-1, la qual cosa és molt inusual ja que abans de la descoberta dels alcalins, no s'esperava que els metalls alcalins poguessin formar anions i es pensava que eren capaços d'aparèixer en sals només com a cations. Els anions alcalins tenen subcapes-s plenes, el que els dona prou estabilitat per existir. Se sap que tots els metalls alcalins estables, excepte el liti, poden formar alcalins,<ref>{{ref-publicació|títol=Crystalline salt of the sodium anion (Na<sup>−</sup>)|cognom=Dye|nom=James L.|apellidos2=Ceraso|nom2=Joseph M.|publicació=[[J. Am. Chem. Soc.]]|volum=96|exemplar=2|pàgines=608–609|doi=10.1021/ja00809a060|apellidos3=Lok|nom3=Mei|apellidos4=Barnett|nom4=B. L.|apellidos5=Tehan|nom5=Frederick J.|any=1974}}</ref><ref>{{ref-publicació|títol=Alkali anions. Preparation and crystal structure of a compound which contains the cryptated sodium cation and the sodium anion|cognom=Tehan|nom=Frederick J.|apellidos2=Barnett|nom2=B. L.|publicació=[[J. Am. Chem. Soc.]]|volum=96|exemplar=23|pàgines=7203-7208|doi=10.1021/ja00830a005|apellidos3=Dye|nom3=James L.|any=1974}}</ref><ref>{{ref-publicació|títol=Compounds of Alkali Metal Anions|cognom=Dye|nom=J. L.|publicació=[[Angew. Chem. Int. Ed. Engl.]]|volum=18|exemplar=8|pàgines=587–598|doi=10.1002/anie.197905871|any=1979}}</ref> i els alcalins tenen molt interès teòric causa de la seva inusual estequiometria i baixos potencials d'ionització. Els alcalids són químicament similars als [[electruro]]s, que són sals amb electrons atrapats que actuen com anions.<ref name="Redko">{{ref-publicació|url=https://www.researchgate.net/publication/10896204|títol=Barium azacryptand sodide, the first alkalide with an alkaline Earth cation, also contains a novel dimer, (Na₂)<sup>2−</sup>|cognom=Redko|nom=M. Y.|apellidos2=Huang|nom2=R. H.|publicació=[[Journal of the American Chemical Society|J. Am. Chem. Soc.]]|volum=125|exemplar=8|pàgines=2259–2263|doi=10.1021/ja027241m|pmid=12590555|apellidos3=Jackson|nom3=J. E.|apellidos4=Harrison|nom4=J. F.|apellidos5=Dye|nom5=J. L.|any=2003|consulta=2021-07-12|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20180425183546/https://www.researchgate.net/publication/10896204|arxiudata=2018-04-25}}</ref> Un exemple particularment cridaner d'un alcalí és el "hidrur de sodi invers", H<sup>+</sup>Na<sup>-</sup> (ambdós ions complexats), a diferència de l'hidrur de sodi habitual, Na<sup>+</sup>H<sup>-</sup><ref name="HNa">{{ref-publicació|títol="Inverse sodium hydride": a crystalline salt that contains H<sup>+</sup> and Na<sup>−</sup>|cognom=Redko|nom=M. Y.|apellidos2=Vlassa|nom2=M.|publicació=[[Journal of the American Chemical Society|J. Am. Chem. Soc.]]|volum=124|exemplar=21|pàgines=5928–5929|doi=10.1021/ja025655|pmid=12022811|apellidos3=Jackson|nom3=J. E.|apellidos4=Misiolek|nom4=A. W.|apellidos5=Huang|nom5=R. H.|apellidos6=Dye|nom6=J. L.|any=2002}}</ref> és inestable de forma aïllada, per la seva alta energia resultant del desplaçament de dos electrons d'hidrogen a sodi, encara que es prediu que diversos derivats són [[metaestabilitat|metaestables]] o estables.<ref name="HNa"/><ref name="HNa-theory">{{ref-publicació|url=http://simons.hec.utah.edu/papers/266.pdf|títol=Inverse Sodium Hydride: A Theoretical Study|cognom=Sawicka|nom=A.|apellidos2=Skurski|nom2=P.|publicació=J. Am. Chem. Soc.|volum=125|exemplar=13|pàgines=3954-3958|doi=10.1021/ja021136v|pmid=12656631|apellidos3=Simons|nom3=J.|any=2003|consulta=2021-07-12|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://simons.hec.utah.edu/papers/266.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref>

En solució aquosa, els ions de metalls alcalins formen ions aqua de la fórmula [M (H₂O)<sub>''n''</sub>]<sup>+</sup>, on n és el nombre de solvatació. Els seus [[Nombre de coordinació|números de coordinació]] i formes concorden bé amb els que s'esperen dels seus radis iònics. En solució aquosa, es diu que les molècules d'aigua unides directament a l'ió metàl·lic pertanyen a la primera esfera de coordinació, també coneguda com la primera capa de solvatació, o primària. L'enllaç entre una molècula d'aigua i el ió metàl·lic és un [[enllaç covalent coordinat]], amb l'àtom d'oxigen que dona dos electrons a l'enllaç. Cada molècula d'aigua coordinada pot estar unida per enllaços d'hidrogen a altres molècules d'aigua. Es diu que aquests últims resideixen a la segona esfera de coordinació. No obstant això, per als cations de metalls alcalins, la segona esfera de coordinació no està ben definida ja que la càrrega +1 al catió no és prou alta com per polaritzar les molècules d'aigua a la capa de solvatació primària prou com per que formin forts enllaços d'hidrogen amb aquells en la segona esfera de coordinació, produint una entitat més estable.<ref>{{ref-llibre|cognom=Burgess|nom=John|títol=Metal Ions in Solution|any=1978|editorial=Ellis Horwood|lloc=Chichester|pàgina=20|isbn=978-0-85312-027-8}}</ref> S'ha determinat experimentalment que el nombre de solvatació per a Li + és 4, formant el tetraèdric [Li (H₂O)₄]<sup>+</sup>; mentre que s'han trobat números de solvatació de 3 a 6 per ions de liti, els números de solvatació menors a 4 poden ésser el resultat de la formació de parells d'ions de contacte i els números de solvatació més alts poden interpretar-se en termes de molècules d'aigua que s'aproximen a [Li (H₂O)₄]<sup>+</sup> a través d'una cara del [[tetràedre]], encara que les simulacions dinàmiques moleculars poden indicar l'existència d'un ió hexaaqua octaèdric. També hi ha probablement sis molècules d'aigua en l'esfera de solvatació primària de l'ió sodi, que formen l'ió [[octaèdric]] [Na (H₂O)₆]<sup>+</sup>.<ref name="generalchemistry2">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref><ref name="Richens">{{ref-llibre|cognom=Richens|nom=David. T.|títol=The Chemistry of Aqua Ions|any=1997|editorial=Wiley|isbn=978-0-471-97058-3}}</ref> Si bé anteriorment es pensava que els metalls alcalins més pesants també formaven ions hexaaqua octaèdrics, des de llavors es va descobrir que el potassi i el rubidi probablement formen els ions [K (H₂O)₈]<sup>+</sup> i [Rb (H₂O)₈]<sup>+</sup>, que tenen l'estructura [[antiprisma quadrat|antiprismàtica quadrada]], i que el cesi forma l'ió de 12 coordenades [Cs (H₂O)₁₂]<sup>+</sup>.<ref>{{ref-publicació|url=http://pac.iupac.org/publications/pac/pdf/2010/pdf/8210x1901.pdf|títol=Hydrated metal ions in aqueous solution: How regular are their structures?|cognom=Persson|nom=Ingmar|data=2010|publicació=Pure Appl. Chem.|volum=82|exemplar=10|pàgines=1901–1917|consulta=23 d'agost de 2014|doi=10.1351/PAC-CON-09-10-22|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://pac.iupac.org/publications/pac/pdf/2010/pdf/8210x1901.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref>

==== Liti ====
La química del [[liti]] mostra diverses diferències pel que fa a la resta de el grup, ja que el petit catió Li+ [[Polaritat química|polaritza]] els anions i li dona als seus compostos un caràcter més [[enllaç covalent|covalent]].<ref name="rsc7">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> El liti i el [[magnesi]] tenen una relació diagonal a causa dels seus radis atòmics similars.<ref name="rsc7" /> Per exemple, el liti forma un [[nitrur]] estable, una propietat comuna entre tots els metalls alcalinoterris (grup del magnesi) però única entre els metalls alcalins.<ref name="alkalireact">{{ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|títol=Reaction of the Group 1 Elements with Oxygen and Chlorine|consulta=27 de juny de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120316134811/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|arxiudata=2012-03-16}}</ref> A més, entre els seus respectius grups, només el liti i el magnesi formen compostos organometàl·lics amb un caràcter covalent significatiu.<ref name="Shriver&Atkins">{{ref-llibre|títol=Inorganic Chemistry|nom=Duward|cognom=Shriver|nom2=Peter|apellidos2=Atkins|editorial=W. H. Freeman|any=2006|isbn=978-0-7167-4878-6|pàgina=259|consulta=10 de novembre de 2012|url=https://www.google.cat/books?id=NwOTQAAACAAJ}}{{Enllaç no actiu|bot=InternetArchiveBot |data=2024 }}</ref>

El fluorur de liti és l'únic halur de metall alcalí que és poc soluble en aigua,<ref name="rsc8">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> i l'[[hidròxid de liti]] és l'únic hidròxid de metall alcalí que no és [[Higroscopia|delicuescent]].<ref name="rsc8" /> Per contra, el perclorat de liti i altres sals de liti amb anions grans que no poden polaritzar són molt més estables que els compostos anàlegs dels altres metalls alcalins, probablement perquè Li + té una alta energia de solvatació. Aquest efecte també significa que la majoria de les sals de liti simples es troben normalment en forma hidratada, perquè les formes anhidres són extremadament higroscòpiques, això permet que surts com el [[clorur de liti]] i el [[bromur de liti]] s'utilitzin en [[deshumidificador]]s i [[aire condicionat|condicionadors d'aire]].

==== Franci ====
Es prediu que el [[franci]] mostri algunes diferències causa del seu alt pes atòmic, el que fa que els seus electrons viatgin a fraccions considerables de la [[velocitat de la llum]] i, per tant, fan que els efectes relativistes siguin més prominents. En contrast amb la tendència a la disminució de les electronegativitats i les energies d'ionització dels metalls alcalins, es prediu que l'electronegativitat del franci i l'energia d'ionització seran més altes que les del cesi a causa de l'estabilització relativista dels electrons 7s; A més, s'espera que el seu radi atòmic sigui anormalment baix. Per tant, contrari al que s'esperava, el cesi és el més reactiu dels metalls alcalins, no el franci.<ref name="andreev">{{ref-publicació|títol=Laser resonance photoionization spectroscopy of Rydberg levels in Fr|cognom=Andreev|nom=S.V.|apellidos2=Letokhov|nom2=V.S.|publicació=[[Physical Review Letters|Phys. Rev. Lett.]]|volum=59|exemplar=12|pàgines=1274–76|bibcode=1987PhRvL..59.1274A|doi=10.1103/PhysRevLett.59.1274|pmid=10035190|apellidos3=Mishin|nom3=V.I.|any=1987}}</ref><ref name="Uue3">{{ref-llibre|títol=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|apellidos3=Pershina|lloc=Dordrecht (Països Baixos)|isbn=978-1-4020-3555-5|any=2006|editorial=Springer|capítol=Transactinides and the future elements|nom3=Valeria|nom2=Diana M.|editor=Morss|apellidos2=Lee|nom=Darleane C.|cognom=Hoffman|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|edició=3rd}}</ref><ref name="Thayer">{{ref-publicació|títol=Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements|cognom=Thayer|nom=John S.|publicació=Relativistic Methods for Chemists|volum=10|pàgines=81, 84|serie=Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics|doi=10.1007/978-1-4020-9975-5_2|isbn=978-1-4020-9974-8|any=2010}}</ref> Totes les propietats físiques conegudes del franci també es desvien de les tendències clares que van del liti al cesi, com la primera energia d'ionització, l'afinitat electrònica i la polarització de l'anió, encara que a causa de l'escassetat de dades conegudes sobre el franci, moltes fonts donen valors extrapolats, ignorant que els efectes relativistes fan que la tendència del liti i el cesi es torni inaplicable al franci.<ref name="Thayer" /> Algunes de les poques propietats del franci que s'han predit tenint en compte la relativitat són l'afinitat electrònica (47.2 kJ/mol)<ref name="Landaualkalis">{{ref-publicació|url=https://www.academia.edu/20466410|títol=Benchmark calculations of electron affinities of the alkali atoms sodium to eka-francium (element 119)|cognom=Landau|nom=A.|apellidos2=Eliav|nom2=E.|publicació=J. Chem. Phys.|volum=115|exemplar=6|pàgina=2389|bibcode=2001JChPh.115.2389L|doi=10.1063/1.1386413|apellidos3=Ishikawa|nom3=Y.|apellidos4=Kaldor|nom4=U.|any=2001|consulta=2021-07-12|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200731131615/https://www.academia.edu/20466410/Benchmark_calculations_of_electron_affinities_of_the_alkali_atoms_sodium_to_eka-francium_element_119_|arxiudata=2020-07-31}}</ref> i l'entalpia de dissociació de la molècula Fr ₂ (42.1 kJ / mol).<ref name="Liddle">{{ref-llibre|cognom=Jones|nom=Cameron|apellidos2=Mountford|nom2=Philip|apellidos3=Stasch|nom3=Andreas|apellidos4=Blake|nom4=Matthew P.|editor=Liddle|nombre-editor=Stephen T.|títol=Molecular Metal-Metal Bonds: Compounds, Synthesis, Properties|editorial=John Wiley and Sons|data= 22 de juny de 2015|pàgines=23–24|capítol=s-block Metal-Metal Bonds|isbn=978-3-527-33541-1}}</ref> La molècula CSFR està polaritzada com Cs + Fr-, el que mostra que la sub-capa 7s de franci es veu molt més afectada pels efectes relativistes que la sub-capa 6s del cesi.<ref name="Thayer" /> A més, s'espera que el superòxid de franci (FrO2) tingui un caràcter covalent significatiu, a diferència dels altres superòxids de metalls alcalins, a causa de les contribucions d'enllaç dels electrons 6p del franci.<ref name="Thayer" />

=== Nuclears ===
{| class="sortable wikitable" style="text-align:center;"
|+Isòtops primordials dels metalls alcalins
!Z
!Metall alcalí
!<small>Estable</small>
!<small>''Decadncia''</small>
! colspan=3 class="unsortable" |<small>''inestable: cursiva''</small>
|-
|3
|[[liti]]
|[[Isòtops del liti|2]]
| -
|<sup>7</sup>Li
| style="background:pink;" |⁶Li
|
|-
|11
|[[sodi]]
|[[Isòtops del sodi|1]]
| -
|<sup>23</sup>Na
|
|
|-
|19
|[[potassi]]
|2
|1
|<sup>39</sup>K
|<sup>41</sup>K
| style="background:pink;" |''<sup>40</sup>K''
|-
|37
|[[rubidi]]
|[[Isòtops del rubidi|1]]
|1
|<sup>85</sup>Rb
|''<sup>87</sup>Rb''
|
|-
|55
|[[cesi]]
|[[Isòtops del cesi|1]]
| -
|<sup>133</sup>Cs
|
|
|-
|87
|[[franci]]
|-
| -
| colspan=3 |''No hay isòtops primordials''
(''<sup>223</sup>Fr'' és un nucleic radiogènic)
|-
| colspan=7 |<small>Radioactiu: {{Nowrap|<sup>40</sup>K, [[half-life|t<sub>1/2</sub>]] 1.25 × 10⁹ años;}} {{Nowrap|<sup>87</sup>Rb, t<sub>1/2</sub> 4.9 × 10¹⁰ anys;}} {{Nowrap|<sup>223</sup>Fr, t<sub>1/2</sub> 22.0 min.}}</small>
|}

Tots els metalls alcalins tenen nombres atòmics senars; per tant, els seus isòtops han de ser imparells-imparells (tant el nombre de protons com el de neutrons són senars) o imparells-parells (el nombre de protons és imparell, però el nombre de neutrons és parell). Els nuclis imparells tenen números de massa parells, mentre que els nuclis imparells tenen [[Nombre màssic|números de massa]] imparells. Els núclids primordials imparells i imparells són rars perquè la majoria dels nuclis imparells i senars són molt inestables pel que fa a la [[desintegració beta]], perquè els productes de desintegració són parells i fins i tot i, per tant, estan més fortament units, a causa dels [[Fórmula de Weizsäcker|efectes d'aparellament nuclear]].<ref name="Lide02">{{ref-llibre|cognom=Various authors|editor=Lide|nombre-editor=David R.|any=2002|títol=Handbook of Chemistry & Physics|edició=88th|editorial=CRC|url=http://www.hbcpnetbase.com/|consulta=23 de maig de 2008|isbn=978-0-8493-0486-6|oclc=179976746|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20170724011402/http://www.hbcpnetbase.com/|arxiudata=2017-07-24}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180430060419/http://www.hbcpnetbase.com/ |date=2018-04-30 }}</ref>

A causa de la gran raresa dels nuclis senars i senars, gairebé tots els isòtops primordials dels metalls alcalins són parells i imparells (amb l'excepció de l'isòtop estable a la llum liti-6 i el [[radioisòtop]] potàssic-40 de llarga vida). Per a un nombre de massa imparell donat, només hi pot haver un únic núclid beta estable, ja que no hi ha una diferència en l'energia d'unió entre parells-senars i imparells, fins i tot comparable a la de parells-parells i imparells-imparells, deixant altres núclids del mateix nombre de massa ([[isòbar]]s) lliure de desintegració beta cap al núclid de menor massa. Un efecte de la inestabilitat d'un nombre imparell de qualsevol dels tipus de nucleons és que els elements amb nombres imparells, com els metalls alcalins, tendeixen a tenir menys isòtops estables que els elements amb nombres parells. Dels 26 elements monoisotòpics que tenen un sol isòtop estable, tots menys un tenen un nombre atòmic senar i tots menys un també tenen un nombre parell de neutrons. El beril·li és l'única excepció a les dues regles, a causa del seu baix nombre atòmic.<ref name="Lide022">{{ref-llibre|cognom=Various authors|editor=Lide|nombre-editor=David R.|any=2002|títol=Handbook of Chemistry & Physics|edició=88th|editorial=CRC|url=http://www.hbcpnetbase.com/|consulta=23 de maig de 2008|isbn=978-0-8493-0486-6|oclc=179976746|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20170724011402/http://www.hbcpnetbase.com/|arxiudata=2017-07-24}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180430060419/http://www.hbcpnetbase.com/ |date=2018-04-30 }}</ref>

Tots els metalls alcalins, excepte el liti i el cesi, tenen almenys un radioisòtop natural: sodi-22 i sodi-24 són [[Radioisòtop traça|traces de radioisòtops]] produïts [[nucleics cosmogènics|cosmogènicament]],<ref>{{ref-web|url=http://www.nucleonica.net/unc.aspx|títol=Universal Nuclide Chart|consulta=17 d'abril de 2011|data=2007–2012|sitioweb=Nucleonica|editor=Institute for Transuranium Elements|arxiuurl=http://archive.wikiwix.com/cache/20110224033429/http://www.nucleonica.net/unc.aspx|arxiudata=2011-02-24}}</ref> potassi-40 i rubidi-87 tenen [[període de semidesintegració|vides mitjanes]] molt llargues i, per tant, ocorren de forma natural, i tots els isòtops de franci són radioactius. També es va pensar que el cesi era radioactiu a principis de {{segle|XX}},<ref name="Patt1926">{{ref-publicació|títol=The Radioactivity of the Alkali Metals|cognom=Patton|nom=I. Jocelyn|apellidos2=Waldbauer|nom2=L. J.|publicació=Chemical Reviews|volum=3|pàgines=81–93|doi=10.1021/cr60009a003|any=1926}}</ref><ref name="Kenn1908">{{ref-publicació|url=https://zenodo.org/record/1430860|títol=On the radioactivity of potassium and other alkali metals|cognom=McLennan|nom=J. C.|apellidos2=Kennedy|nom2=W. T.|publicació=Philosophical Magazine|volum=16|exemplar=93|pàgines=377-395|serie=6|doi=10.1080/14786440908636519|any=1908|consulta=2021-07-12|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20201028103710/https://zenodo.org/record/1430860|arxiudata=2020-10-28}}</ref> tot i que no té radioisòtops naturals<ref name="nuclideschart">{{ref-web|url=http://www.nndc.bnl.gov/chart/|títol=Interactive Chart of Nuclides|consulta=4 d'octubre de 2012|autor=Sonzogni|nom=Alejandro|editor=Brookhaven National Laboratory|lloc=National Nuclear Data Center|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20181010070007/http://www.nndc.bnl.gov/chart/|arxiudata=2018-10-10}}</ref> (El franci encara no havia estat descobert en aquest moment). El radioisòtop natural de llarga durada del potassi, el potassi-40, constitueix aproximadament el 0,012% del potassi natural,<ref>{{ref-web|url=http://www.ead.anl.gov/pub/doc/potassium.pdf|títol=Potassium-40|consulta=7 de febrer de 2012|data=agost 2005|sitioweb=Human Health Fact Sheet|editor=[[Argonne National Laboratory]], Environmental Science Division|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120307143326/http://www.ead.anl.gov/pub/doc/potassium.pdf|arxiudata=2012-03-07}}</ref> i, per tant, el potassi natural és dèbilment radioactiu. Aquesta radioactivitat natural va esdevenir una base per a una afirmació errònia de la descoberta de l'element 87 (el proper metall alcalí després del cesi) el 1925.<ref name="fontani"/><ref name="vanderkrogt-Fr2">{{ref-web|url=http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Fr|títol=Francium|consulta=8 d'abril de 2007|autor=Van der Krogt|nom=Peter|data=10 de gener de 2006|sitioweb=Elementymology & Elements Multidict|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20100123003337/http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Fr|arxiudata=2010-01-23}}</ref> El rubidi natural és similarment lleugerament radioactiu, amb un 27.83% sent el radioisòtop de llarga durada rubidi -87.

El Cesi-137, amb una vida mitjana de 30.17 anys, és un dels dos principals productes de fissió de vida mitjana, juntament amb l'estronci-90, que són responsables de la major part de la radioactivitat del combustible nuclear gastat després de diversos anys de refredament, fins a diversos centenars d'anys després del seu ús. Constitueix la major part de la radioactivitat que encara queda de l'[[accident de Txernòbil]]. El cesi-137 pateix una desintegració beta d'alta energia i finalment es converteix en bari-137 estable. És un fort emissor de [[radiació gamma]]. El cesi-137 té una taxa molt baixa de captura de neutrons i no es pot eliminar d'aquesta manera, però s'ha de permetre que es descomposi.<ref name="Cs-137">{{ref-web|url=https://www.nist.gov/pml/data/halflife-html.cfm|títol=Radionuclide Half-Life Measurements|consulta=7 de novembre de 2011|autor=National Institute of Standards and Technology|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20160812133216/http://nist.gov/pml/data/halflife-html.cfm|arxiudata=2016-08-12}}</ref> El cesi-137 s'ha utilitzat com a marcador en estudis hidrològics, anàleg a l'ús del [[triti]].<ref>[https://web.archive.org/web/20160329120038/http://www.bt.cdc.gov/radiation/isotopes/cesium.asp Radioisotope Brief: Cesium-137 (Cs-137)]. U.S. National Center for Environmental Health</ref> Es van alliberar petites quantitats de cesi-134 i cesi-137 a l'entorn durant gairebé totes les proves d'armes nuclears i alguns accidents nuclears, especialment l'[[accident de Goiânia]] i el desastre de Txernòbil. A partir de 2005, el cesi-137 és la principal font de radiació a la [[Zona de exclusión de Chernóbil|zona d'alienació]] voltant de la [[central nuclear de Txernòbil]].<ref name="IAEA">{{ref-llibre|títol=The Radiological Accident in Goiânia|editorial=[[IAEA]]|any=1988|url=http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PubDetAR.asp?pubId=3684}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110120085823/http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PubDetAR.asp?pubId=3684 |date=2011-01-20 }}</ref> Les seves propietats químiques com un dels metalls alcalins el converteixen en un dels productes de fissió més problemàtics de curta a mitja vida perquè es mou i es propaga fàcilment a la natura a causa de l'alta solubilitat en aigua de les seves sals, i és absorbit pel cos, que el confon amb els seus congèneres essencials de sodi i potassi.<ref name="RPD">{{ref-llibre|títol=Radionuclide and Radiation Protection Data Handbook 2002|isbn=978-1-870965-87-3|any=2002|nom=D.|cognom=Delacroix|nom2=J. P.|apellidos2=Guerre|nom3=P.|apellidos3=Leblanc|nom4=C.|apellidos4=Hickman|editorial=Nuclear Technology Publishing|edició=2a edició}}</ref>

== Tendències períodiques ==
Els metalls alcalins són més similars entre si que els elements de qualsevol altre grup.<ref name="rsc9">{{Ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> Per exemple, al moure cap avall de la taula, tots els metalls alcalins coneguts mostren un augment del [[radi atòmic]],<ref name="chemguide2">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|títol=Atomic and Physical Properties of the Group 1 Elements|consulta=30 de gener de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141009183758/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|arxiudata=2014-10-09}}</ref> disminució de l'[[electronegativitat]],<ref name="chemguide2" /> augment de la [[Reactivitat química|reactivitat]],<ref name="rsc9" /> i disminució dels punts de fusió i ebullició,<ref name="chemguide2" /> així com les calors de fusió i vaporització. En general, les seves densitats augmenten quan baixen de la taula, amb l'excepció que el potassi és menys dens que el sodi.<ref name="chemguide2" />

=== Radis atòmics i iònics ===
[[Fitxer:Effective Nuclear Charge.svg|miniatura|[[Càrrega nuclear efectiva]] en un electró atòmic.]]
Els radis atòmics dels metalls alcalins augmenten baixant el grup.<ref name="chemguide3">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|títol=Atomic and Physical Properties of the Group 1 Elements|consulta=30 de gener de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141009183758/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|arxiudata=2014-10-09}}</ref> A causa de l'[[efecte de protecció]], quan un àtom té més d'una capa d'electrons, cada electró sent repulsió elèctrica dels altres electrons, així com atracció elèctrica del nucli.<ref name="shielding">{{Ref-llibre|nom=Theodore|cognoms=L. Brown|nom2=H. Eugene|cognoms2=LeMay, Jr.|nom3=Bruce E.|cognoms3=Bursten|nom4=Julia R.|cognoms4=Burdge|any=2003|títol=Chemistry: The Central Science|edició=8th|editorial=Pearson Education|lloc=US|isbn=978-0-13-061142-0}}</ref> En els metalls alcalins, l'[[Electró de valència|electró més extern]] només sent una càrrega neta de +1, ja que part de la [[càrrega nuclear efectiva|càrrega nuclear]] (que és igual a el [[nombre atòmic]]) és cancel·lada pels electrons interns; El nombre d'electrons interns d'un metall alcalí és sempre un menys que la càrrega nuclear. Per tant, l'únic factor que afecta el radi atòmic dels metalls alcalins és el nombre de capes d'electrons. Com aquest nombre augmenta en el grup, el radi atòmic també ha d'augmentar en el grup.<ref name="chemguide3" />

Els [[radi iònic|radis iònics]] dels metalls alcalins són molt més petits que els seus radis atòmics. Això es deu al fet que l'electró més extern dels metalls alcalins està en una [[capa d'electrons]] diferent a la dels electrons interns i, per tant, quan s'elimina, l'àtom resultant té una capa d'electrons menys i és més petit. A més, la càrrega nuclear efectiva ha augmentat i, per tant, els electrons són atrets amb més força cap al nucli i el radi iònic disminueix.<ref name="rsc10">{{Ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref>

=== Primera energia d'ionització ===
La primera energia d'ionització d'un element o molècula és l'energia requerida per moure l'electró més solt d'un [[mol]] d'àtoms gasosos de l'element o molècules per formar un mol d'ions gasosos amb càrrega elèctrica +1. Els factors que afecten la primera energia d'ionització són la càrrega nuclear, la quantitat de blindatge dels electrons interns i la distància des de l'electró més feblement sostingut des del nucli, que sempre és un electró extern en els elements de el grup principal. Els primers dos factors canvien la càrrega nuclear efectiva que sent l'electró més solt. Atès que l'electró més extern dels metalls alcalins sempre sent la mateixa càrrega nuclear efectiva (+1), l'únic factor que afecta la primera energia d'ionització és la distància des de l'electró més extern al nucli. Com aquesta distància augmenta en el grup, l'electró més extern sent menys atracció del nucli i, per tant, la primera energia d'ionització disminueix.<ref name="chemguide4">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|títol=Atomic and Physical Properties of the Group 1 Elements|consulta=30 de gener de 2012|autor=Clark|5=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141009183758/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|arxiudata=2014-10-09}}</ref> (Aquesta tendència es trenca en el franci a causa de l'estabilització relativista i la contracció de l'orbital 7s, que apropa l'electró de valència del franci més a prop de el nucli del que s'esperaria dels càlculs no relativistes. Això fa que l'electró més extern del franci senti més atracció del nucli, augmentant la seva primera energia d'ionització lleugerament més enllà de la del cesi).<ref name="Uue4">{{Ref-llibre|títol=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|cognoms3=Pershina|lloc=Dordrecht (Països Baixos)|isbn=978-1-4020-3555-5|any=2006|editorial=Springer|capítol=Transactinides and the future elements|nom3=Valeria|nom2=Diana M.|editor=Morss|cognoms2=Lee|Darleane C.|cognoms=Hoffman|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|edició=3rd}}</ref>

La segona energia d'ionització dels metalls alcalins és molt més alta que la primera, ja que el segon electró més solt és part d'una capa d'electrons completament plena i, per tant, és difícil d'eliminar.<ref name="rsc11">{{Ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref>

=== Reactivitat ===
Les reactivitats dels metalls alcalins augmenten baixant el grup. Aquest és el resultat d'una combinació de dos factors: les primeres energies d'ionització i les energies d'atomització dels metalls alcalins. A causa que la primera energia d'ionització dels metalls alcalins disminueix en el grup, és més fàcil que l'electró més extern s'elimini de l'àtom i participi en les reaccions químiques, augmentant així la reactivitat en el grup. L'energia d'atomització mesura la força de l'enllaç metàl·lic d'un element, que cau en el grup a mesura que els àtoms augmenten en radi i, per tant, l'enllaç metàl·lic ha d'augmentar en longitud, fent que els electrons deslocalitzats s'allunyin més de l'atracció dels nuclis dels nuclis més pesants dels metalls alcalins. Afegir les energies d'atomització i primera ionització dona una quantitat estretament relacionada (però no igual a) l'energia d'activació de la reacció d'un metall alcalí amb una altra substància. Aquesta quantitat disminueix baixant pel grup, i també ho fa l'energia d'activació; per tant, les reaccions químiques poden ocórrer més ràpid i la reactivitat augmenta en el grup.<ref name="alkaliwater">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacth2o.html#top|títol=Reaction of the Group 1 Elements with Water|dataaccés=18 de juny de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|llocweb=chemguide|consulta=2021-07-09|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120531110524/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacth2o.html#top|arxiudata=2012-05-31}}</ref>

=== Eletronegativitat ===
[[Fitxer:Periodic variation of Pauling electronegativities.png|miniatura|330x330px|La variació de l'electronegativitat de Pauling (eix i) a mesura que un descendeix dels [[Element representatiu|grups principals]] de la taula periòdica el [[Elements del període 2|segon]] a l'[[Elements del període 6|sisè període]].]]
L'[[electronegativitat]] és una [[propietat química]] que descriu la tendència d'un àtom o un grup funcional d'atreure electrons (o densitat d'electrons) cap a si mateix.<ref name="definition">{{GoldBookRef|file=E01990|title=Electronegativity}}</ref> Si l'enllaç entre el sodi i el clor en el clorur de sodi fos [[enllaç covalent|covalent]], el parell d'electrons compartits se sentiria atret pel clor perquè la càrrega nuclear efectiva en els electrons externs és +7 en clor però només és +1 en el sodi. El parell d'electrons s'atreu tan a prop de l'àtom de clor que pràcticament es transfereixen a l'àtom de clor (un [[enllaç iònic]]). No obstant això, si l'àtom de sodi va ser reemplaçat per un àtom de liti, els electrons no seran atrets tan a prop de l'àtom de clor com abans perquè l'àtom de liti és més petit, fent que el parell d'electrons s'atregui més fortament a la càrrega nuclear efectiva més propera del liti. Per tant, els àtoms de metall alcalí més grans (més avall en el grup) seran menys electronegatius ja que el parell d'enllaç és menys atret cap a ells. S'espera que el franci sigui una excepció.<ref name="chemguide5">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|títol=Atomic and Physical Properties of the Group 1 Elements|dataaccés=30 de gener de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|llocweb=chemguide|consulta=2021-07-08|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141009183758/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|arxiudata=2014-10-09}}</ref>

A causa de la major electronegativitat del liti, alguns dels seus compostos tenen un caràcter més covalent. Per exemple, el iodur de liti (Li I) es dissoldrà en [[dissolvent|solvents orgànics]], una propietat de la majoria dels compostos covalents.<ref name="chemguide6">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|títol=Atomic and Physical Properties of the Group 1 Elements|dataaccés=30 de gener de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|llocweb=chemguide|consulta=2021-07-08|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141009183758/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|arxiudata=2014-10-09}}</ref> El fluorur de liti (Li F) és l'únic halur alcalí que no és soluble en aigua,<ref name="rsc12">{{Ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|dataaccés=13 d'ener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|llocweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|urlartxiu=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata=2012-08-05|consulta=2021-07-07|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html}}</ref> i l'hidròxid de liti (Li OH) és l'únic hidròxid de metall alcalí que no és [[Higroscopicitat|delicuescent]].<ref name="rsc12" />

=== Punt de fusió i ebullició ===
El punt de fusió d'una substància és el punt on canvia d'estat sòlid a líquid, mentre que el punt d'ebullició d'una substància (en estat líquid) és el punt on la pressió de vapor del líquid és igual a la pressió ambiental que l'envolta<ref>{{ref-llibre|cognoms=Goldberg|nom=David E.|títol=3,000 Solved Problems in Chemistry|edició=1st|editorial=McGraw-Hill|any=1988|isbn=978-0-07-023684-4}} Secció 17.43, pàgina 321</ref><ref>{{Cita llibre|editor=Theodore, Louis|editor2=Dupont, R. Ryan|editor3=Ganesan, Kumar|títol=Pollution Prevention: The Waste Management Approach to the 21st Century|editorial=CRC Press|any=1999|isbn=978-1-56670-495-3|pàgina=15 Secció 27}}</ref> i tot el líquid canvia d'estat a gas. Quan un metall s'escalfa fins al seu punt de fusió, els enllaços metàl·lics que mantenen els àtoms en el seu lloc es debiliten perquè els àtoms es puguin moure, i els enllaços metàl·lics finalment es trenquen per complet en el punt d'ebullició del metall.<ref name="chemguide7">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|títol=Atomic and Physical Properties of the Group 1 Elements|dataaccés=30 de gener de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|llocweb=chemguide|consulta=2021-07-08|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141009183758/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|arxiudata=2014-10-09}}</ref><ref name="metallic-bonding">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/metallic.html|títol=Metallic Bonding|dataaccés=23 de març de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2000|llocweb=chemguide|consulta=2021-07-09|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20170725104821/http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/metallic.html|arxiudata=2017-07-25}}</ref> Per tant, la caiguda dels punts de fusió i ebullició dels metalls alcalins indica que la resistència dels enllaços metàl·lics dels metalls alcalins disminueix en el grup.<ref name="chemguide7" /> Això es deu al fet que els àtoms de metall es mantenen units per l'atracció electromagnètica dels ions positius als electrons deslocalizats.<ref name="chemguide7" /><ref name="metallic-bonding" /> A mesura que els àtoms augmenten de mida baixant pel grup (pel fet que augmenta el seu radi atòmic), els nuclis dels ions s'allunyen més dels electrons deslocalitzats i, per tant, l'enllaç metàl·lic es debilita perquè el metall es fongui i bulli més fàcilment, baixant així els punts de fusió i ebullició.<ref name="chemguide7" /> (l'augment de la càrrega nuclear no és un factor rellevant a causa de l'[[efecte de blindatge]]).<ref name="chemguide7" />

=== Densitat ===
Tots els metalls alcalins tenen la mateixa [[estructura cristal·lina]] ([[Sistema cristal·lí cúbic|cúbica centrada en el cos]]) i, per tant, els únics factors rellevants són el nombre d'àtoms que poden cabre en un determinat volum i la massa d'un dels àtoms, ja que la densitat es defineix com massa per unitat de volum. El primer factor depèn del volum de l'àtom i, per tant, del radi atòmic, que augmenta al descendir el grup; així, el volum d'un àtom de metall alcalí augmenta al descendir el grup. La massa d'un àtom de metall alcalí també augmenta al descendir el grup. Per tant, la tendència de les densitats dels metalls alcalins depèn dels seus pesos atòmics i radis atòmics; si es coneixen les xifres d'aquests dos factors, es poden calcular les relacions entre les densitats dels metalls alcalins. La tendència resultant és que les densitats dels metalls alcalins augmenten en la taula, amb l'excepció del potassi. Com que tenen el pes atòmic més baix i el radi atòmic més gran de tots els elements en els seus períodes, els metalls alcalins són els metalls menys densos a la taula periòdica.<ref name="chemguide8">{{Ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|títol=Atomic and Physical Properties of the Group 1 Elements|dataaccés=30 de gener de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|llocweb=chemguide|consulta=2021-07-08|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141009183758/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/properties.html|arxiudata=2014-10-09}}</ref> El liti, el sodi i el potassi són els únics tres metalls en la taula periòdica que són menys densos que l'aigua:<ref name="rsc13">{{Ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|llocweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata=5 d'agost de 2012}}</ref> de fet, el liti és el sòlid menys dens conegut a temperatura ambient.

== Compostos ==
Els metalls alcalins formen una sèrie completa de compostos amb tots els anions generalment trobats, que il·lustren bé les tendències del grup. Es pot descriure que aquests compostos involucren als metalls alcalins que perden electrons a les espècies acceptores i formen ions monopositius. Aquesta descripció és més precisa per halurs alcalins i es torna cada vegada menys precisa a mesura que augmenta la càrrega catiònica i aniònica, i a mesura que l'anió es fa més gran i més polarizable. Per exemple, la [[Enllaç iònic|unió iònica]] dona pas a la [[enllaç metàl·lic|unió metàl·lica]] al llarg de les sèries NaCl, Na₂O, Na₂S, Na₃P, Na₃As, Na₃Sb, Na₃Bi

=== Hidròxids ===
[[Fitxer:Large Sodium Explosion.jpg|miniatura|Una reacció d'1.5 kg de sodi amb aigua.]]
Tots els metalls alcalins reaccionen vigorosa o explosivament amb aigua freda, produint una [[solució aquosa]] d'un hidròxid de metall alcalí fortament [[base (química)|bàsic]] i alliberant gas hidrogen.<ref name="alkaliwater2">{{ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacth2o.html#top|títol=Reaction of the Group 1 Elements with Water|consulta=18 de juny de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120531110524/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacth2o.html#top|arxiudata=2012-05-31}}</ref> Aquesta reacció es torna més vigorosa en descendir pel grup, el liti reacciona constantment amb [[efervescència]], però el sodi i el potassi poden encendre i el rubidi i el cesi s'enfonsen en l'aigua i generen gas hidrogen amb tanta rapidesa que es formen ones de xoc en l'aigua que poden trencar els envasos de vidre.<ref name="rsc14">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> Quan un metall alcalí cau a l'aigua, produeix una explosió, de les quals hi ha dues etapes separades. El metall reacciona primer amb l'aigua, trencant els enllaços d'hidrogen a l'aigua i produint hidrogen gasós; això passa més ràpid en els metalls alcalins més pesants. En segon lloc, la calor generada per la primera part de la reacció sovint encén el gas hidrogen, fent que es cremi explosivament en l'aire circumdant. Aquesta explosió secundària de gas d'hidrogen produeix la flama visible sobre el bol d'aigua, llac o un altre cos d'aigua, no la reacció inicial del metall amb aigua (que tendeix a ocórrer principalment sota l'aigua).<ref name="alkalibangs2">{{ref-web|url=http://www.theodoregray.com/periodictable/AlkaliBangs/index.html|títol=Alkali Metal Bangs|consulta=13 maig 2012|autor=Gray|nom=Theodore|editor=[[Theodore Gray]]|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141031113655/http://www.theodoregray.com/PeriodicTable/AlkaliBangs/index.html|arxiudata=31 d’octubre 2014}}</ref> Els hidròxids de metalls alcalins són els hidròxids més bàsics coneguts.

Investigacions recents han suggerit que el comportament explosiu dels metalls alcalins en l'aigua és impulsat per una [[explosió de Coulomb]] i no només per la generació ràpida d'hidrogen.<ref name="coulomb">{{ref-publicació|títol=Coulomb explosion during the early stages of the reaction of alkali metals with water|cognom=Mason|nom=Philip E.|data=26 Jan 2015|publicació=Nature Chemistry|volum=7|exemplar=3|pàgines=250–254|bibcode=2015NatCh...7..250M|doi=10.1038/nchem.2161|pmid=25698335}}</ref> Tots els metalls alcalins es fonen com a part de la reacció amb aigua. Les molècules d'aigua ionitzen la superfície metàl·lica nua del metall líquid, deixant una superfície metàl·lica carregada positivament i ions d'aigua carregats negativament. L'atracció entre el metall carregat i els ions d'aigua augmentarà ràpidament l'àrea superficial, causant un augment exponencial de la ionització. Quan les forces repulsives dins de la superfície del metall líquid excedeixen les forces de la tensió superficial, explota vigorosament.<ref name="coulomb" />

Els hidròxids mateixos són els hidròxids més bàsics coneguts, reaccionen amb àcids per donar sals i amb alcohols per donar [[alcòxid]]s [[oligomèric]]s conjugats. Reaccionen fàcilment amb el [[diòxid de carboni]] per formar carbonats o bicarbonats, o amb el [[sulfur d'hidrogen]] per formar sulfurs o bisulfurs, i poden usar-se per separar els [[tiol]]s del petroli. Reaccionen amb òxids amfòters: per exemple, els òxids d'[[alumini]], [[zinc]], [[Estany (element)|estany]] i plom reaccionen amb els hidròxids de metalls alcalins per a donar aluminats, zincats, estannats i plomeria. El diòxid de silici és àcid i, per tant, els hidròxids de metalls alcalins també poden atacar el vidre de silicat.

=== Compostos intermetàl·lics ===
[[Fitxer:NaK alloy.jpg|miniatura|Alineació de NaK líquida a temperatura ambient.]]
Els metalls alcalins formen molts compostos intermetàl·lics entre si i els elements dels grups 2 al [[Grup 13 de la taula periòdica|13]] en la taula periòdica estequiometries variables, com ara les amalgames de sodi amb mercuri, incloent Na₅Hg₈ y Na₃Hg.<ref>Buszek, Keith R. (2001) "Sodium Amalgam" in ''Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis'', Wiley. {{Doi|10.1002/047084289X.rs040}}</ref> Alguns d'aquests tenen característiques iòniques: prendre els aliatges amb or, el metall més electronegatiu, per exemple, NaAu i Kau són metàl·lics, però RbAu i CsAu són semiconductors. El NaK és un aliatge de sodi i potassi que és molt útil perquè és líquid a temperatura ambient, tot i que s'han de prendre precaucions a causa de la seva extrema reactivitat cap a l'aigua i l'aire. La [[mescla eutèctica]] es fon a –12,6 °C.<ref name="basf-ds-NaK">{{Ref-web|url=http://worldaccount.basf.com/wa/NAFTA~en_GB/Catalog/ChemicalsNAFTA/doc4/BASF/PRD/30230091/.pdf?urn=urn:documentum:eCommerce_sol_EU:09007bb280047733.pdf|títol=Sodium-Potassium Alloy (NaK)|editor=[[BASF]]|data=agost 2018}}</ref> Un aliatge de 41% de cesi, 47% de sodi i 12% de potassi té el punt de fusió més baix conegut de qualsevol metall o aliatge, –78 °C.<ref name="caesium2">{{Ref-web|url=http://pubs.acs.org/cen/80th/print/cesium.html|títol=C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Cesium|consulta=12 de juliol de 2021|autor=Kaner|nom=Richard|any=2003|editor=American Chemical Society|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20150618061523/http://pubs.acs.org/cen/80th/print/cesium.html|arxiudata=2015-06-18}}</ref>

=== Compostos amb els elements de el grup 13 ===
Els [[compost intermetàl·lic|compostos intermetàl·lics]] dels metalls alcalins amb els elements més pesants del grup 13 ([[alumini]], [[gal·li]], [[Indi (element)|indi]] i [[tal·li]]), com NaTl, són conductors pobres o semiconductors, a diferència dels aliatges normals amb els elements anteriors, el que implica que el metall alcalí involucrat perd un electró als [[fases de Zintl|anions Zintl]] involucrats.<ref name="Sevov">Sevov, S.C. [http://www3.nd.edu/~sevovlab/articles/SlaviChapter.pdf "Zintl Phases"] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170215011431/http://www3.nd.edu/~sevovlab/articles/SlaviChapter.pdf |date=2017-02-15 }}, pp. 113–132 in ''Intermetallic Compounds, Principles and Practice: Progress'', Vol. 3. Westbrook, J.H.; Freisher, R.L.: Eds.; John Wiley & Sons. Ltd., Chichester, England {{Doi|10.1002/0470845856}} {{ISBN|978-0-470-84585-1}}</ref> No obstant això, mentre que els elements del grup 14 i més enllà tendeixen a formar grups aniònics discrets, els elements de el grup 13 tendeixen a formar ions polimèrics amb els cations de metalls alcalins situats entre la xarxa iònica gegant. Per exemple, NaTl consisteix en un anió polimèric (—Tl <sup>-</sup> -)<sub>n</sub> amb una estructura cúbica de diamant covalent amb ions Na<sup>+</sup> ubicats entre la xarxa aniònica. Els metalls alcalins més grans no poden encaixar de manera similar a una xarxa aniònica i tendeixen a forçar els elements més pesants de el grup 13 a formar grups aniònics.<ref name="Kauzlarich">S.M. Kauzlarich, Encyclopedia of Inorganic chemistry, 1994, John Wiley & Sons, {{ISBN|0-471-93620-0}}</ref>

El [[bor]] és un cas especial, ja que és l'únic no metall en el grup 13. Els borurs de metalls alcalins tendeixen a ser rics en bor, el que implica una unió apreciable de bor-bor que involucra estructures deltaèdriques, i són tèrmicament inestables a causa que els metalls alcalins tenen una pressió de vapor molt alta a temperatures elevades. Això fa que la síntesi directa sigui problemàtica perquè els metalls alcalins no reaccionen amb el bor per sota de 700 °C i, per tant, això s'ha d'aconseguir en contenidors segellats amb el metall alcalí en excés. A més, excepcionalment en aquest grup, la reactivitat amb bor disminueix en el grup: el liti reacciona completament a 700 °C, però el sodi a 900 °C i e potassi no ho fa fins a 1200 °C, i la reacció és instantània per al liti, però porta hores per al potassi. Els borurs de rubidi i cesi ni tan sols s'han caracteritzat. Es coneixen diverses fases, com LiB<sub>10</sub>, NaB₆, NaB<sub>15</sub> i KB₆.<ref>{{ref-llibre|cognom=Hagen|nom=A. P.|data=17 de setembre de 2009|títol=Inorganic Reactions and Methods, The Formation of Bonds to Group-I, -II, and -IIIB Elements|editorial=John Wiley & Sons|pàgines=204–5|isbn=978-0-470-14549-4}}</ref><ref>{{ref-llibre|cognom=Matkovich|nom=V. I.|data=6 de desembre de 2012|títol=Boron and Refractory Borides|editorial=Springer|pàgines=262–92|isbn=978-3-642-66620-9}}</ref> Sota alta pressió, la unió bor-bor en els borurs de liti canvia de seguir la [[regla de Wade]] a formar anions Zintl com la resta del grup 13.<ref>{{Ref-publicació|url=http://www2.ph.ed.ac.uk/~aherman2/Andreas_Hermann,_Edinburgh/Research_files/JAmChemSoc_134_18606_2012.pdf|títol=From Wade–Mingos to Zintl–Klemm at 100 GPa: Binary Compounds of Boron and Lithium|cognom=Hermann|nom=Andreas|cognom2=McSorley|nom2=Alexandra|data=2012|publicació=[[Journal of the American Chemical Society]]|volum=2012|exemplar=134|pàgines=18606–18|doi=10.1021/ja308492g|pmid=23066852|apellidos3=N. W.|nom3=Ashcroft|cognom4=Hoffmann|nom4=Roald|consulta=2021-07-13|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200927024724/https://www2.ph.ed.ac.uk/~aherman2/Andreas_Hermann,_Edinburgh/Research_files/JAmChemSoc_134_18606_2012.pdf|arxiudata=2020-09-27}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200927024724/https://www2.ph.ed.ac.uk/~aherman2/Andreas_Hermann,_Edinburgh/Research_files/JAmChemSoc_134_18606_2012.pdf |date=2020-09-27 }}</ref>

=== Compostos amb els elements de el grup 14 ===
[[Fitxer:Potassium-graphite-xtal-3D-SF-A.png|miniatura|Vista del compost d'intercalació del grafit KC₈.]]
El liti i el sodi reaccionen amb el carboni per formar acetilurs, Li₂C₂, que també es poden obtenir per reacció del metall amb [[acetilè]]. El potassi, el rubidi i el cesi reaccionen amb el [[grafit]]; els seus àtoms s'intercalen entre les capes de grafit hexagonal, formant compostos d'intercalació de grafit de fórmules MC<sub>60</sub> (gris fosc, gairebé negre), MC<sub>48</sub> (gris fosc, gairebé negre), MC<sub36</sub> (blau), MC<sub>24</sub> (blau acer) i MC₈ (bronze) (M = K, Rb o Cs). Aquests compostos són més de 200 vegades més conductors d'electricitat que el grafit pur, el que suggereix que l'electró de valència del metall alcalí es transfereix a les capes de grafit (p. Ej. M<sup>+</sup>C<sup>−</sup>₈).<ref name="generalchemistry3">{{Ref-llibre|congom=Averill|nom=Bruce A.|cognom2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref> A l'escalfar KC₈, l'eliminació dels àtoms de potassi dona com a resultat la conversió en seqüència a KC<sub>24</sub>, KC<sub>36</sub>, KC<sub>48</sub> i finalment KC<sub>60</sub>. KC₈ és un agent reductor molt fort i és pirofòric i explota en contacte amb l'aigua.<ref name="InorgChem">{{ref-llibre|títol=Inorganic Chemistry, 3rd Edition|capítol=Chapter 14: The group 14 elements|cognom=Housecroft|nom=Catherine E.|apellidos2=Sharpe|nom2=Alan G.|editorial=Pearson|any=2008|isbn=978-0-13-175553-6|pàgina=386}}</ref><ref>[https://web.archive.org/web/20141129035434/http://physics.nist.gov/TechAct.2001/Div846/div846h.html NIST Ionizing Radiation Division 2001 – Technical Highlights]. physics.nist.gov</ref> Mentre que els metalls alcalins més grans (K, Rb i Cs) inicialment formen MC8, els més petits inicialment formen MC6, i de fet requereixen la reacció dels metalls amb grafit a altes temperatures al voltant de 500 °C per formar.<ref name="cac6">{{ref-publicació|títol=Review: Synthesis and superconducting properties of CaC6|cognom=Emery|nom=N.|apellidos2=Hérold|nom2=Claire|publicació=Sci. Technol. Adv. Mater.|volum=9|exemplar=4|pàgina=044102|bibcode=2008STAdM...9d4102E|doi=10.1088/1468-6996/9/4/044102|pmc=5099629|pmid=27878015|apellidos3=Marêché|nom3=Jean-François|apellidos4=Lagrange|nom4=Philippe|any=2008|número-autores=1}}</ref> a part d'això, els metalls alcalins són agents reductors tan forts que fins i tot poden reduir el [[buckminsterfulleré]] per produir fullerens sòlids MnC60; el sodi, el potassi, el rubidi i el cesi poden formar fullerens on n = 2, 3, 4 o 6, i el rubidi i el cesi addicionalment poden arribar n = 1.

Quan els metalls alcalins reaccionen amb els elements més pesants en el grup de carboni ([[silici]], [[germani]], [[Estany (element)|estany]] i [[plom]]), es formen substàncies iòniques amb estructures en forma de gàbia, com els siliciürs M₄[[Silici|Si]]₄ (M = K, Rb o Cs), que conté M<sup>+</sup> i ions tetraèdrics Si<sup>4-</sup>₄.<ref name="generalchemistry4">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref> La química de les germanides de metalls alcalins, involucrant l'ió germanida [[germani|Ge]]<sup>4−</sup> i altres ions de dispersió ([[clúster|Zintl]]) com Ge<sup>2-</sup>₄, Ge<sup>4-</sup><sub>9</sub>, Ge<sup>2-</sup><sub>9</sub>, i [(Ge9)₂]<sup>6-</sup>, és en gran manera anàleg a el dels siliciurs corresponents. Els estanyers de metalls alcalins són majoritàriament iònics, de vegades amb l'ió estanyers ([[Estany (element)|Sn]]<sup>4-</sup><sub>9</sub>),<ref name="Kauzlarich2">S.M. Kauzlarich, Encyclopedia of Inorganic chemistry, 1994, John Wiley & Sons, {{ISBN|0-471-93620-0}}</ref> i de vegades amb ions Zintl més complexos com Sn<sup>4-</sup><sub>9</sub>, que apareix en el nonastanuro de tetrapotasio (K₄Sn<sub>9</sub>).<ref name="Hoch">{{ref-publicació|títol=Tetrapotassium nonastannide, K4Sn9|cognom=Hoch|nom=Constantin|apellidos2=Wendorff|nom2=Marco|publicació=Acta Crystallographica Section C|volum=58|exemplar=4|pàgines=I45–I46|doi=10.1107/S0108270102002032|pmid=11932511|apellidos3=Röhr|nom3=Caroline|any=2002}}</ref> L'ió monatómico de la plomada ([[Plom|Pb]]<sup>4−</sup>) és desconegut, i de fet es prediu que la seva formació serà energèticament desfavorable; els plasmidis de metalls alcalins tenen ions Zintl complexos, com Pb<sup>4-</sup><sub>9</sub>. Aquests germanurs, estanyers i plasmidis de metalls alcalins poden produir reduint germani, estany i plom amb sodi metàl·lic en amoníac líquid.

=== Nitrurs i pnicur ===
[[Fitxer:Lithium-nitride-xtal-CM-3D-polyhedra.png|miniatura|[[Model de barres i esferes]] de [[estructura cristalina|cel·la]] de nitrur de liti.<ref>{{ref-publicació|títol=Structure of Lithium Nitride and Transition-Metal-Doped Derivatives, Li<sub>3−''x''−''y''</sub>M<sub>''x''</sub>N (M= Ni, Cu): A Powder Neutron Diffraction Study|cognom=Gregory|nom=Duncan H.|apellidos2=O'Meara|nom2=Paul M.|publicació=Chem. Mater.|volum=14|exemplar=5|pàgines=2063–2070|doi=10.1021/cm010718t|apellidos3=Gordon|nom3=Alexandra G.|apellidos4=Hodges|nom4=Jason P.|apellidos5=Short|nom5=Simine|apellidos6=Jorgensen|nom6=James D.|any=2002}}</ref> Sobre la base de la mida, s'esperaria una estructura tetraèdrica, però això seria geomètricament impossible: per tant, el nitrur de liti adquireix aquesta estructura cristal·lina única.]]
El liti, el més lleuger dels metalls alcalins, és l'únic metall alcalí que reacciona amb el nitrogen en [[Condicions estàndard de pressió i temperatura|condicions estàndard]], i el seu nitrur és l'únic nitrur de metall alcalí estable. El nitrogen és un gas no reactiu perquè trencar el triple enllaç fort en la molècula de dinitrogen (N₂) requereix molta energia. La formació d'un nitrur de metall alcalí consumiria l'energia d'ionització del metall alcalí (formant ions M<sup>+</sup>), l'energia requerida per trencar el triple enllaç a N₂ i la formació d'ions N<sup>3−</sup>, i tota l'energia alliberada de la formació d'un nitrur de metall alcalí prové de l'energia reticular del nitrur de metall alcalí. L'energia de la xarxa es maximitza amb ions petits i altament carregats; els metalls alcalins no formen ions altament carregats, només formen ions amb una càrrega de +1, de manera que només el liti, el metall alcalí més petit, pot alliberar prou [[energia reticular]] per fer que la reacció amb nitrogen sigui exotèrmica, formant nitrur de liti. Les reaccions dels altres metalls alcalins amb nitrogen no alliberarien suficient energia reticular i, per tant, serien endotèrmiques, de manera que no formen nitrurs en condicions estàndard.<ref name="alkalireact2">{{ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|títol=Reaction of the Group 1 Elements with Oxygen and Chlorine|consulta=27 de juny de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120316134811/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|arxiudata=2012-03-16}}</ref> El nitrur de sodi (Na₃N) i el nitrur de potassi (K₃N), encara que existeixen, són extremadament inestables, propensos a descompondre novament en els seus elements constituents, i no es poden produir fent reaccionar els elements entre si en condicions estàndard.<ref name="Jansen1">{{ref-publicació|títol=Synthesis and structure of Na₃N|cognom=Fischer|nom=D.|apellidos2=Jansen|nom2=M.|publicació=Angew Chem|volum=41|exemplar=10|pàgines=1755–1756|doi=10.1002/1521-3773(20020517)41:10<1755::AID-ANIE1755>3.0.CO;2-C|any=2002}}</ref><ref name="Jansen2">{{ref-publicació|títol=Synthesis and structure of K₃N|cognom=Fischer|nom=D.|apellidos2=Cancarevic|nom2=Z.|publicació=Z. Anorg. Allg. Chem.|volum=630|exemplar=1|pàgines=156–160|doi=10.1002/zaac.200300280|apellidos3=Schön|nom3=J. C.|apellidos4=Jansen|nom4=M. Z.|any=2004}}. [http://pubs.acs.org/cen/topstory/8020/8020notw9.html 'Elusive Binary Compound Prepared'] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20081005164323/http://pubs.acs.org/cen/topstory/8020/8020notw9.html |date=2008-10-05 }} ''Chemical & Engineering News'' '''80''' No. 20 (20 May 2002)</ref> L'impediment estèric prohibeix l'existència de rubidi o nitrur de cesi. No obstant això, el sodi i el potassi formen sals d'azida incolores que involucren l'anió N<sup>-</sup>₃ lineal; que a causa de la gran grandària dels cations de metalls alcalins, són tèrmicament prou estables com per poder fondre abans de descompondre.

Tots els metalls alcalins reaccionen fàcilment amb fòsfor i arsènic per formar fosfurs i arsenis amb la fórmula M₃Pn (on M representa un metall alcalí i Pn representa un [[pnicur]]: [[fòsfor]], [[arsènic]], [[antimoni]] o [[bismut]]). Això es deu a la major grandària dels ions P<sup>3-</sup> i As<sup>3-</sup>, per la qual cosa es necessita alliberar menys energia reticular perquè es formin les sales.<ref name="generalchemistry5">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref> Aquests no són els únics fosfurs i arsenics dels metalls alcalins; per exemple, el potassi té nou fosfurs coneguts diferents, amb fórmules K₃P, K₄P₃, K₅P₄, KP, K₄P₆, K₃P₇, K₃P<sub>11</sub>, KP<sub>10.3</sub> i KP<sub>15</sub>.<ref name="Schnering">H.G. Von Schnering, W. Hönle ''Phosphides – Solid-state Chemistry'' Encyclopedia of Inorganic Chemistry Ed. R. Bruce King (1994) John Wiley & Sons {{ISBN|0-471-93620-0}}</ref> Mentre que la majoria dels metalls formen arsenics, només els metalls alcalins i alcalinoterris formen principalment arsenics iònics. L'estructura del Na₃As és complexa amb distàncies inusualment curtes de Na-Na de 328-330 pm, que són més curtes que en el metall de sodi, i això indica que fins i tot amb aquests metalls electropositius, la unió no pot ser directament iònica. Es coneixen altres arsenics de metalls alcalins que no s'ajusten a la fórmula M3As, com Lias, que té una lluentor metàl·lica i conductivitat elèctrica que indica la presència d'algun [[enllaç metàl·lic]]. Els [[antimonur]]s són inestables i reactius ja que l'ió SB3 és un agent reductor fort; La reacció dels mateixos amb àcids forma l'[[estibà|estibina]] gasosa tòxica i inestable (SbH₃).<ref>{{ref-llibre|títol=Outlines of Chemistry – A Textbook for College Students|cognom=Kahlenberg|nom=Louis|editorial=READ BOOKS|any=2008|isbn=978-1-4097-6995-8|pàgines=324-325}}</ref> De fet, tenen algunes propietats metàl·liques, i els antimonurs de metalls alcalins de l'estequiometria MSB involucren àtoms d'antimoni units en una estructura en espiral de Zintl.<ref name="King">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref> Els [[bismut]]s ni tan sols són totalment iònics; són compostos intermetàl·lics que contenen enllaços parcialment metàl·lics i parcialment iònics.<ref>{{ref-web|url=http://xray.chem.ualberta.ca/mar/|títol=Welcome to Arthur Mar's Research Group|consulta=24 de juny de 2013|data=1999–2013|sitioweb=University of Alberta|editor=University of Alberta|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20121204000908/http://xray.chem.ualberta.ca/mar/|arxiudata=2012-12-04}}</ref>

=== Òxids ===
[[Fitxer:Rb9O2 cluster.png|miniatura|Rb<sub>9</sub>O₂, compost per dos octaedres regulars connectats entre sí per una cara.]]
Tots els metalls alcalins reaccionen vigorosament amb l'[[oxigen]] en condicions estàndard. Formen diversos tipus d'òxids, com ara òxids simples (que contenen el ió O<sup>2-</sup>), [[peròxid]]s (que contenen l'ió <sup>O2-</sup>₂, on hi ha un enllaç simple entre els dos àtoms d'oxigen), [[superòxid]]s (que contenen l'ió O<sup>-</sup>₂), i molts altres. El liti es crema en l'aire per formar òxid de liti, però el sodi reacciona amb l'oxigen per formar una barreja d'òxid de sodi i peròxid de sodi. El potassi forma una barreja de peròxid de potassi i superòxid de potassi, mentre que el rubidi i el cesi formen superòxids exclusivament. La seva reactivitat augmenta al descendir en el grup: mentre que el liti, el sodi i el potassi simplement es cremen en l'aire, el rubidi i el cesi són [[Piroforicitat|pirofòrics]] (s'incendien espontàniament a l'aire).<ref name="alkalireact3">{{ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|títol=Reaction of the Group 1 Elements with Oxygen and Chlorine|consulta=27 de juny de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120316134811/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|arxiudata=2012-03-16}}</ref>

Els metalls alcalins més petits tendeixen a polaritzar els anions més grans (peròxid i superòxid) a causa de la seva petita grandària. Això atreu els electrons en els anions més complexos cap a un dels seus àtoms d'oxigen constituents, formant un ió òxid i un àtom d'oxigen. Això fa que el liti formi un òxid exclusivament en reacció amb oxigen a temperatura ambient. Aquest efecte es torna dràsticament més feble per al sodi i el potassi, el que els permet formar els peròxids menys estables. El rubidi i el cesi, a la part inferior del grup, són tan grans que fins i tot es poden formar els superòxids menys estables. A causa que el superòxid allibera la major quantitat d'energia quan es forma, el superòxid es forma preferentment per als metalls alcalins més grans on els anions més complexos no estan polaritzats. (Els òxids i peròxids per aquests metalls alcalins existeixen, però no es formen per reacció directa del metall amb oxigen en condicions estàndard).<ref name="alkalireact4">{{ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|títol=Reaction of the Group 1 Elements with Oxygen and Chlorine|consulta=27 de juny de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120316134811/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|arxiudata=2012-03-16}}</ref> A més, la petita grandària dels ions Li<sup>+</sup> i O<sup>2−</sup> contribueix a que formin una estructura reticular iònica estable. No obstant això, sota condicions controlades, se sap que tots els metalls alcalins, amb l'excepció del franci, formen els seus òxids, peròxids i superòxids. Els peròxids i superòxids de metalls alcalins són [[oxidació|agents oxidants]] poderosos. El [[peròxid de sodi]] i el [[superòxid de potassi]] reaccionen amb el diòxid de carboni per formar un carbonat de metall alcalí i el gas oxigen, que els permet ser utilitzats en purificadors d'aire per a submarins; La presència de vapor d'aigua, naturalment present en l'alè, fa que l'eliminació de diòxid de carboni pel superòxid de potassi sigui encara més eficient.<ref name="generalchemistry6">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref><ref>{{ref-publicació|títol=ESR spectra of matrix-isolated lithium superoxide|cognom=Lindsay|nom=D. M.|apellidos2=Garland|nom2=D. A.|publicació=The Journal of Physical Chemistry|volum=91|exemplar=24|pàgines=6158–61|doi=10.1021/j100308a020|any=1987}}</ref> Tots els metalls alcalins estables, excepte el liti, poden formar [[ozonur]]s vermells (MO₃) a través de la reacció a baixa temperatura de l'hidròxid anhidre en pols amb [[ozó]]: els ozons es poden extreure amb [[amoníac]] líquid.

El rubidi i el cesi poden formar una gran varietat de [[subòxid]]s amb els metalls en estats d'oxidació formals per sota de +1. El rubidi pot formar Rb₆O i Rb<sub>9</sub>O₂ (color coure) després de l'oxidació en l'aire, mentre que les formes de cesi una varietat immensa d'òxids, com ara l'ozó OSC₃<ref>{{ref-publicació|títol=Synthesis of cesium ozonide through cesium superoxide|cognom=Vol'nov|nom=I. I.|apellidos2=Matveev|nom2=V. V.|publicació=Bulletin of the Academy of Sciences, USSR Division of Chemical Science|volum=12|exemplar=6|pàgines=1040–1043|doi=10.1007/BF00845494|any=1963}}</ref><ref>{{ref-publicació|títol=Alkali and Alkaline Earth Metal Ozonides|cognom=Tokareva|nom=S. A.|publicació=Russian Chemical Reviews|volum=40|exemplar=2|pàgines=165–174|bibcode=1971RuCRv..40..165T|doi=10.1070/RC1971v040n02ABEH001903|any=1971}}</ref> i diversos colors brillants subòxids,<ref name="Simon">{{ref-publicació|títol=Group 1 and 2 Suboxides and Subnitrides — Metals with Atomic Size Holes and Tunnels|cognom=Simon|nom=A.|publicació=Coordination Chemistry Reviews|volum=163|pàgines=253–270|doi=10.1016/S0010-8545(97)00013-1|any=1997}}</ref> com Cs₇O (bronze), Cs₄O (vermell-violeta), Cs<sub>11</sub>O₃ (violeta), Cs₃O (verd fosc),<ref>{{ref-publicació|títol=The Crystal Structure of Tricesium Monoxide|cognom=Tsai|nom=Khi-Ruey|apellidos2=Harris|nom2=P. M.|publicació=Journal of Physical Chemistry|volum=60|exemplar=3|pàgines=345-347|doi=10.1021/j150537a023|apellidos3=Lassettre|nom3=E. N.|any=1956}}</ref> CsO, Cs₃O₂,<ref>{{ref-publicació|títol=Cs-O (Cesium-Oxygen)|cognom=Okamoto|nom=H.|publicació=Journal of Phase Equilibria and Diffusion|volum=31|pàgines=86–87|doi=10.1007/s11669-009-9636-5|any=2009}}</ref> també com Cs₇O₂.<ref>{{ref-publicació|títol=Characterization of Oxides of Cesium|cognom=Band|nom=A.|apellidos2=Albu-Yaron|nom2=A.|publicació=The Journal of Physical Chemistry B|volum=108|exemplar=33|pàgines=12360–12367|doi=10.1021/jp036432o|apellidos3=Livneh|nom3=T.|apellidos4=Cohen|nom4=H.|apellidos5=Feldman|nom5=Y.|apellidos6=Shimon|nom6=L.|apellidos7=Popovitz-Biro|nom7=R.|apellidos8=Lyahovitskaya|nom8=V.|apellidos9=Tenne|nom9=R.|any=2004}}</ref><ref>{{ref-publicació|títol=Untersuchungen über das System Cäsium-Sauerstoff|cognom=Brauer|nom=G.|publicació=Zeitschrift für Anorganische Chemie|volum=255|exemplar=1-3|pàgines=101–124|doi=10.1002/zaac.19472550110|any=1947}}</ref> L'últim d'aquests pot escalfar-se al buit per generar Cs₂O.<ref name="pubs.usgs3">{{ref-web|url=http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|títol=Mineral Commodity Profile: Cesium|consulta= 27 de desembre de 2009|autor=Butterman|nom=William C.|any=2004|editor=United States Geological Survey|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20091122210358/http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|arxiudata= 22 de novembre de 2009}}</ref>

=== Halurs i hidrurs ===
Els metalls alcalins es troben entre els elements més [[electronegativitat|electropositius]] en la taula periòdica i, per tant, tendeixen a unir-se iònicament als elements més [[electronegativitat|electronegatius]] en la taula periòdica, els [[halogen]]s ([[fluor]], [[clor]], [[brom]], [[iode]] i [[àstat]]), formant sals conegudes com [[halur]]s de metalls alcalins. La reacció és molt enèrgica i a vegades pot provocar explosions. Es coneixen els vint halurs de metalls alcalins estables; Es desconeixen els inestables, a excepció de l'àstat de sodi, a causa de la gran inestabilitat i raresa de l'àstat i el franci. El més conegut dels vint és sens dubte el [[clorur de sodi]], també conegut com a sal comuna. Tots els halurs de metalls alcalins estables tenen la fórmula MX (on M és un metall alcalí i X és un halogen). Tots són sòlids cristal·lins iònics blancs que tenen alts punts de fusió.<ref name="rsc15">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref><ref name="alkalireact5">{{ref-web|url=http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|títol=Reaction of the Group 1 Elements with Oxygen and Chlorine|consulta=27 de juny de 2012|autor=Clark|nom=Jim|any=2005|sitioweb=chemguide|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120316134811/http://www.chemguide.co.uk/inorganic/group1/reacto2.html#top|arxiudata=2012-03-16}}</ref> Tots els halurs de metalls alcalins són solubles en aigua, excepte el fluorur de liti (LiF), que és insoluble en aigua per la seva alta [[energia reticular|entalpia reticular]]. L'alta entalpia reticular del fluorur de liti es deu les petites mides dels ions Li<sup>+</sup> i F<sup>-</sup>, el que fa que les [[Electroestàtica|interaccions electroestàtiques]] entre ells siguin forts;<ref name="rsc15" /> ocorre un efecte similar per al fluorur de magnesi, consistent amb la relació diagonal entre el liti i el magnesi.

=== Complexos de coordinació ===
[[Fitxer:18-crown-6-potassium-3D-balls-A.png|miniatura|18-corona-6 coordinant amb un ió de potassi.]]
Els cations dels metalls alcalins generalment no formen [[Teoria àcid-base de Lewis|complexos de coordinació amb bases simples de Lewis]] per la seva baixa càrrega de +1 i la seva mida relativament gran; així, l'ió Li + forma la majoria dels complexos, i els ions dels metalls alcalins més pesants es formen en menor mesura (encara que es produeixen excepcions per als complexos febles). El liti en particular té una química de coordinació molt rica en la qual exhibeix [[nombre de coordinació|números de coordinació]] de l'1 a l'12, tot i que la hexacoordinació octaèdrica és la seva forma preferida. En solució aquosa, els ions de metalls alcalins existeixen com complexos hexahidratats octaèdrics [M (H₂O)₆)]<sup>+</sup>, amb l'excepció de l'ió liti, que a causa de la seva petita grandària forma complexos tetrahidratados tetraèdrics [Li(H₂O)₄)]<sup>+</sup>; els metalls alcalins formen aquests complexos perquè els seus ions són atrets per les forces electroestàtiques d'atracció cap a les molècules polars d'aigua. A causa d'això, les sals [[anhidre]]s que contenen cations de metalls alcalins sovint s'usen com [[dessecant]]s.<ref name="generalchemistry8">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref> Els metalls alcalins també formen fàcilment complexos amb [[èter corona|èters corona]].

=== Solucions d'amoníac ===
Els metalls alcalins es dissolen lentament en [[amoníac]] líquid, formant solucions amoniacals de solvatat catió metàl·lic M<sup>+</sup> i [[electró solvatat|solvatat d'electrons]] e<sup>-,</sup>, que reaccionen per formar gas d'hidrogen i l'[[amida de metall]] alcalí (MNH<sub>2,</sub>, on M representa un metall alcalí). El procés pot ser accelerat per un [[catalitzador]]. Solucions similars estan formades per metalls alcalinoterris com el [[calci]], [[estronci]], [[Bari (element)|bari]], així com els [[lantànid]]s divalents, [[europi]] i [[iterbi]]. La sal d'amida és bastant insoluble i es precipita fàcilment de la solució, deixant solucions d'amoníac intensament acolorides dels metalls alcalins. A baixes concentracions (per sota de 3M), la solució és blau fosc i té deu vegades la conductivitat del clorur de sodi aquós; a concentracions més altes (superiors a 3M), la solució és de color coure i té aproximadament la 'conductivitat de metalls líquids com el mercuri.<ref name="Greenwood&Earnshaw2">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref><ref name="generalchemistry9">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref><ref name="c&w2">{{ref-llibre|cognom=Cotton|nom=F. A.|nom2=G.|apellidos2=Wilkinson|títol=Advanced Inorganic Chemistry|url=https://archive.org/details/advancedinorgani03edcott|any=1972|editorial=John Wiley and Sons Inc|isbn=978-0-471-17560-5}}</ref> A més de la sal d'amida de metall alcalí i els electrons solvatats, com solucions d'amoníac també contenen el catió de metall alcalí (M<sup>+</sup>), l'àtom de metall alcalí neutre (M), les molècules de metall alcalí [[molècula diatòmica|diatòmic]] (M₂) i els anions de metall alcalí (M<sup>-</sup>). Aquests són inestables i eventualment es converteixen en l'amida de metall alcalí i l'hidrogen gasós més termodinàmicament estable. Els electrons solvatats són poderosos [[agent reductor|agents reductors]] i sovint es fan servir en síntesi química.<ref name="generalchemistry9" />

=== Compostos organometàl·lics ===
==== Organolític ====
[[Fitxer:Butyllithium-hexamer-from-xtal-3D-balls-A.png|miniatura|Estructura del ''n-butiliti hexamer'', (C₄H<sub>9</sub>Li)₆.<ref>{{ref-publicació|títol=Structures of Classical Reagents in Chemical Synthesis: (nBuLi)₆, (tBuLi)₄, and the Metastable (tBuLi · Et₂O)₂|cognom=T. Kottke|nom=D. Stalke|data= setembre 1993|publicació=Angew. Chem. Int. Ed. Engl.|volum=32|exemplar=4|pàgines=580–582|doi=10.1002/anie.199305801}}</ref> Els conjunts estan aguantats junts per vincles covalents deslocalitzats entre el liti i el carboni terminal de la cadena de butil.<ref>Elschenbroich, C. "Organometallics" (2006) Wiley-VCH: Weinheim. {{ISBN|3-527-29390-6}}</ref> No hi ha vinculació de liti a liti en cap compost organometàl·lic.<ref name="King" />]]
Al ser el metall alcalí més petit, el liti forma la més àmplia varietat de [[Compost organometàl·lic|compostos organometàl·lics]] més estables, que estan units per enllaços covalents. Els compostos [[Enllaç C-Li|organolítics]] són sòlids o líquids volàtils, elèctricament no conductors que es fonen a baixes temperatures i tendeixen a formar oligòmers amb l'estructura (RLi)<sub>''x''</sub> on R és el grup orgànic. Com la naturalesa electropositiva del liti posa la major part de la densitat de càrrega de l'enllaç en l'àtom de carboni, creant efectivament un [[carbanió]], els compostos organolítics són bases i nucleòfils extremadament poderosos. Per al seu ús com a bases, els [[butil-liti]]s sovint es fan servir i estan disponibles comercialment. Un exemple d'un compost organolític és el [[metil·liti]] ((CH₃Li)<sub>''x''</sub>), que existeix en formes tetramèriques (x = 4, tetraèdrica) i hexamèrica (x = 6, octaèdrica).<ref name="generalchemistry10">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref><ref name="Brown1957">{{ref-publicació|títol=The Preparation and Properties of Crystalline Lithium Alkyls|cognom=Brown|nom=T. L.|apellidos2=Rogers|nom2=M. T.|publicació=Journal of the American Chemical Society|volum=79|exemplar=8|pàgines=1859–1861|doi=10.1021/ja01565a024|any=1957}}</ref> Els compostos d'organolític, especialment el n-butil liti, són reactius útils en síntesi orgànica, com podria esperar-se donada la relació diagonal del liti amb el [[magnesi]], que exerceix un paper important en la [[reacció de Grignard]].<ref name="Greenwood&Earnshaw3">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> Per exemple, els alquilitis i els arilitis poden usar-se per sintetitzar aldehids i cetones per reacció amb carbonils metàl·lics. La reacció amb el [[tetracarbonil de níquel]], per exemple, procedeix a través d'un complex inestable d'acil níquel carbonil que després se sotmet a una [[Substitució electròfila aromàtica|substitució electròfila]] per donar el producte desitjat d'aldehid (usant H + com electròfil) o [[cetona]] (usant un halur d'alquil).<ref name="Greenwood&Earnshaw3" /> {{Rp|105}}<blockquote><chem>LiR + [Ni(CO)4]^{-CO} -> Li+[RCONi(CO)3]-</chem>

<chem>Li+[RCONi(CO)3]- ->[{H+}][{solvent}] Li+ + RCHO + [(solvent)Ni(CO)3]</chem>

<chem>Li+[RCONi(CO)3]- ->[{R'Br}][{solvent}] Li+ + R'COR + [(solvent)Ni(CO)3]</chem></blockquote>

[[Fitxer:Phenyllithium-chain-from-xtal-Mercury-3D-balls.png|miniatura|El [[fenil liti]] sòlid forma cristalls monoclínics que es poden descriure com consistents en subunitats dimèriques de Li₂ ([[Fenil|C₆H₅]])₂. Els àtoms de liti i els carbonis [[Patrons de substitució en hidrocarburs aromàtics|ipso]] dels anells de fenil formen un anell pla de quatre membres. El pla dels grups fenil és perpendicular al plànol d'aquest anell Li₂C₂.. Es produeix una unió intermolecular forta addicional entre aquests dímers de fenil liti i els electrons π dels grups fenil en els dímers adjacents, el que dona com a resultat una estructura d'escala polimèrica infinita.<ref>{{ref-publicació|títol=Lewis Base-Free Phenyllithium: Determination of the Solid-State Structure by Synchrotron Powder Diffraction|cognom=Dinnebier|nom=R. E.|apellidos2=Behrens|nom2=U.|publicació=[[Journal of the American Chemical Society]]|volum=120|exemplar=7|pàgines=1430–1433|doi=10.1021/ja972816e|apellidos3=Olbrich|nom3=F.|any=1998}}</ref>]]
Els alquilitis i els arillitis també poden reaccionar amb amides N, N-disustituides per donar aldehids i cetones, i cetones simètriques al reaccionar amb [[monòxid de carboni]]. Es descomponen tèrmicament per eliminar un hidrogen β, produint alquens i hidrur de liti; una altra ruta és la reacció d'èters amb alquil i arillitis que actuen com a bases fortes.<ref name="Greenwood&Earnshaw4">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> En els dissolvents no polars, els arillitis reaccionen com els carbanions que són efectivament, convertint el diòxid de carboni en [[Àcid carboxílic|àcids carboxílics]] aromàtics (ArCO₂ H) i les aril cetones en carbinols terciaris (Ar'₂ C (Ar) OH). Finalment, poden usar-se per sintetitzar altres compostos organometàl·lics a través del intercanvi metall-halogen.<ref name="Greenwood&Earnshaw4" />

==== Metall alcalins més pesants ====
A diferència dels compostos organolítics, els compostos organometàl·lics dels metalls alcalins més pesants són predominantment iònics. L'aplicació de [[Enllaç C-Na|compostos organosòdics]] en la química està limitada en part a causa de la competència dels compostos organolítics, que estan disponibles comercialment i exhibeixen una reactivitat més convenient. El principal compost organosòdic d'importància comercial és el [[ciclopentadienur de sodi]]. El tetrafenilborat de sodi també es pot classificar com un compost organosòdic ja que en estat sòlid el sodi està unit als grups aril. Els compostos organometàl·lics dels metalls alcalins superiors són encara més reactius que els compostos organosòdics i d'utilitat limitada. Un reactiu notable és la [[base de Schlosser]], una barreja de n-butil liti i terc- butòxid de potassi. Aquest reactiu reacciona amb el [[propè]] per formar el compost alilpotasi (KCH₂ CHCH₂). ''Cis''-2-butè i ''trans''-2-butè s'equilibren quan estan en contacte amb metalls alcalins. Mentre que la [[isomerització]] és ràpida amb liti i sodi, és lenta amb els metalls alcalins més pesants. Els metalls alcalins més pesants també afavoreixen la conformació congestionada [[Efecte estèric|estèricament]].<ref>{{ref-publicació|url=http://old.iupac.org/publications/pac/1988/pdf/6011x1627.pdf|títol=Superbases for organic synthesis|cognom=Schlosser|nom=Manfred|publicació=Pure Appl. Chem.|volum=60|exemplar=11|pàgines=1627–1634|doi=10.1351/pac198860111627|any=1988|consulta=2021-07-15|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://old.iupac.org/publications/pac/1988/pdf/6011x1627.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref> S'han reportat diverses estructures cristal·lines de compostos organopotàsics, establint que ells, com els compostos de sodi, són polimèrics.<ref name="Klett">{{ref-publicació|url=https://www.researchgate.net/publication/210286264|títol=Synthesis and Structures of \(Trimethylsilyl)methyl]sodium and -potassium with Bi- and Tridentate N-Donor Ligands|cognom=Clegg|nom=William|apellidos2=Conway|nom2=Ben|publicació=European Journal of Inorganic Chemistry|volum=2011|exemplar=5|pàgines=721–726|doi=10.1002/ejic.201000983|apellidos3=Kennedy|nom3=Alan R.|apellidos4=Klett|nom4=Jan|apellidos5=Mulvey|nom5=Robert E.|apellidos6=Russo|nom6=Luca|any=2011|consulta=2021-07-15|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200801104355/https://www.researchgate.net/publication/210286264_Synthesis_and_Structures_of_Trimethylsilylmethylsodium_and_-potassium_with_Bi-_and_Tridentate_N-Donor_Ligands|arxiudata=2020-08-01}}</ref> Els compostos d'organosodi, organopotasi, organorubidi i organocaesi són majoritàriament iònics i són insolubles (o gairebé) en solvents no polars.<ref name="generalchemistry11">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref>

Els derivats de l'[[alquil]] i aril de sodi i potassi tendeixen a reaccionar amb l'aire. Causen l'escissió d'èters, generant alcòxids. A diferència dels compostos d'alquil liti, els alquilsodis i els alquil potasios no poden fabricar-se fent reaccionar els metalls amb halurs d'alquil perquè es produeix l'[[acoblament de Wurtz]].<ref name="King2">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref> {{Rp|265}} <blockquote><chem>RM + R'X -> R - R' + MX</chem></blockquote>

Com a tals, s'han de fer fent reaccionar compostos d'[[organomercuri|alquilmercuri]] amb sodi o potassi metàl·lic en dissolvents d'hidrocarburs inerts. Mentre que el metilsodi forma tetràmers com el metil liti, el metilpotasi és més iònic i té l'estructura d'[[Niquelina|arseniür de níquel]] amb anions de metil discrets i cations de potassi.<ref name="King3">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref>

Els metalls alcalins i els seus hidrurs reaccionen amb hidrocarburs àcids, per exemple [[Ciclopentadiè|ciclopentadiens]] i alquins terminals, per donar sals. S'utilitzen solvents líquids d'amoníac, èter o hidrocarburs, el més comú dels quals és el [[tetrahidrofurà]]. El més important d'aquests compostos és el [[ciclopentadienur de sodi]], NaC₅ H₅, un precursor important de molts derivats de ciclopentadienil de metalls de transició.<ref name="King4">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref> De forma similar, els metalls alcalins reaccionen amb [[ciclooctatetraé]] en tetrahidrofurà per donar ciclooctatetraenurs de metall alcalí; per exemple, el ciclooctatetraenur de dipotassi (K₂C₈H₈) és un precursor important de molts derivats metàl·lics de ciclooctatetraenil, com l'uranocè.<ref name="King4" /> Els grans i molt dèbilment polaritzants cations de metalls alcalins poden estabilitzar, anions grans, aromàtics polarizables radicals, com el de color verd fosc naftalenur de sodi, Na<sup>+</sup> [C<sub>10</sub>H₈•]<sup>-,</sup>, un agent reductor fort.<ref name="King4" />

== Reaccions representatives de metalls alcalins ==
=== Reacció amb oxigen ===
Al reaccionar amb l'oxigen, els metalls alcalins formen [[òxids]], [[peròxid]]s, [[superòxid]]s i [[subòxid]]s. No obstant això, els tres primers són més comuns. La següent taula<ref name="miessler">"Inorganic Chemistry" by Gary L. Miessler and Donald A. Tar, 6a edició, Pearson</ref> mostra els tipus de compostos formats en reacció amb l'oxigen. El compost entre parèntesis representa el producte menor de la combustió.

{| class=wikitable
|'''Metall alcalí'''
|'''Òxid'''
|'''Peròxid'''
|'''Superòxid'''
|-
|[[Litio|Li]]
|Li₂O
|(Li₂O₂)
|
|-
|[[Sodi|Na]]
|(Na₂O)
|Na₂O₂
|
|-
|[[Potassi|K]]
|
|
|KO₂
|-
|[[Rubidi|Rb]]
|
|
|RbO₂
|-
|[[Cesi|Cs]]
|
|
|CsO₂
|}

Els peròxids de metalls alcalins són compostos iònics que són inestables en l'aigua. L'anió peròxid s'uneix feblement al catió i s'hidrolitza, formant enllaços covalents més forts.
<blockquote><chem>Na2O + 2 H2O -> 2 NAOH + H2O2</chem></blockquote>

Els altres compostos d'oxigen també són inestables en l'aigua.
<blockquote><chem>2 KO2 + 2 H2O -> 2 KOH + H2O2 +O2</chem>

<chem>Li2O + H2O -> 2 LiOH</chem></blockquote>

=== Reacció amb el sofre ===
Amb sofre, formen sulfurs i polisulfurs.
<blockquote><chem>2Na + 1/8S8 -> Na2S + 1/8S8 -> Na2S2...Na2S7</chem></blockquote>

A causa que els sulfurs de metalls alcalins són essencialment sals d'un àcid feble i una base forta, formen solucions bàsiques.
<blockquote><chem>S^2- + H2O -> HS^- + HO^-</chem>

<chem>HS^- + H2O -> H2S + HO^-</chem></blockquote>

=== Reacció amb el nitrogen ===
El liti és l'únic metall que es combina directament amb el nitrogen a temperatura ambient.<blockquote><chem>3Li + 1/3N2 -> Li3N</chem></blockquote>
El Li₃N pot reaccionar amb aigua per alliberar amoníac.<blockquote><chem>Li3N + 3H2O -> 3LiOH + NH3</chem></blockquote>

=== Reacció amb l'hidrogen ===
Amb l'hidrogen, els metalls alcalins formen hidrurs salins que s'hidrolitzen en aigua.<blockquote><chem>Na + H2 -> NaH</chem> (altes temperatures)

<chem>NaH + H2O -> NaOH + H2</chem></blockquote>

=== Recció amb el carboni ===
El liti és l'únic metall que reacciona directament amb el carboni per donar Acetilur de diliti. Na i K poden reaccionar amb [[acetilè]] per donar acetilurs.<ref>"Inorganic Chemistry" by Cotton and Wilkinson</ref><blockquote><chem>2Li + 2C -> Li2C2</chem>

<chem>Na + C2H2 -> NaC2H + 1/2H2 </chem></blockquote>

=== Reacció amb l'aigua ===
Al reaccionar amb l'aigua, generen ions d'hidròxid i gas hidrogen. Aquesta reacció és vigorosa i altament exotèrmica i l'hidrogen resultant pot inflamar-se en l'aire o fins i tot explotar en el cas de Rb i Cs.<ref name="miessler2">"Inorganic Chemistry" by Gary L. Miessler and Donald A. Tar, 6a edició, Pearson</ref><blockquote><chem>Na + H2O -> NaOH + 1/2H2</chem></blockquote>

=== Reacció amb altres sals ===
Els metalls alcalins són molt bons agents reductors. Poden reduir els cations metàl·lics que són menys electropositius. El titani es produeix industrialment mitjançant la reducció del tetraclorur de titani amb Na a 400 °C ([[procés de Van Arkel]]).<blockquote><chem>TiCl4 + 4 Na -> 4 NaCl + Ti</chem></blockquote>

=== Reacció amb compostos organohalurs ===
Els metalls alcalins reaccionen amb derivats d'halogen per generar hidrocarburs a través de la [[reacció de Wurtz]].<blockquote><chem>2 CH3 - Cl + 2 Na -> H3C - CH3 + 2 NaCl</chem></blockquote>

=== Metalls alcalins en amoníac líquid ===
[[Fitxer:Na in lie. am.jpg|miniatura|Reaccions de reducció amb sodi en amoníac líquid. La reacció 1) se coneix com a [[reducció de Birch]].]]
Els metalls alcalins es dissolen en amoníac líquid o altres solvents donants com amines alifàtiques o hexametilfosforamida per donar solucions blaves. Es creu que aquestes solucions contenen electrons lliures.<ref name="miessler3">"Inorganic Chemistry" by Gary L. Miessler and Donald A. Tar, 6a edició, Pearson</ref><blockquote><chem>Na + xNH3 -> Na+ + e(NH3)x-</chem></blockquote>

A causa de la presència d'electrons solvatats, aquestes solucions són agents reductors molt potents utilitzats en síntesi orgànica. Altres reduccions que poden ser portades per aquestes solucions són:<ref name="miessler4">"Inorganic Chemistry" by Gary L. Miessler and Donald A. Tar, 6a edició, Pearson</ref><blockquote><chem>S8 + 2e- -> S8^2-</chem></blockquote><blockquote><chem>Fe(CO)5 + 2e- -> Fe(CO)4^2- + CO</chem></blockquote>

== Extensions ==
[[Fitxer:Atomic radius of alkali metals and alkaline earth metals.svg|miniatura|Ràdio atòmic [[evidència empírica|empíric]] (Na - Cs, Mg - Ra) i predit (Fr - UHP, Ubn - Uhh) dels metalls alcalins i alcalinoterris del [[Elements del període 3|tercer]] al [[Grup 9 de la taula periòdica|novè]] període, mesurat en àngstroms<ref name="pyykko">{{ref-publicació|url=https://www.researchgate.net/publication/47521056|títol=A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions|cognom=Pyykkö|nom=Pekka|publicació=Physical Chemistry Chemical Physics|volum=13|exemplar=1|pàgines=161–8|bibcode=2011PCCP...13..161P|doi=10.1039/c0cp01575j|pmid=20967377|any=2011|consulta=2021-07-15|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200731072846/https://www.researchgate.net/publication/47521056_A_suggested_periodic_table_up_to_Z_172_based_on_Dirac-Fock_calculations_on_atoms_and_ions|arxiudata=2020-07-31}}</ref>]]
Tot i que el franci és el metall alcalí més pesant que s'ha descobert, s'han fet alguns treballs teòrics que prediuen les característiques físiques i químiques dels hipotètics metalls alcalins més pesants. On l'element del [[taula periódica ampliada|període 8]], es prediu que l'element no descobert [[ununenni]] (element 119) serà el proper metall alcalí després del franci i es comportarà de manera molt semblant als seus congèneres més lleugers; però, també es prediu que difereix dels metalls alcalins més lleugers en algunes propietats.<ref name="Uue5">{{ref-llibre|títol=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|apellidos3=Pershina|lloc=Dordrecht (Països Baixos)|isbn=978-1-4020-3555-5|any=2006|editorial=Springer|capítol=Transactinides and the future elements|nom3=Valeria|nom2=Diana M.|editor=Morss|apellidos2=Lee|nom=Darleane C.|cognom=Hoffman|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|edició=3rd}}</ref> Es prediu que la seva química serà més propera a la del potassi<ref name="EB2">{{ref-enciclopèdia|nom=G. T.|url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element|títol=transuranium element (chemical element)|enciclopèdia=Encyclopædia Britannica|data=c. 2006|consulta=16 de març de 2010}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101130112151/http://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element |date=2010-11-30 }}</ref> o el rubidi<ref name="Uue5" /> lloc de cesi o franci. Això és inusual ja que les tendències periòdiques, ignorant els efectes relativistes predeien que l'ununenni seria encara més reactiu que el cesi i el franci. Aquesta reactivitat disminuïda es deu a l'estabilització relativista de l'electró de valència de l'ununenni, augmentant la primera energia d'ionització de l'ununenni i disminuint els radis metàl·lics i iònics;<ref name="EB2" /> aquest efecte ja es veu per al franci.<ref name="Uue5" /> Això suposa que l'ununeni es comportarà químicament com un metall alcalí, el que, tot i que probablement, pot no ser cert a causa dels efectes relativistes.<ref name="tanm">{{ref-web|url=http://lch.web.psi.ch/files/lectures/TexasA&M/TexasA&M.pdf|títol=Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements|consulta= 26 de febrer de 2012|autor=Gäggeler|nom=Heinz W.|data=5–7 novembre 2007|sitioweb=Lecture Course Texas A&M|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120220090755/http://lch.web.psi.ch/files/lectures/TexasA%26M/TexasA%26M.pdf|arxiudata= 20 de febrer de 2012}}</ref> L'estabilització relativista de l'orbital 8 també augmenta l'afinitat electrònica de l'ununenni molt més enllà de la de cesi i franci; de fet, s'espera que l'ununenni tingui una afinitat electrònica més gran que tots els metalls alcalins més lleugers que ell. Els efectes relativistes també causen una caiguda molt gran en la [[Polarització electroquímica|polarització]] de l'ununenni.<ref name="Uue5" /> D'altra banda, es pronostica que l'ununenni continuarà la tendència que els punts de fusió disminueixin baixant el grup, i s'espera que tingui un punt de fusió entre 0 °C i 30 °C.<ref name="Uue5" />

[[Fitxer:Electron affinity of alkali metals.svg|miniatura|L'afinitat electrònica (Na – Fr) y la predicció (Uue) electrònica dels metalls alcalins del tercer al vuitè període, mesurats en [[Electró-volt|voltis d'electrons]].<ref name="Uue" /><ref name="pyykko" />]]
L'estabilització de l'electró de valència d'ununenni i, per tant, la contracció de l'orbital 8s fan que el seu radi atòmic es redueixi a 240 [[picòmetre|pm]],<ref name="Uue6">{{ref-llibre|títol=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|apellidos3=Pershina|lloc=Dordrecht (Països Baixos)|isbn=978-1-4020-3555-5|any=2006|editorial=Springer|capítol=Transactinides and the future elements|nom3=Valeria|nom2=Diana M.|editor=Morss|apellidos2=Lee|nom=Darleane C.|cognom=Hoffman|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|edició=3rd}}</ref> molt a prop del rubidi (247 pm),<ref name="rsc16">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> perquè la química de l'ununenni en l'estat d'oxidació +1 sigui més similar a la química del rubidi que a la del franci. D'altra banda, es prediu que el radi iònic de l'ió UUE + serà més gran que el de Rb+, perquè els orbitals 7p estan desestabilitzats i, per tant, són més grans que els orbitals p de les capes inferiors.L'ununenni també pot mostrar l'estat d'oxidació +3,<ref name="Uue6" /> que no es veu en cap altre metall alcalí,<ref name="Greenwood&Earnshaw5">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> a més de l'estat d'oxidació +1 que és característic dels altres metalls alcalins i és també el principal estat d'oxidació de tots els metalls alcalins coneguts: això es deu a la desestabilització i expansió del [[spinor]] 7p<sub>3/2</sub>, el que fa que els seus electrons més externs tinguin una energia d'ionització més baixa del que d'una altra manera s'esperaria.<ref name="Greenwood&Earnshaw5" /><ref name="Uue6" /> De fet, s'espera que molts compostos d'ununenni tinguin un gran caràcter covalent, a causa de la participació dels electrons 7p<sub>3/2</sub> a la unió.<ref name="Thayer2">{{ref-publicació|títol=Relativistic Effects and the Chemistry of the Heavier Main Group Elements|cognom=Thayer|nom=John S.|publicació=Relativistic Methods for Chemists|volum=10|pàgines=81, 84|serie=Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics|doi=10.1007/978-1-4020-9975-5_2|isbn=978-1-4020-9974-8|any=2010}}</ref>

No s'ha fet tanta feina per predir les propietats dels metalls alcalins més enllà de l'ununenni. Encara que una simple extrapolació de la taula periòdica (segons el [[principi d'Aufbau]]) posaria l'element 169, l'unhexenni, sota l'ununenni, els càlculs de [[Dirac-Fock]] prediuen que el següent element després de l'ununenni amb propietats de tipus alcalí pot ser l'element 165, unhexpenti, que prediu que té la configuració electrònica [Og] 5g<sup>18</sup> 6f¹⁴ 7d¹⁰ 8s² 8p<sub>1/2</sub>² 9s¹.<ref name="Uue7">{{ref-llibre|títol=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|apellidos3=Pershina|lloc=Dordrecht (Països Baixos)|isbn=978-1-4020-3555-5|any=2006|editorial=Springer|capítol=Transactinides and the future elements|nom3=Valeria|nom2=Diana M.|editor=Morss|apellidos2=Lee|nom=Darleane C.|cognom=Hoffman|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|edició=3rd}}</ref><ref name="pyykko2">{{ref-publicació|url=https://www.researchgate.net/publication/47521056|títol=A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions|cognom=Pyykkö|nom=Pekka|publicació=Physical Chemistry Chemical Physics|volum=13|exemplar=1|pàgines=161–8|bibcode=2011PCCP...13..161P|doi=10.1039/c0cp01575j|pmid=20967377|any=2011|consulta=2021-07-15|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200731072846/https://www.researchgate.net/publication/47521056_A_suggested_periodic_table_up_to_Z_172_based_on_Dirac-Fock_calculations_on_atoms_and_ions|arxiudata=2020-07-31}}</ref> Aquest element hauria propietats intermèdies entre un metall alcalí i un element del grup 11, i tot i que les seves propietats físiques i atòmiques estarien més a prop del primer, la seva química podria estar més a prop de la del segon. Altres càlculs mostren que l'unhexpenti seguiria la tendència d'augmentar l'energia d'ionització més enllà del cesi, que té una energia d'ionització comparable a la del sodi, i que també hauria de continuar la tendència de disminuir els radis atòmics més enllà del cesi, amb un radi atòmic comparable al del potassi.<ref name="Uue7" /> No obstant això, els electrons 7d de l'unhexpentium també poden participar en reaccions químiques juntament amb l'electró 9s, possiblement permetent estats d'oxidació més enllà de +1, d'aquí el probable comportament del metall de transició del unhexpentium.<ref name="Uue7" /><ref name="BFricke">{{ref-publicació|url=https://archive.org/details/recentimpactofph0000unse/page/89|títol=Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties|cognom=Fricke|nom=Burkhard|publicació=Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry|volum=21|pàgines=[https://archive.org/details/recentimpactofph0000unse/page/89 89–144]|consulta= 4 d'octubre de 2013|serie=Structure and Bonding|doi=10.1007/BFb0116498|isbn=978-3-540-07109-9|any=1975}}</ref>

[[Fitxer:Ionization energy of alkali metals and alkaline earth metals.svg|miniatura|Energia de ionizació empírica (Na – Fr, Mg – Ra) i predia (Uue – Uhp, Ubn – Uhh) dels metalls alcalins i alcalinoterris desde el tercer al novè període, mesurats en electronvoltis<ref name="Uue" /><ref name="pyykko" />]]
A causa que els metalls alcalins i [[alcalinoterris]] són elements de [[taula periòdica#bloc s|bloc&nbsp;s]], aquestes prediccions per a les tendències i propietats de l'ununenni i l'unhexpenti també es mantenen de manera força similar per als metalls alcalinoterris corresponents unbinilium (Ubn) i unhexhexium (Uhh).<ref name="Uue7" /> Unsepttrium, element 173, pot ser un homòleg encara més pesant que l'ununeni; amb una configuració electrònica predita de [USB] 6g¹, torna a la situació similar a un metall alcalí de tenir un electró que s'elimina fàcilment molt per sobre d'una closca p tancada en energia, i s'espera que sigui encara més reactiu que el cesi.<ref name="BFricke1977">{{ref-publicació|url=http://kobra.bibliothek.uni-kassel.de/bitstream/urn:nbn:de:hebis:34-2008071622807/1/Fricke_Dirac_1977.pdf|títol=Dirac-Fock-Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173|cognom=Fricke|nom=Burkhard|publicació=Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry|volum=19|pàgines=83–192|consulta= 25 de febrer de 2016|bibcode=1977ADNDT..19...83F|doi=10.1016/0092-640X(77)90010-9|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20160322072636/http://kobra.bibliothek.uni-kassel.de/bitstream/urn:nbn:de:hebis:34-2008071622807/1/Fricke_Dirac_1977.pdf|arxiudata= 22 de març de 2016|any=1977}}</ref><ref name="primefan">{{ref-web|url=http://www.primefan.ru/stuff/chem/ptable/ptable.pdf|títol=Есть ли граница у таблицы Менделеева?|títulotrad=Is there a boundary to the Mendeleev table?|consulta=8 de setembre de 2018|autor=Kul'sha|nom=A. V.|sitioweb=www.primefan.ru|llengua=ru|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.primefan.ru/stuff/chem/ptable/ptable.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref>

Les propietats probables d'altres metalls alcalins més enllà del unsepttrium encara no s'han explorat a partir de 2019, i poden o no existir.<ref name="pyykko3">{{ref-publicació|url=https://www.researchgate.net/publication/47521056|títol=A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions|cognom=Pyykkö|nom=Pekka|publicació=Physical Chemistry Chemical Physics|volum=13|exemplar=1|pàgines=161–8|bibcode=2011PCCP...13..161P|doi=10.1039/c0cp01575j|pmid=20967377|any=2011|consulta=2021-07-15|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200731072846/https://www.researchgate.net/publication/47521056_A_suggested_periodic_table_up_to_Z_172_based_on_Dirac-Fock_calculations_on_atoms_and_ions|arxiudata=2020-07-31}}</ref> En els períodes 8 i superiors de la taula periòdica, els efectes relativistes i d'estructura de closca es tornen tan fortes que les extrapolacions de congèneres més clares es tornen completament inexactes. A més, els efectes relativistes i d'estructura de closca (que estabilitzen els orbitals s i desestabilitzen i s'expandeixen els orbitals d, f i g de les capes superiors) tenen efectes oposats, causant una diferència encara més gran entre relativistes i no relativistes. Càlculs de les propietats d'elements amb nombres atòmics tan alts.(<sup>306</sup>Ubb) i 164 (<sup>482</sup>Uhq).<ref name="Kratz">{{ref-publicació |cognom1=Kratz |nom1=J. V. |data=5 setembre 2011 |article=The Impact of Superheavy Elements on the Chemical and Physical Sciences |url=http://tan11.jinr.ru/pdf/06_Sep/S_1/02_Kratz.pdf |arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://tan11.jinr.ru/pdf/06_Sep/S_1/02_Kratz.pdf |arxiudata=2022-10-09 |url-status=live |publicació=4th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements |consulta=27 agost 2013}}</ref><ref>{{ref-publicació|títol=Investigation of the stability of superheavy nuclei around Z=114 and Z=164|cognom=Grumann|nom=Jens|apellidos2=Mosel|nom2=Ulrich| publicació=Zeitschrift für Physik|volum=228|exemplar=5| pàgines=371-386|bibcode=1969ZPhy..228..371G| doi=10.1007/BF01406719|apellidos3=Fink| nom3=Bernd|apellidos4=Greiner| nom4=Walter|any=1969}}</ref>

== Metalls pseudoalcalins ==
Moltes altres substàncies són similars als metalls alcalins en la seva tendència a formar cations monopositius. Anàlogament als [[Pseudohalogen|pseudohalògens]], de vegades se'ls ha anomenat "metalls pseudoalcalins". Aquestes substàncies inclouen alguns elements i molts més ions poliatòmics; Els [[Ió poliatòmic|ions poliatòmics]] són especialment similars als metalls alcalins en la seva gran grandària i feble poder de polarització.<ref name="pseudo">{{ref-publicació|títol=Superoxide compounds of the large pseudo-alkali-metal ions tetramethylammonium, -phosphonium, and -arsonium.|cognom=Dietzel|nom=P. D.|apellidos2=Kremer|nom2=R. K.|data= 8 de gener de 2007|publicació=Chem Asian J.|volum=2|exemplar=1|pàgines=66–75|doi=10.1002/asia.200600306|pmid=17441140|apellidos3=Jansen|nom3=M.}}</ref>

=== Hidrogen ===
L'element hidrogen, amb un electró per àtom neutre, generalment es col·loca en la part superior de el Grup 1 de la taula periòdica per conveniència, però l'hidrogen normalment no es considera un metall alcalí;<ref name="iupac">{{ref-web|url=http://old.iupac.org/reports/periodic_table/|títol=International Union of Pure and Applied Chemistry > Periodic Table of the Elements|consulta=1 maig 2011|editor=IUPAC|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20180927055740/http://old.iupac.org/reports/periodic_table/|arxiudata=27 de setembre 2018}}</ref> quan es considera que és un metall alcalí, es deu a les seves propietats atòmiques i no a les seves propietats químiques.<ref name="Folden">{{ref-web|url=http://cyclotron.tamu.edu/smp/The%20Heaviest%20Elements%20in%20the%20Universe.pdf|títol=The Heaviest Elements in the Universe|consulta= 9 de març de 2012|autor=Folden|nom=Cody|data= 31 de gener de 2009|sitioweb=Saturday Morning Physics at Texas A&M|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20140810213232/http://cyclotron.tamu.edu/smp/The%20Heaviest%20Elements%20in%20the%20Universe.pdf|arxiudata= 10 d'agost de 2014}}</ref> En condicions típiques, hi ha hidrogen pur com un gas [[Molècula diatòmica|diatòmic]] que consta de dos àtoms per molècula (H₂)<sub>;</sub><ref>{{ref-llibre|cognom=Emsley|nom=J.|títol=The Elements|editorial=Oxford: Clarendon Press|any=1989|pàgines=22–23}}</ref> però, els metalls alcalins només formen molècules diatòmiques (com [[diliti]], Li₂) a altes temperatures, quan estan en estat gasós.<ref>Winter, Mark J. (1994) ''Chemical Bonding'', Oxford University Press, {{ISBN|0-19-855694-2}}</ref>

L'hidrogen, com els metalls alcalins, té un electró de valència<ref name="King5">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref> i reacciona fàcilment amb els halogens<ref name="King5" /> però les similituds acaben allà a causa de la petita grandària d'un protó nu H + en comparació amb els cations de metalls alcalins.<ref name="King5" /> La seva col·locació sobre el liti es deu principalment a la seva [[configuració electrònica]].<ref name="iupac2">{{ref-web|url=http://old.iupac.org/reports/periodic_table/|títol=International Union of Pure and Applied Chemistry > Periodic Table of the Elements|consulta=1 maig 2011|editor=IUPAC|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20180927055740/http://old.iupac.org/reports/periodic_table/|arxiudata=27 de setembre 2018}}</ref> A vegades es col·loca per sobre del carboni a causa de les seves electronegativitats similars<ref name="hydrogen">{{ref-publicació|url=http://www.reed.edu/reed_magazine/summer2009/columns/noaa/downloads/CronynHydrogen.pdf|títol=The Proper Place for Hydrogen in the Periodic Table|cognom=Cronyn|nom=Marshall W.|data=agost 2003|publicació=Journal of Chemical Education|volum=80|exemplar=8|pàgines=947–951|bibcode=2003JChEd..80..947C|doi=10.1021/ed080p947|consulta=2021-07-16|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.reed.edu/reed_magazine/summer2009/columns/noaa/downloads/CronynHydrogen.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref> o al fluor per les seves propietats químiques similars.<ref name="hydrogen" />

La primera energia d'ionització de l'hidrogen (1312.0 kJ/mol) és molt més gran que la dels metalls alcalins.<ref name="huheey">Huheey, J.E.; Keiter, E.A. and Keiter, R.L. (1993) ''Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity'', 4a edició, HarperCollins, Nova York, USA.</ref><ref name="macmillan">James, A.M. and Lord, M.P. (1992) ''Macmillan's Chemical and Physical Data'', Macmillan, London, UK.</ref> Com només cal un electró addicional per omplir la capa més externa de l'àtom d'hidrogen, l'hidrogen sovint es comporta com un halogen, formant l'ió hidrur negatiu, i molt ocasionalment es considera un halogen sobre aquesta base. (Els metalls alcalins també poden formar ions negatius, coneguts com alcalins, però aquests són poc més que curiositats de laboratori, sent inestables.)<ref name="HNa2">{{ref-publicació|títol="Inverse sodium hydride": a crystalline salt that contains H<sup>+</sup> and Na<sup>−</sup>|cognom=Redko|nom=M. Y.|apellidos2=Vlassa|nom2=M.|publicació=[[Journal of the American Chemical Society|J. Am. Chem. Soc.]]|volum=124|exemplar=21|pàgines=5928–5929|doi=10.1021/ja025655+|pmid=12022811|apellidos3=Jackson|nom3=J. E.|apellidos4=Misiolek|nom4=A. W.|apellidos5=Huang|nom5=R. H.|apellidos6=Dye|nom6=J. L.|any=2002}}</ref><ref name="HNa-theory2">{{ref-publicació|url=http://simons.hec.utah.edu/papers/266.pdf|títol=Inverse Sodium Hydride: A Theoretical Study|cognom=Sawicka|nom=A.|apellidos2=Skurski|nom2=P.|publicació=J. Am. Chem. Soc.|volum=125|exemplar=13|pàgines=3954-3958|doi=10.1021/ja021136v|pmid=12656631|apellidos3=Simons|nom3=J.|any=2003|consulta=2021-07-12|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://simons.hec.utah.edu/papers/266.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref> Un argument en contra d'aquesta ubicació és que la formació d'hidrur a partir d'hidrogen és endotèrmica, a diferència de la formació exotèrmica d'halurs a partir d'halogens. El radi de la H<sup>-</sup> anió també no encaixa la tendència d'augmentar la mida de baixar els halogens: en efecte, H- és molt difusa, ja que el seu únic protó no pot controlar fàcilment els dos electrons.<ref name="King6">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref> S'esperava durant algun temps que l'hidrogen líquid mostrés propietats metàl·liques;<ref name="hydrogen2">{{ref-publicació|url=http://www.reed.edu/reed_magazine/summer2009/columns/noaa/downloads/CronynHydrogen.pdf|títol=The Proper Place for Hydrogen in the Periodic Table|cognom=Cronyn|nom=Marshall W.|data=agost 2003|publicació=Journal of Chemical Education|volum=80|exemplar=8|pàgines=947–951|bibcode=2003JChEd..80..947C|doi=10.1021/ed080p947|consulta=2021-07-16|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.reed.edu/reed_magazine/summer2009/columns/noaa/downloads/CronynHydrogen.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref> si bé s'ha demostrat que aquest no és el cas, sota pressions extremadament altes, com les que es troben en els nuclis de [[Júpiter (planeta)|Júpiter]] i [[Saturn (planeta)|Saturn]], l'hidrogen es torna metàl·lic i es comporta com un metall alcalí; En aquesta fase, es coneix com [[hidrogen metàl·lic]].<ref>{{ref-publicació|títol=On the possibility of a metallic modification of hydrogen|cognom=Wigner|nom=E.|apellidos2=Huntington|nom2=H. B.|publicació=[[Journal of Chemical Physics]]|volum=3|exemplar=12|pàgina=764|bibcode=1935JChPh...3..764W|doi=10.1063/1.1749590|any=1935}}</ref> La [[Conductivitat elèctrica|resistivitat elèctrica]] de l'hidrogen metàl·lic líquid a 3000 K és aproximadament igual a la del rubidi i el cesi líquids a 2000 K a les pressions respectives quan experimenten una transició de no metall a metall.<ref>{{ref-publicació|url=https://zenodo.org/record/1232611|títol=Metallization of fluid hydrogen at 140 GPa (1.4 Mbar) by shock compression|cognom=Nellis|nom=W. J.|apellidos2=Weir|nom2=S. T.|publicació=Shock Waves|volum=9|exemplar=5|pàgines=301-305|bibcode=1999ShWav...9..301N|doi=10.1007/s001930050189|apellidos3=Mitchell|nom3=A. C.|any=1999|consulta=2021-07-16|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200818104632/https://zenodo.org/record/1232611|arxiudata=2020-08-18}}</ref>

La configuració electrònica d'hidrogen 1s¹, encara que superficialment similar a la dels metalls alcalins (ns¹), és única perquè no hi ha una subcapa 1p. Per tant, pot perdre un electró per formar l'[[hidró]] H +, o guanyar un per a formar l'ió hidrur H<sup>-</sup>.<ref name="Greenwood&Earnshaw6">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> En el primer cas s'assembla superficialment als metalls alcalins; en l'últim cas, els halogens, però les diferències a causa de la falta d'una subcapa 1p són prou importants com perquè cap dels grups s'ajusti bé a les propietats de l'hidrogen.<ref name="Greenwood&Earnshaw6" /> El Grup 14 també s'ajusta bé en termes de propietats termodinàmiques, com l'[[energia d'ionització]] i l'afinitat electrònica, però no té sentit químic perquè l'hidrogen no pot ser tetravalent. Per tant, cap de les tres ubicacions és completament satisfactòria, tot i que el grup 1 és la ubicació més comuna (si es tria una) perquè l'hidró és, de bon tros, la més important de totes les espècies d'hidrogen monoatòmic, sent la base de la química àcid-base.<ref name="hydrogen3">{{ref-publicació|url=http://www.reed.edu/reed_magazine/summer2009/columns/noaa/downloads/CronynHydrogen.pdf|títol=The Proper Place for Hydrogen in the Periodic Table|cognom=Cronyn|nom=Marshall W.|data=agost 2003|publicació=Journal of Chemical Education|volum=80|exemplar=8|pàgines=947–951|bibcode=2003JChEd..80..947C|doi=10.1021/ed080p947|consulta=2021-07-16|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://www.reed.edu/reed_magazine/summer2009/columns/noaa/downloads/CronynHydrogen.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref> Com a exemple de les propietats poc ortodoxes de l'hidrogen derivades de la seva configuració electrònica inusual i la seva petita grandària, l'ió hidrogen és molt petit (radi al voltant de 150 [[Femtòmetre|fm]] en comparació amb els 50-220 pm mida de la majoria dels altres àtoms i ions) i, per tant, no existeix en sistemes condensats que no estiguin associats amb altres àtoms o molècules. De fet, la transferència de protons entre productes químics és la base de la química [[Reacció àcid-base|àcid-base]].<ref name="Greenwood&Earnshaw6" /> També és única la capacitat de l'hidrogen per formar [[Enllaç per pont d'hidrogen|enllaços d'hidrogen]], que són un efecte dels fenòmens contribuents de transferència de càrrega, electroestàtics i correlatius d'electrons.<ref name="hydrogen3" /> Si bé també es coneixen enllaços de liti anàlegs, majoritàriament són [[Electroestàtica|electroestàtics]].<ref name="hydrogen3" /> No obstant això, l'hidrogen pot assumir el mateix paper estructural que els metalls alcalins en alguns vidres moleculars, i té una estreta relació amb els metalls alcalins més lleugers (especialment el liti).<ref>{{ref-publicació|url=http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2013/cc/c3cc47393g|títol=Unprecedented participation of a four-coordinate hydrogen atom in the cubane core of lithium and sodium phenolates|cognom=Cousins|nom=David M.|apellidos2=Davidson|nom2=Matthew G.|data=2013|publicació=Chem. Commun.|volum=49|exemplar=100|pàgines=11809–11811|consulta=7 d'agost de 2014|doi=10.1039/c3cc47393g|pmid=24217230|apellidos3=García-Vivó|nom3=Daniel|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200729114112/https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2013/cc/c3cc47393g|arxiudata=2020-07-29}}</ref>

=== Amoni i derivats ===
[[Fitxer:Hydrochloric acid ammonia.jpg|miniatura|De forma similar als metalls alcalins, l'[[amoníac]] reacciona con l'[[àcid clorhídric]] pea formar la sal [[clorur de amoni]].]]
L'ió d'[[amoni]] (NH<sup>+</sup>₄) té propietats molt similars als metalls alcalins més pesants, actua com un intermediari de metalls alcalins entre el potassi i el rubidi,<ref name="pseudo2">{{ref-publicació|títol=Superoxide compounds of the large pseudo-alkali-metal ions tetramethylammonium, -phosphonium, and -arsonium.|cognom=Dietzel|nom=P. D.|apellidos2=Kremer|nom2=R. K.|data= 8 de gener de 2007|publicació=Chem Asian J.|volum=2|exemplar=1|pàgines=66–75|doi=10.1002/asia.200600306|pmid=17441140|apellidos3=Jansen|nom3=M.}}</ref><ref>{{ref-web|url=http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?PT_id=429|títol=2002 Inorganic Chemist's Periodic Table|consulta=16 d'octubre de 2012|autor=Leach|nom=Mark R.|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20160306152048/http://meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?pt_id=429|arxiudata=2016-03-06}}</ref> i sovint es considera un parent proper.<ref name="Holleman&Wiberg">{{Holleman&Wiberg}}</ref><ref name="Stevenson">{{ref-publicació|títol=Does metallic ammonium exist?|cognom=Stevenson|nom=D. J.|data= 20 de novembre de 1975|publicació=[[Nature]]|editorial=[[Nature Publishing Group]]|volum=258|exemplar=5532|pàgines=222–223|bibcode=1975Natur.258..222S|doi=10.1038/258222a0}}</ref><ref name="Bernal&Massey">{{ref-publicació|títol=Metallic Ammonium|cognom=Bernal|nom=M. J. M.|apellidos2=Massey|nom2=H. S. W.|data= 3 de febrer de 1954|publicació=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]]|editorial=[[Wiley-Blackwell]] for the [[Royal Astronomical Society]]|volum=114|exemplar=2|pàgines=172–179|bibcode=1954MNRAS.114..172B|doi=10.1093/mnras/114.2.172}}</ref> Per exemple, la majoria de les sals de metalls alcalins són solubles en aigua, una propietat que comparteixen les sals d'amoni.<ref>{{ref-web|url=http://www.chem.sc.edu/faculty/morgan/resources/solubility/|títol=Solubility Rules!|sitioweb=chem.sc.edu|consulta=2021-07-16|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20150713173441/http://www.chem.sc.edu/faculty/morgan/resources/solubility/|arxiudata=2015-07-13}}</ref> S'espera que l'amoni es comporti de manera estable com un metall (NH<sup>+</sup>₄ ions en un mar d'electrons deslocalitzats) a pressions molt altes (encara que menys que la pressió típica on ocorren les transicions de comportament aïllant a metàl·lic, 100 [[Pascal (unitat)|GPa]]), i possiblement podria ocórrer dins dels [[Gegant gasós|gegants de gel]] [[Urà (planeta)|Urà]] i [[Neptú (planeta)|Neptú]], el que pot tenir un impacte significatiu en els seus camps magnètics interiors.<ref name="Stevenson" /><ref name="Bernal&Massey" /> S'ha estimat que la transició d'una barreja de molècules d'amoníac i dihidrogen a amoni metàl·lic pot passar a pressions just per sota de 25 GPa.<ref name="Stevenson" /> En condicions estàndard, l'amoni pot formar una amalgama metàl·lica amb [[mercuri (element)|mercuri]].<ref>{{ref-publicació|títol=Lecture demonstration of ammonium amalgam|cognom=Reedy|nom=J. H.|data= 1 d'octubre de 1929|publicació=Journal of Chemical Education|volum=6|exemplar=10|pàgina=1767|bibcode=1929JChEd...6.1767R|doi=10.1021/ed006p1767}}</ref>

Altres "metalls pseudoalcalins" inclouen els cations d'alquilamoni, en els quals alguns dels àtoms d'hidrogen en el catió d'amoni són reemplaçats per grups alquil o aril. En particular, els [[Catió d'amoni quaternari|cations d'amoni quaternari]] (NR<sup>+</sup>₄) són molt útils ja que estan carregats permanentment, i sovint es fan servir com una alternativa al costós Cs<sup>+</sup> per estabilitzar anions molt grans i fàcilment polarizables com HI<sup>-</sup>₂.<ref name="Greenwood&Earnshaw7">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> Els hidròxids de tetraalquilamoni, com els hidròxids de metalls alcalins, són bases molt fortes que reaccionen amb el diòxid de carboni atmosfèric per formar carbonats.<ref name="King7">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref> A més, l'àtom de nitrogen pot ser reemplaçat per un àtom de [[fòsfor]], [[arsènic]] o [[antimoni]] (els [[pnicur]]s no metàl·lics més pesants), creant un [[fosfoni]] (PH<sup>+</sup>₄) o [[arsoni]] (AsH<sup>+</sup>₄), catió que pot ser substituït de manera similar.

=== Cobaltocè i derivats ===
El [[cobaltocè]], Co (C₅H₅)₂, és un [[metalocè]], l'anàleg de [[cobalt]] del [[ferrocè]]. És un sòlid porpra fosc. El cobaltocè té 19 electrons de valència, un més del que generalment es troba en els complexos metàl·lics de organotransició, com el seu parent molt estable, el ferrocè, d'acord amb la [[regla dels 18 electrons]]. Aquest electró addicional ocupa un orbital que s'està unint pel que fa als enllaços Co-C. En conseqüència, moltes reaccions químiques de Co (C₅H₅)₂ es caracteritzen per la seva tendència a perdre aquest electró "extra", produint un catió de 18 electrons molt estable conegut com cobaltoceni. Moltes sals de cobaltoceni coprecipiten amb sals de cesi, i el hidròxid de cobaltoceni és una base forta que absorbeix diòxid de carboni atmosfèric per formar carbonat de cobaltoceni.<ref name="King8">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref> A l'igual que els metalls alcalins, el cobaltocè és un agent reductor fort, i el decametilcobaltocè és encara més fort a causa de l'[[efecte inductiu]] combinat dels deu grups metil.<ref>{{ref-publicació|títol=Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry|cognom=Connelly|nom=Neil G.|apellidos2=Geiger|nom2=William E.|publicació=Chemical Reviews|volum=96|exemplar=2|pàgines=877–910|doi=10.1021/cr940053x|pmid=11848774|any=1996}}</ref> El cobalt pot ser substituït pel seu congènere més pesant [[rodi]] per donar [[rodocè]], un agent reductor encara més fort.<ref>{{ref-publicació|títol=Electrochemical Reduction Pathways of the Rhodocenium Ion. Dimerization and Reduction of Rhodocene|cognom=El Murr|nom=N.|apellidos2=Sheats|nom2=J. E.|publicació=[[Inorganic Chemistry (journal)|Inorg. Chem.]]|volum=18|exemplar=6|pàgines=1443–1446|doi=10.1021/ic50196a007|apellidos3=Geiger|nom3=W. E.|apellidos4=Holloway|nom4=J. D. L.|any=1979}}</ref> L'iridocè (que implica iridi) presumiblement seria encara més potent, però no està molt ben estudiat causa de la seva inestabilitat.<ref name="Keller_1967">{{ref-publicació|títol=Spektroskopische Untersuchungen an Komplexverbindungen. VI. EPR-spektren von (C₅H₅)₂Rh und (C₅H₅)₂Ir|cognom=Keller|nom=H. J.|apellidos2=Wawersik|nom2=H.|publicació=[[Journal of Organometallic Chemistry|J. Organomet. Chem.]]|volum=8|exemplar=1|pàgines=185–188|llengua=alemany|doi=10.1016/S0022-328X(00)84718-X|any=1967}}</ref>

=== Tal·li ===
[[Fitxer:Thallium pieces in ampoule.jpg|miniatura|Peces de tal·li molt pures en una [[Ampul·la (recipient)|ampul·la]] de vidre, guardades sota gas [[argó]].]]
El [[tal·li]] és l'element estable més pesant en el grup 13 de la taula periòdica. A la part inferior de la taula periòdica, l'[[efecte del parell inert]] és bastant forta, a causa de l'estabilització relativista de l'orbital 6s i l'energia d'enllaç decreixent a mesura que els àtoms augmenten de mida, de manera que la quantitat d'energia alliberada en la formació de dos enllaços més no és Val la pena les altes energies d'ionització dels electrons 6s.<ref name="Greenwood&Earnshaw8">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> Mostra l'[[estat d'oxidació]] +1<ref name="Greenwood&Earnshaw8" /> que mostren tots els metalls alcalins coneguts,<ref name="Greenwood&Earnshaw8" /> i els compostos de tal·li amb tal·li en el seu estat d'oxidació +1 s'assemblen molt als compostos de potassi o plata corresponents estequiomètricament a causa de l'iònic similar radis de Tl<sup>+</sup> (164 pm), K<sup>+</sup> (152 pm) i Ag<sup>+</sup> (129 pm) ions.<ref name="Shannon">{{ref-publicació|url=http://journals.iucr.org/a/issues/1976/05/00/a12967/a12967.pdf|títol=Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides|cognom=Shannon|nom=R. D.|publicació=Acta Crystallogr A|volum=32|exemplar=5|pàgines=751-767|bibcode=1976AcCrA..32..751S|doi=10.1107/S0567739476001551|any=1976|consulta=2021-07-19|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200814154832/https://journals.iucr.org/a/issues/1976/05/00/a12967/a12967.pdf|arxiudata=2020-08-14}}</ref><ref name="Crookes">{{ref-publicació|url=https://books.google.cat/books?id=H58wAAAAYAAJ|títol=On Thallium|cognom=Crookes|nom=William|enllaçautor=William Crookes|publicació=Journal of the Chemical Society|editorial=Harrison & Sons|volum=17|pàgines=112–152|doi=10.1039/js8641700112|any=1864}}</ref> A vegades es va considerar un metall alcalí a Europa continental (però no a Anglaterra) en els anys immediatament posteriors al seu descobriment,<ref name="Shannon"/><ref name="Crookes"/> i es va col·locar just després del cesi com el sisè metall alcalí en la taula periòdica de 1869 de [[Dmitri Mendeléiev]] i [[Julius Lothar Meyer|Julius]], en la taula periòdica de 1868 de Lothar Meyer.<ref name="meta-synthesis23">{{ref-web|url=http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=pre-1900+Formulations|títol=The Internet Database of Periodic Tables|consulta=6 d'abril de 2012|autor=Leach|nom=Mark R.|data=1999–2012|sitioweb=meta-synthesis.com|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120319164710/http://meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=pre-1900+Formulations|arxiudata=2012-03-19}}</ref> (La taula periòdica de 1871 de Mendeléiev i la taula periòdica de 1870 de Meyer van posar al tal·li en la seva posició actual en el grup del bor i van deixar en blanc l'espai sota el cesi).<ref name="meta-synthesis23" /> No obstant això, el tal·li també mostra l'estat d'oxidació +3,<ref name="Greenwood&Earnshaw8" /> que cap metall alcalí conegut mostra 245: 28 (tot i que es prediu que l'ununenni, el setè metall alcalí no descobert, possiblement mostri l'oxidació + 3 estat).<ref name="Uue9">{{ref-llibre|títol=The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|apellidos3=Pershina|lloc=Dordrecht (Països Baixos)|isbn=978-1-4020-3555-5|any=2006|editorial=Springer|capítol=Transactinides and the future elements|nom3=Valeria|nom2=Diana M.|editor=Morss|apellidos2=Lee|nom=Darleane C.|cognom=Hoffman|editor3-last=Fuger|editor2-last=Edelstein|editor2-first=Norman M.|edició=3rd}}</ref> El sisè metall alcalí ara es considera franci.<ref name="redbook">{{RedBook2005|pages=51}}</ref> Mentre que Tl<sup>+</sup> s'estabilitza per l'efecte del parell inert, aquest parell inert d'electrons 6s encara pot participar químicament, de manera que aquests electrons són estereoquímicament actius en solució aquosa. A més, els halurs de tal·li (excepte Tlf) són bastant insolubles en aigua, i Tli té una estructura inusual a causa de la presència del parell inert estereoquímicament actiu en tal·li.<ref>{{ref-publicació|títol=Thallium Halides – New Aspects of the Stereochemical Activity of Electron Lone Pairs of Heavier Main-Group Elements|cognom=Mudring|nom=Anja-Verena|publicació=[[European Journal of Inorganic Chemistry]]|volum=2007|exemplar=6|pàgines=882–890|doi=10.1002/ejic.200600975|any=2007}}</ref>

=== Cobre, plata i or ===
[[Fitxer:Cobre Mineral Metálico.jpg|miniatura|150x150px|[[Coure]]]]
[[Fitxer:Silver crystal.jpg|miniatura|150x150px|[[Plata]]]]
[[Fitxer:Gold-crystals.jpg|miniatura|150x150px|[[Or]]]]
Els metalls del grup 11 (o metalls d'encunyació), coure, plata i or, generalment es classifiquen com metalls de transició atès que poden formar ions amb capes D incompletes. Físicament, tenen els punts de fusió relativament baixos i els alts valors d'electronegativitat associats amb els [[Metall del bloc p|metalls posteriors a la transició]].<ref>Russell AM & Lee KL (2005) [https://books.google.cat/books?id=fIu58uZTE-gC ''Structure-property relations in nonferrous metals'']. Wiley-Interscience, New York. p. 302. {{ISBN|0-471-64952-X}}</ref> Químicament, els metalls del grup 11 es comporten com els metalls del grup principal en els seus estats de valència +1 i, per tant, estan una mica relacionats amb els metalls alcalins: aquesta és una raó per la qual prèviament van ser etiquetats com "grup IB", en paral·lel amb els metalls alcalins "grup IA". A vegades es classifiquen com metalls posteriors a la transició.<ref>Deming HG (1940) ''Fundamental Chemistry'', John Wiley & Sons, Nova York, p. 705–7</ref> Els seus espectres són anàlegs als dels metalls alcalins.<ref name="Jensen2">{{ref-publicació|url=http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf|títol=The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table|cognom=Jensen|nom=William B.|publicació=Journal of Chemical Education|editorial=[[Societat Química Americana]]|volum=80|exemplar=8|pàgines=952–961|consulta=6 de maig de 2012|bibcode=2003JChEd..80..952J|doi=10.1021/ed080p952|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20100611152417/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf|arxiudata=11 de juny de 2010|any=2003}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100611152417/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf |date=2010-06-11 }}</ref> Els seus ions monopositius són [[Paramagnetisme|paramagnètics]] i no aporten color a les seves sals, com els dels metalls alcalins.<ref>Bailar, J. C. (1973) ''Comprehensive inorganic chemistry'', vol. 3, p. 16. {{ISBN|1-57215-291-5}}</ref>

A la taula periòdica de 1871 de Mendeléiev, el coure, la plata i l'or s'enumeren dues vegades, una al grup VIII (amb la tríada de ferro i els metalls del grup de el platí), i un cop en el grup IB. No obstant això, el grup IB es parèntesi per assenyalar que era temptatiu. El criteri principal de Mendeléiev per a l'assignació de grup era l'estat d'oxidació màxima d'un element: sobre aquesta base, els elements del grup 11 no podien classificar-se en el grup IB, a causa de l'existència de compostos de coure (II) i or (III) coneguts en aquest moment.<ref name="Jensen3">{{ref-publicació|url=http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf|títol=The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table|cognom=Jensen|nom=William B.|publicació=Journal of Chemical Education|editorial=[[Societat Química Americana]]|volum=80|exemplar=8|pàgines=952–961|consulta=6 de maig de 2012|bibcode=2003JChEd..80..952J|doi=10.1021/ed080p952|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20100611152417/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf|arxiudata=11 de juny de 2010|any=2003}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100611152417/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf |date=2010-06-11 }}</ref> No obstant això, eliminar el grup IB convertiria al grup I en l'únic grup principal (el grup VIII va ser etiquetat com a grup de transició) que no té una bifurcació A-B.<ref name="Jensen3" /> Poc després, la majoria dels químics van triar classificar aquests elements en el grup IB i eliminar-los del grup VIII per a la simetria resultant: aquesta va ser la classificació predominant fins al sorgiment de la taula periòdica moderna de 18 columnes, mitjana i llarga, que va separar els metalls alcalins del grup 11.<ref name="Jensen3" />

Els metalls d'encunyació es consideraven tradicionalment com una subdivisió del grup de metalls alcalins, pel fet que compartien la configuració electrònica s1 característica dels metalls alcalins (grup 1:p⁶ s¹; grup 11: d¹⁰s¹). No obstant això, les similituds es limiten en gran manera a les [[estequiometria|estequiometries]] dels compostos +1 de tots dos grups, i no a les seves propietats químiques.<ref name="Greenwood&Earnshaw9">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> Això es deriva de la subshell de plena que proporciona un efecte de protecció molt més feble en l'electró s més extern que la sub-capa p plena, de manera que els metalls d'encunyació tenen energies de primera ionització molt més altes i ràdios iònics més petits que els metalls alcalins corresponents.<ref name="Greenwood&Earnshaw9" /> A més, tenen punts de fusió, dureses i densitats més altes, i reactivitats i solubilitats més baixes en amoníac líquid, a més de tenir un caràcter més covalent en els seus compostos.<ref name="Greenwood&Earnshaw9" /> Finalment, els metalls alcalins són a la part superior de la sèrie electroquímica, mentre que els metalls d'encunyació estan gairebé a la part inferior.<ref name="Greenwood&Earnshaw9" /> La pela de plena de metalls d'encunyació s'altera molt més fàcilment que la sub-capa p plena de metalls alcalins, de manera que les energies d'ionització segona i tercera són més baixes, el que permet estats d'oxidació més alts que +1 i una química de coordinació més rica, el que li dona al grup 11 metalls clars de caràcter de [[metall de transició]].<ref name="Greenwood&Earnshaw9" /> Particularment notable és l'or que forma compostos iònics amb rubidi i cesi, en què forma l'ió aurida (Au<sup>-</sup>) que també es presenta en forma solvatada en solució d'amoníac líquid; aquí l'or es comporta com un [[pseudohalogen]] perquè la seva configuració 5d¹⁰ 6s¹ té un electró menys que la configuració quasi-tancada 5d¹⁰ 6s²de [[Mercuri (element)|mercuri]].<ref name="Greenwood&Earnshaw9" />

== Producció i aïllament ==
[[Fitxer:Uyuni landsat.JPG|miniatura|220x220px|Els salars són rics en liti, com el [[Salar de Uyuni]], Bolivia.]]
[[Fitxer:Lithium mine, Salar del Hombre Muerto, Argentina.jpg|miniatura|[[Salar del Hombre Muerto]], Argentina. La [[salmorra]] rica en liti es concentra bombant als estanys d'evaporació solar.]]
La producció de metalls alcalins purs és una cosa complicada a causa de la seva extrema reactivitat amb substàncies d'ús comú, com l'aigua.<ref name="rsc17">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref><ref name="generalchemistry12">{{ref-llibre|cognom=Averill|nom=Bruce A.|apellidos2=Eldredge|nom2=Patricia|títol=Chemistry: Principles, Patterns, and Applications with Student Access Kit for Mastering General Chemistry|chapter-url=http://2012books.lardbucket.org/books/general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/section_25_03.html|consulta= 24 de juny de 2013|any=2007|editorial=Prentice Hall|edició=1st|isbn=978-0-8053-3799-0|capítol=21.3: The Alkali Metals}}</ref> A partir dels seus minerals de [[silicat]], tots els metalls alcalins estables es poden obtenir de la mateixa manera: l'[[àcid sulfúric]] es fa servir primer per dissoldre l'ió de metall alcalí i els ions d'alumini (III) desitjats del mineral (lixiviació), amb la qual cosa la precipitació bàsica elimina els ions d'alumini de la barreja precipitant com l'hidròxid. El carbonat de metall alcalí insoluble restant es precipita llavors selectivament; la sal es dissol en àcid clorhídric per produir el clorur. El resultat es deixa evaporar i el metall alcalí es pot aïllar.<ref name="generalchemistry12" /> El liti i el sodi generalment s'aïllen per electròlisi dels seus clorurs líquids, i s'agrega clorur de calci per disminuir el punt de fusió de la barreja. Els metalls alcalins més pesants, però, s'aïllen més típicament d'una manera diferent, on s'usa un agent reductor (típicament sodi per potassi i magnesi o calci per als metalls alcalins més pesants) per reduir el clorur de metall alcalí. El producte líquid o gasós (el metall alcalí) després es sotmet a [[destil·lació fraccionada]] per a la purificació.<ref name="generalchemistry12" /> La majoria de les rutes als metalls alcalins purs requereixen l'ús d'electròlisi per la seva alta reactivitat; un dels pocs que no és la piròlisi de la azida de metall alcalí corresponent, que produeix el metall per sodi, potassi, rubidi i cesi i el nitrur per liti.<ref name="King9">{{ref-llibre|cognom=King|nom=R. Bruce|data=1995|títol=Inorganic Chemistry of Main Group Elements|editorial=Wiley-VCH|isbn=978-0-471-18602-1}}</ref>

Les sals de liti han de ser extreta de l'aigua de fonts minerals, salessis, i dipòsits de [[salmorra]]. El metall es produeix electrolíticament a partir d'una barreja de [[clorur de liti]] fos i [[clorur de potassi]].<ref name="ober">{{ref-web|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/450798.pdf|títol=Lithium|consulta= 19 d'agost de 2007|autor=Ober|nom=Joyce A.|editor=[[United States Geological Survey]]|pàgines=77–78|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20070711062102/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/450798.pdf|arxiudata= 11 de juliol de 2007}}</ref>

El sodi es produeix principalment en l'aigua de mar i en els fons marins secs,<ref name="rsc18">{{ref-web|url=http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|títol=Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Royal Society of Chemistry|enllaçautor=Royal Society of Chemistry|sitioweb=Visual Elements|editor=Royal Society of Chemistry|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120805145647/http://www.rsc.org/chemsoc/visualelements/PAGES/data/intro_groupi_data.html|arxiudata= 5 d'agost de 2012}}</ref> però ara es produeix a través de l'electròlisi del clorur de sodi al reduir el punt de fusió de la substància a menys de 700 °C mitjançant l'ús d'una [[cel·la Downs]].<ref name="pauling">{{ref-llibre|cognom=Pauling|nom=Linus|títol=General Chemistry|edició=1970|editorial=Dover Publications}}</ref><ref name="losal">{{ref-web|url=http://periodic.lanl.gov/11.shtml|títol=Los Alamos National Laboratory – Sodium|consulta=8 de juny de 2007|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20160322065350/http://periodic.lanl.gov/11.shtml|arxiudata=2016-03-22}}</ref> El potassi es troba en molts minerals, com la silvita (clorur de potassi).<ref name="rsc18" /> Anteriorment, el potassi generalment s'elaborava a partir de l'electròlisi del clorur de potassi o l'hidròxid de potassi, 266 trobat àmpliament en llocs com Canadà, Rússia, Belarús, Alemanya, Israel, Estats Units i Jordània, en un mètode similar a com es va produir el sodi a finals de 1800 i principis de 1900.<ref name="kirk">{{ref-enciclopèdia|doi=10.1002/0471238961.1915040912051311.a01.pub2|capítol=Sodium and Sodium Alloys|títol=Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology|any=2001|cognom=Lemke|nom=Charles H.|isbn=978-0-471-23896-6}}</ref> També es pot produir a partir d'aigua de mar.<ref name="rsc18" /> No obstant això, aquests mètodes són problemàtics perquè el metall de potassi tendeix a dissoldre en el seu clorur fos i es vaporitza significativament a les temperatures de funcionament, formant potencialment el superòxid explosiu. Com a resultat, ara es produeix metall de potassi pur reduint el clorur de potassi fos amb metall de sodi a 850 °C.<ref name="Greenwood&Earnshaw10">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref>

<blockquote><chem>Na (g) + KCl(I) <=> NaCl(I) + K(g)</chem></blockquote>

Tot i que el sodi és menys reactiu que el potassi, aquest procés funciona perquè a temperatures tan altes el potassi és més volàtil que el sodi i es pot destil·lar fàcilment, de manera que l'equilibri es desplaça cap a la dreta per produir més gas de potassi i gairebé es complet.

Durant diversos anys, en les dècades de 1950 i 1960, un subproducte de la producció de potassi anomenat Alkarb va ser la font principal de rubidi. L'Alkarb contenia el 21% de rubidi, mentre que la resta era potassi i una petita fracció de cesi.<ref>{{ref-publicació|títol=Cesium and Rubidium Hit Market|publicació=Chemical & Engineering News|volum=37|exemplar=22|pàgines=50–56|doi=10.1021/cen-v037n022.p050|any=1959}}</ref> Avui, els majors productors de cesi, per exemple la mina Tanco a Manitoba, Canadà, produeixen rubidi com a subproducte de la [[pol·lucita]].<ref name="USGS">{{ref-web|url=http://pubs.usgs.gov/of/2003/of03-045/of03-045.pdf|títol=Mineral Commodity Profile: Rubidium|consulta=4 de desembre de 2010|autor=Butterman|nom=William C.|any=2003|editor=United States Geological Survey|arxiuurl=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://pubs.usgs.gov/of/2003/of03-045/of03-045.pdf|arxiudata=2022-10-09}}</ref> Un mètode comú per separar el rubidi del potassi i el cesi és la cristal·lització fraccionada d'un alum de rubidi i cesi (Cs, Rb) al (SO₄)₂ · 12 H₂O, que produeix alum de rubidi pur després d'aproximadament 30 recristalizacions.<ref name="USGS" /><ref>{{ref-llibre|url=https://books.google.cat/?id=1ikjAQAAIAAJ&q=ferrocyanide+rubidium&dq=ferrocyanide+rubidium|editorial=United States. Bureau of Mines|títol=bulletin 585|any=1995}}</ref> Les aplicacions limitades i la manca d'un mineral ric en rubidi limiten la producció de compostos de rubidi a 2 o 4 tones per any.<ref name="USGS" /> El cesi, però, no es produeix a partir de la reacció anterior. En canvi, l'extracció de mineral de pol·lucita és el mètode principal per obtenir cesi pur, extret del mineral principalment per tres mètodes: digestió àcida, descomposició alcalina i reducció directa.<ref name="USGS" /><ref name="Burt">{{ref-llibre|cognom=Burt|nom=R. O.|any=1993|capítol=Caesium and cesium compounds|títol=Kirk-Othmer encyclopedia of chemical technology|edició=4th|lloc=Nova York|editorial=John Wiley & Sons, Inc.|volum=5|pàgines=749–764|isbn=978-0-471-48494-3}}</ref> Els dos metalls es produeixen com a subproductes de la producció de liti: després de 1958, quan l'interès en les propietats termonuclears del liti va augmentar bruscament, la producció de rubidi i cesi també va augmentar corresponentment.<ref name="Greenwood&Earnshaw12">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> Els metalls purs de rubidi i cesi es produeixen al reduir els seus clorurs amb calci metàl·lic a 750 °C i baixa pressió.<ref name="Greenwood&Earnshaw12" />

Com a resultat de la seva extrema raresa en la naturalesa,<ref name="Winter2">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fr/geol.html|títol=Geological information|consulta=26 de març de 2007|autor=Winter|nom=Mark|sitioweb=Francium|editor=The University of Sheffield|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20080402044925/http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fr/geol.html|arxiudata=2008-04-02}}</ref> la majoria el franci se sintetitza en la reacció nuclear <sup>197</sup>Au + <sup>18</sup>O → <sup>210</sup>Fr + 5n, produint franci-209, franci-210 i franci-211.<ref>{{ref-publicació|títol=Production of Radioactive Beams of Francium|cognom=Stancari|nom=G.|apellidos2=Veronesi|nom2=S.|publicació=Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment|volum=557|exemplar=2|pàgines=390-396|bibcode=2006NIMPA.557..390S|doi=10.1016/j.nima.2005.11.193|apellidos3=Corradi|nom3=L.|apellidos4=Atutov|nom4=S. N.|apellidos5=Calabrese|nom5=R.|apellidos6=Dainelli|nom6=A.|apellidos7=Mariotti|nom7=E.|apellidos8=Moi|nom8=L.|apellidos9=Sanguinetti|nom9=S.|any=2006}}</ref> El major nombre de franci mai reunida fins a la data és d'aproximadament 300.000 àtoms neutres,<ref name="chemnews">{{ref-publicació|url=http://pubs.acs.org/cen/80th/francium.html|títol=Francium|cognom=Orozco|nom=Luis A.|publicació=Chemical and Engineering News|volum=81|exemplar=36|pàgina=159|doi=10.1021/cen-v081n036.p159|any=2003|consulta=2021-07-19|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20190512173005/http://pubs.acs.org/cen/80th/francium.html|arxiudata=2019-05-12}}</ref> que es sintetitzar utilitzant la reacció nuclear donada anteriorment.<ref name="chemnews" /> Quan cal específicament l'únic isòtop natural de franci-223, es produeix com la filla alfa de l'actini-227, en si mateix produït sintèticament a partir de la irradiació de neutrons de el radi natural-226, una de les filles de l'urani-238 natural.<ref name="andyscouse">{{ref-web|url=http://www.andyscouse.com/pages/francium.htm|títol=Francium|consulta=19 de febrer de 2012|autor=Price|nom=Andy|data=20 de desembre de 2004|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20150920162142/http://www.andyscouse.com/pages/francium.htm|arxiudata=2015-09-20}}</ref>

== Aplicacions ==
El liti, el sodi i el potassi tenen moltes aplicacions, mentre que el rubidi i el cesi són molt útils en contextos acadèmics, encara no tenen moltes aplicacions.<ref name="Greenwood&Earnshaw13">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> El liti s'usa sovint en [[bateria d'ió liti|bateries d'ions de liti]], i l'[[òxid de liti]] pot ajudar a processar el [[sílice]]. L'[[estearat de liti]] és un espessidor i pot usar-se per fabricar greixos lubricants; Es produeix a partir de l'hidròxid de liti, que també s'utilitza per absorbir [[diòxid de carboni]] en càpsules espacials i submarins.<ref name="Greenwood&Earnshaw13" /> El [[clorur de liti]] s'utilitza com un aliatge de soldadura forta per a peces d'alumini.<ref>{{ref-notícia|cognom=USGS|any=2011|títol=Lithium|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/mcs-2011-lithi.pdf|consulta=4 de desembre de 2011}} {{Webarchive|url=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/lithium/mcs-2011-lithi.pdf |date=2022-10-09 }}</ref> El liti metàl·lic s'usa en aliatges amb magnesi i alumini per donar aliatges molt resistents i lleugeres.<ref name="Greenwood&Earnshaw13" />

Els compostos de sodi tenen moltes aplicacions, la més coneguda és el [[clorur de sodi]] com a sal de taula. Les sals de sodi dels àcids grassos es fan servir com a [[sabó]].<ref>{{ref-web|url=http://www.cleaninginstitute.org/clean_living/soaps__detergents_chemistry.aspx|títol=Soaps & Detergents: Chemistry|consulta=20 de juliol de 2015|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20201124114442/https://www.cleaninginstitute.org/understanding-products/science-soap/how-cleaning-works|arxiudata=2020-11-24}}</ref> El metall de sodi pur també té moltes aplicacions, inclòs l'ús en [[Làmpada de vapor de sodi|llums de vapor de sodi]], que produeixen una llum molt eficient en comparació amb altres tipus d'il·luminació,<ref name="lamp1">{{ref-llibre|url=https://books.google.cat/books?id=0d7u9Nr33zIC&pg=PA112|pàgina=112|títol=Applied illumination engineering|isbn=978-0-88173-212-2|cognom=Lindsey|nom=Jack L|any=1997}}</ref><ref name="lamp2">{{ref-llibre|url=https://books.google.cat/books?id=AFNwNAFYtCAC&pg=PA241|pàgina=241|títol=Revolution in lamps: A chronicle of 50 years of progress|isbn=978-0-88173-351-8|cognom=Kane|nom=Raymond|apellidos2=Sell|nom2=Heinz|any=2001}}</ref> i poden ajudar a suavitzar la superfície d'altres metalls.<ref>{{ref-llibre|url=https://books.google.cat/?id=kyVWAAAAYAAJ&dq=sodium+descale+metal&q=METALLIC+SODIUM+++DESCALING+SEVERAL#search_anchor|títol=Metal treatment and drop forging|cognom=Stampers|nom=National Association of Drop Forgers and|any=1957}}</ref><ref>{{ref-llibre|url=https://books.google.cat/books?id=LI4KmKqca78C&pg=PA76|pàgina=76|títol=Metal cleaning bibliographical abstracts|cognom=Harris|nom=Jay C|any=1949}}</ref> A l'ésser un agent reductor fort, sovint es fa servir per reduir molts altres metalls, com el [[titani]] i el [[zirconi]], dels seus clorurs. A més, és molt útil com a líquid d'intercanvi de calor en [[reactor ràpid|reactors nuclears reproductors ràpids]] causa del seu baix punt de fusió, viscositat i secció transversal cap a la absorció de neutrons.<ref name="Greenwood&Earnshaw14">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref>

Els compostos de potassi es fan servir sovint com a [[fertilitzant]]s,<ref name="Greenwood&Earnshaw15">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref><ref>{{ref-llibre|cognom=Cordel|nom=Oskar|títol=Die Stassfurter Kalisalze in der Landwirthschalt: Eine Besprechung ...|url=https://books.google.cat/books?id=EYpIAAAAYAAJ|consulta= 29 maig 2011|any=1868|editorial=L. Schnock|llengua=alemany}}</ref> ja que el potassi és un element important per a la nutrició de les plantes. L'[[hidròxid de potassi]] és una base molt forta i es fa servir per controlar el [[pH]] de diverses substàncies.<ref>{{ref-llibre|editorial=Greenwood Publishing Group|chapter-url=https://books.google.cat/books?id=UnjD4aBm9ZcC&pg=PA4|capítol=Personal Cleansing Products: Bar Soap|títol=Chemical composition of everyday products|isbn=978-0-313-32579-3|cognom=Toedt|nom=John|apellidos2=Koza|nom2=Darrell|apellidos3=Cleef-Toedt|nom3=Kathleen Van|any=2005|url=https://archive.org/details/chemicalcomposit0000toed}}</ref><ref>{{ref-llibre|doi=10.1002/14356007.a22_031.pub2|títol=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry|any=2006|cognom=Schultz|nom=H.|capítol=Potassium compounds|isbn=978-3-527-30673-2|volum=A22|pàgina=95|número-autores=etal}}</ref> El nitrat de potassi i el permanganat de potassi sovint s'usen com a poderosos agents oxidants.<ref name="Greenwood&Earnshaw15" /> El superòxid de potassi s'usa en màscares per respirar, ja que reacciona amb diòxid de carboni per donar carbonat de potassi i gas oxigen. El potassi metall pur no s'usa amb freqüència, però els seus aliatges amb sodi poden substituir el sodi pur en els reactors nuclears reproductors ràpids.<ref name="Greenwood&Earnshaw15" />

El rubidi i el cesi sovint es fan servir en rellotges atòmics.<ref name="atomic-clocks">{{ref-web|url=http://tycho.usno.navy.mil/cesium.html|títol=Cesium Atoms at Work|consulta= 20 de desembre de 2009|editor=Time Service Department—U.S. Naval Observatory—Department of the Navy|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20150223231150/http://tycho.usno.navy.mil/cesium.html|arxiudata= 23 de febrer de 2015}}</ref> Els rellotges atòmics de cesi són extraordinàriament precisos; si s'hagués fet un rellotge en el moment dels dinosaures, estaria desfasat per menys de quatre segons (després de 80 milions d'anys).<ref name="pubs.usgs4">{{ref-web|url=http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|títol=Mineral Commodity Profile: Cesium|consulta= 27 de desembre de 2009|autor=Butterman|nom=William C.|any=2004|editor=United States Geological Survey|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20091122210358/http://pubs.usgs.gov/of/2004/1432/2004-1432.pdf|arxiudata= 22 de novembre de 2009}}</ref> Per aquesta raó, els àtoms de cesi s'usen com la definició de segon.<ref name="nist-second">{{ref-web|url=http://physics.nist.gov/cuu/Units/second.html|títol=The NIST reference on Constants, Units, and Uncertainty|editor=National Institute of Standards and Technology|consulta=2021-07-21|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20180726103642/https://physics.nist.gov/cuu/Units/second.html|arxiudata=2018-07-26}}</ref> Els ions de rubidi sovint es fan servir en [[focs artificials]] morats,<ref>{{ref-publicació|url=http://www.jpyro.com/wp/?p=179|títol=Special Materials in Pyrotechnics, Part II: Application of Caesium and Rubidium Compounds in Pyrotechnics|cognom=Koch|nom=E.-C.|publicació=Journal Pyrotechnics|volum=15|pàgines=9–24|consulta= 3 de novembre de 2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110713122322/http://www.jpyro.com/wp/?p=179|arxiudata= 13 de juliol de 2011|any=2002}}</ref> i el cesi s'usa sovint en fluids de perforació a la indústria del [[petroli]].<ref name="pubs.usgs4" /><ref>{{ref-llibre|títol=Exploring Chemical Elements and their Compounds|cognom=Heiserman|nom=David L.|editorial=McGraw-Hill|any=1992|isbn=978-0-8306-3015-8|pàgines=[https://archive.org/details/exploringchemica00heis/page/201 201]–203|url=https://archive.org/details/exploringchemica00heis}}</ref>

El franci no té aplicacions comercials,<ref name="nbb2">{{ref-llibre|cognom=Emsley|url=https://books.google.cat/books?id=Yhi5X7OwuGkC&pg=PA151|nom=John|títol=Nature's Building Blocks|editorial=Oxford University Press|any=2001|lloc=Oxford|pàgines=151–153|isbn=978-0-19-850341-5}}</ref><ref name="elemental2">{{ref-web|url=http://education.jlab.org/itselemental/ele087.html|títol=Francium|consulta= 1 d'abril de 2007|autor=Gagnon|nom=Steve|editor=Jefferson Science Associates, LLC|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20070331235139/http://education.jlab.org/itselemental/ele087.html|arxiudata= 31 de març de 2007}}</ref><ref>{{ref-web|url=http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fr/uses.html|títol=Uses|consulta= 25 de març de 2007|autor=Winter|nom=Mark|sitioweb=Francium|editor=The University of Sheffield|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20070331031655/http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Fr/uses.html|arxiudata= 31 de març de 2007}}</ref> però a causa de la seva estructura atòmica relativament simple, entre altres coses, s'ha utilitzat en experiments d'[[espectroscòpia]], el que porta a més informació sobre els [[Nivell d'energia|nivells d'energia]] i les [[Constant d'acoblament|constants d'acoblament]] entre [[Partícula subatòmica|partícules subatòmiques]].<ref>{{ref-publicació|url=https://www.researchgate.net/publication/228616649|títol=Spectroscopy with trapped francium: advances and perspectives for weak interaction studies|cognom=Gomez|nom=E.|apellidos2=Orozco|nom2=L. A.|data=7 de novembre de 2005|publicació=Rep. Prog. Phys.|volum=69|exemplar=1|pàgines=79–118|bibcode=2006RPPh...69...79G|doi=10.1088/0034-4885/69/1/R02|apellidos3=Sprouse|nom3=G. D.|consulta=2021-07-21|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200726223321/https://www.researchgate.net/publication/228616649_Spectroscopy_with_trapped_francium_Advances_and_perspectives_for_weak_interaction_studies|arxiudata=2020-07-26}}</ref> Els estudis sobre la llum emesa pels ions franci-210 atrapats per [[làser]] han proporcionat dades precises sobre les transicions entre els nivells d'energia atòmica, similars als predits per la [[Mecànica quàntica|teoria quàntica]].<ref>{{ref-publicació|url=http://www.sciencenews.org/pages/pdfs/data/1996/149-19/14919-06.pdf|títol=Creating, cooling, trapping francium atoms|cognom=Peterson|nom=I.|data=11 maig 1996|publicació=Science News|volum=149|exemplar=19|consulta=11 de setembre de 2009|pàgina=294|doi=10.2307/3979560|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200727014700/https://www.sciencenews.org/pages/pdfs/data/1996/149-19/14919-06.pdf|arxiudata=27 de juliol 2020}}</ref>

== Rol biològic i precaucions ==
=== Metalls ===
Els metalls alcalins purs són perillosament reactius amb l'aire i l'aigua i s'han de mantenir allunyats de la calor, foc, agents oxidants, àcids, la majoria dels compostos orgànics, [[Hidrocarbur halogenat|halocarbur]]s, plàstics i humitat. També reaccionen amb diòxid de carboni i tetraclorur de carboni, de manera que els extintors normals són contraproduents quan s'usen en incendis de metalls alcalins.<ref name="osu">{{ref-web|url=http://chemsafety.chem.oregonstate.edu/content/sop-alkali-metals|títol=Standard Operating Procedure: Storage and Handling of Alkali Metals|consulta=26 d'agost de 2016|autor=Lerner|nom=Michael M.|data=2013|editor=[[Oregon State University]]|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20201101004901/http://chemsafety.chem.oregonstate.edu/content/sop-alkali-metals|arxiudata=2020-11-01}}</ref> Alguns extintors de pols seca de Classe D dissenyats per incendis de metalls són efectius, privant el foc d'oxigen i refredant el metall alcalí.<ref>{{ref-llibre|url=https://books.google.cat/books?id=2fHsoobsCNwC&pg=PA459|pàgina=459|títol=Fire and Life Safety Inspection Manual|isbn=978-0-87765-472-8|editorial=Jones & Bartlett Learning|cognom=Solomon|nom=Robert E.|data=2002}}</ref>

Els experiments generalment es duen a terme utilitzant només petites quantitats d'uns pocs grams en una campana extractora. Poden eliminar petites quantitats de liti per reacció amb aigua freda, però els metalls alcalins més pesants han de dissoldre en l'[[isopropanol]] menys reactiu.<ref name="osu2">{{ref-web|url=http://chemsafety.chem.oregonstate.edu/content/sop-alkali-metals|títol=Standard Operating Procedure: Storage and Handling of Alkali Metals|consulta=26 d'agost de 2016|autor=Lerner|nom=Michael M.|data=2013|editor=[[Oregon State University]]|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20201101004901/http://chemsafety.chem.oregonstate.edu/content/sop-alkali-metals|arxiudata=2020-11-01}}</ref><ref>{{ref-llibre|cognom=Angelici|nom=R. J.|títol=Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry|editorial=University Science Books|lloc=Mill Valley, CA|data=1999|isbn=978-0-935702-48-4}}</ref> Els metalls alcalins s'han d'emmagatzemar en oli mineral o en una atmosfera inert. L'atmosfera inert utilitzada pot ser argó o gas nitrogen, llevat del liti, que reacciona amb el nitrogen.<ref name="osu2" /> El rubidi i el cesi s'han de mantenir allunyats de l'aire, fins i tot sota l'oli, perquè fins i tot una petita quantitat d'aire difós en l'oli pot desencadenar la formació del peròxid perillosament explosiu; Per la mateixa raó, el potassi no s'ha d'emmagatzemar sota l'oli en una atmosfera que contingui oxigen durant més de 6 mesos.<ref>{{ref-llibre|chapter-url=https://books.google.cat/books?id=vKBqqiCTB7MC&pg=PA215|pàgina=215|capítol=Rubidium|títol=Chemical risk analysis: a practical handbook|isbn=978-1-903996-65-2|cognom=Martel|nom=Bernard|apellidos2=Cassidy|nom2=Keith|data= 1 de juliol de 2004}}</ref><ref>{{ref-web|url=http://www.ncsu.edu/ehs/www99/right/handsMan/lab/Peroxide.pdf|títol=Danger: peroxidazable chemicals|autor=Wray|nom=Thomas K.|editor=Environmental Health & Public Safety ([[North Carolina State University]])|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110608024458/http://www.ncsu.edu/ehs/www99/right/handsMan/lab/Peroxide.pdf|arxiudata= 8 de juny de 2011}}</ref>

=== Ions ===
[[Fitxer:Lithium carbonate.jpg|miniatura|[[Carbonat de liti]]]]
La química bioinorgànica dels ions de metalls alcalins han estat àmpliament revisats.<ref>{{ref-llibre|editorial=Springer|data=2016|serie=Metal Ions in Life Sciences|volum=16|títol=The Alkali Metal Ions: Their Role in Life|editor=Astrid|nombre-editor=Sigel|editor2-last=Helmut|editor2-first=Sigel|editor3-last=Roland K.O.|doi=10.1007/978-3-319-21756-7|isbn=978-3-319-21755-0}}</ref> S'han determinat estructures cristal·lines en estat sòlid per a molts complexos d'ions de metalls alcalins en pèptids petits, constituents d'àcids nucleics, carbohidrats i complexos d'ionòfors.<ref>{{ref-llibre|cognom=Katsuyuki|editor=Astrid|doi=10.1007/978-3-319-21756-7_3|pàgines=27–101|capítol=Chapter 3. Solid State Structures of Alkali Metal Ion Complexes Formed by Low-Molecular-Weight Ligands of Biological Relevance|editor3-last=Roland K.O.|editor2-first=Sigel|editor2-last=Helmut|nombre-editor=Sigel|títol=The Alkali Metal Ions: Their Role in Life|nom=Aoki|volum=16|serie=Metal Ions in Life Sciences|data=2016|editorial=Springer|nom3=Ning-Hai|apellidos3=Hu|nom2=Murayama|apellidos2=Kazutaka|isbn=978-3-319-21755-0}}</ref>

El liti, de forma natural, només es produeix en traces en sistemes biològics i no té un paper biològic conegut, però té efectes en el cos quan s'ingereix.<ref name="webelements-lithium">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/lithium/biology.html|títol=WebElements Periodic Table of the Elements {{!}} Lithium {{!}} biological information|consulta= 15 de febrer de 2011|autor=Winter|nom=Mark|editor=Webelements}}</ref> El carbonat de liti s'usa com a [[estabilitzador de l'estat d'ànim]] en psiquiatria per tractar el trastorn bipolar (depressió maníaca) en dosis diàries d'aproximadament 0,5-2 grams, encara que hi ha efectes secundaris.<ref name="webelements-lithium" /> La ingestió excessiva de liti causa [[somnolència]], dificultat per parlar i vòmits, entre d'altres símptomes,<ref name="webelements-lithium" /> i enverina el [[sistema nerviós central]],<ref name="webelements-lithium" /> cosa és perillós ja que la dosi requerida de liti per tractar el trastorn bipolar és només una mica més baixa que la dosi tòxica.<ref name="webelements-lithium" /><ref name="theodoregray-lithium">{{ref-web|url=http://www.theodoregray.com/periodictable/Elements/003/index.s7.html|títol=Facts, pictures, stories about the element Lithium in the Periodic Table|consulta= 9 de gener de 2012|autor=Gray|nom=Theodore|editor=theodoregray.com}}</ref> La seva bioquímica, la forma en què el cos humà el fa anar i els estudis en rates i cabres suggereixen que és un [[Traça (química)|oligoelement]] essencial, encara que la funció biològica natural del liti en humans encara no s'ha identificat.<ref>{{ref-publicació|títol=Lithium: Underappreciated and Underused?|cognom=Howland|nom=Robert H.|data= setembre 2007|publicació=Psychiatric Annals|volum=37|exemplar=9|doi=10.3928/00485713-20070901-06}}</ref><ref>{{ref-publicació|títol=Low-dose lithium uptake promotes longevity in humans and metazoans|cognom=Zarse|nom=Kim|apellidos2=Terao|nom2=Takeshi|data= agost 2011|publicació=European Journal of Nutrition|volum=50|exemplar=5|pàgines=387–9|doi=10.1007/s00394-011-0171-x|pmc=3151375|pmid=21301855|apellidos3=Tian|nom3=Jing|apellidos4=Iwata|nom4=Noboru|apellidos5=Ishii|nom5=Nobuyoshi|apellidos6=Ristow|nom6=Michael}}</ref>

El sodi i el potassi es produeixen en tots els sistemes biològics coneguts, generalment funcionen com electròlits dins i fora de les cèl·lules.<ref name="webelements-potassium">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/potassium/biology.html|títol=WebElements Periodic Table of the Elements {{!}} Potassium {{!}} biological information|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Winter|nom=Mark|editor=WebElements}}</ref><ref name="webelements-sodium">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/sodium/biology.html|títol=WebElements Periodic Table of the Elements {{!}} Sodium {{!}} biological information|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Winter|nom=Mark|editor=WebElements}}</ref> El sodi és un nutrient essencial que regula el volum sanguini, la pressió arterial, l'[[Pressió osmòtica|equilibri osmòtic]] i el pH; El requeriment fisiològic mínim per al sodi és 500 mil·ligrams per dia.<ref name="r31">{{ref-web|url=http://nuinfo-proto4.northwestern.edu/nutrition/factsheets/sodium.pdf|títol=Sodium|consulta= 21 de novembre de 2011|editor=Northwestern University|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20110823114818/http://nuinfo-proto4.northwestern.edu/nutrition/factsheets/sodium.pdf|arxiudata= 23 d'agost de 2011}}</ref> El clorur de sodi (també conegut com sal comuna) és la principal font de sodi en la dieta, i s'usa com a condiment i conservant, com per confitats i [[cecina]]; La major part prové d'aliments processats.<ref>{{ref-web|url=http://health.ltgovernors.com/sodium-and-potassium-health-facts.html|títol=Sodium and Potassium Quick Health Facts|consulta=7 de novembre de 2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20200507184304/http://health.ltgovernors.com/sodium-and-potassium-health-facts.html|arxiudata=2020-05-07}}</ref> La ingesta dietètica de referència per sodi és 1.5 grams per dia,<ref>{{ref-web|url=http://www.iom.edu/Reports/2004/Dietary-Reference-Intakes-Water-Potassium-Sodium-Chloride-and-Sulfate.aspx|títol=Dietary Reference Intakes: Water, Potassium, Sodium, Chloride, and Sulfate|consulta= 23 de novembre de 2011|data= 11 de febrer de 2004|editor=Food and Nutrition Board, [[Institute of Medicine]], [[United States National Academies]]|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20111006174858/http://www.iom.edu/Reports/2004/Dietary-Reference-Intakes-Water-Potassium-Sodium-Chloride-and-Sulfate.aspx|arxiudata= 6 d'octubre de 2011}}</ref> però la majoria de les persones als Estats Units consumeixen més de 2.3 grams per dia,<ref>{{ref-llibre|cognom=U.S. Department of Agriculture|apellidos2=U.S. Department of Health and Human Services|enllaçautor=United States Department of Agriculture|enllaçautor2=United States Department of Health and Human Services|títol=Dietary Guidelines for Americans, 2010|pàgina=22|edició=7th|data=desembre 2010|url=http://www.cnpp.usda.gov/Publications/DietaryGuidelines/2010/PolicyDoc/PolicyDoc.pdf|consulta=23 de novembre de 2011|isbn=978-0-16-087941-8|oclc=738512922|arxiudata=27 d'octubre de 2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20111027053444/http://www.cnpp.usda.gov/Publications/DietaryGuidelines/2010/PolicyDoc/PolicyDoc.pdf|deadurl=yes}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20111027053444/http://www.cnpp.usda.gov/Publications/DietaryGuidelines/2010/PolicyDoc/PolicyDoc.pdf |date=2011-10-27 }}</ref> la quantitat mínima que promou la [[Hipertensió arterial|hipertensió]];<ref>{{ref-publicació|url=http://dspace.library.uu.nl:8080/handle/1874/12616|títol=Impact of dietary and lifestyle factors on the prevalence of hypertension in Western populations|cognom=Geleijnse|nom=J. M.|apellidos2=Kok|nom2=F. J.|publicació=European Journal of Public Health|volum=14|exemplar=3|pàgines=235–239|consulta=30 d'agost de 2017|doi=10.1093/eurpub/14.3.235|pmid=15369026|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20180801155836/http://dspace.library.uu.nl:8080/handle/1874/12616|arxiudata=1 d'agost de 2018|apellidos3=Grobbee|nom3=D. E.|any=2004}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20180801155836/http://dspace.library.uu.nl:8080/handle/1874/12616 |date=2018-08-01 }}</ref> això al seu torn causa 7,6 milions de morts prematures a tot el món.<ref>{{ref-publicació|url=http://www.worldactiononsalt.com/evidence/docs/thelancet_hypertension_05.08.pdf|títol=Global burden of blood-pressure-related disease, 2001|cognom=Lawes|nom=C. M.|apellidos2=Vander Hoorn|nom2=S.|publicació=Lancet|volum=371|exemplar=9623|pàgines=1513–1518|doi=10.1016/S0140-6736(08)60655-8|pmid=18456100|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20120128072727/http://www.worldactiononsalt.com/evidence/docs/thelancet_hypertension_05.08.pdf|arxiudata=28 de gener de 2012|apellidos3=Rodgers|nom3=A.|apellidos4=International Society of Hypertension|any=2008}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120128072727/http://www.worldactiononsalt.com/evidence/docs/thelancet_hypertension_05.08.pdf |date=2012-01-28 }}</ref>

El potassi és el catió principal (ió positiu) dins de les [[cèl·lula eucariota|cèl·lules animals]],<ref name="webelements-potassium2">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/potassium/biology.html|títol=WebElements Periodic Table of the Elements {{!}} Potassium {{!}} biological information|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Winter|nom=Mark|editor=WebElements}}</ref> mentre que el sodi és el catió principal fora de les cèl·lules animals.<ref name="webelements-potassium2" /><ref name="webelements-sodium2">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/sodium/biology.html|títol=WebElements Periodic Table of the Elements {{!}} Sodium {{!}} biological information|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Winter|nom=Mark|editor=WebElements}}</ref> Les diferències de concentració d'aquestes partícules carregades provoquen una diferència en el potencial elèctric entre l'interior i l'exterior de les cèl·lules, conegut com a potencial de membrana. L'equilibri entre el potassi i el sodi és mantingut per les proteïnes transportadores d'ions a la [[membrana cel·lular]].<ref name="pmid16253415">{{ref-publicació|títol=A comparison between two prokaryotic potassium channels (K<sub>ir</sub>Bac1.1 and KcsA) in a molecular dynamics (MD) simulation study|cognom=Hellgren|nom=Mikko|apellidos2=Sandberg|nom2=Lars|publicació=Biophys. Chem.|volum=120|exemplar=1|pàgines=1–9|doi=10.1016/j.bpc.2005.10.002|pmid=16253415|apellidos3=Edholm|nom3=Olle|any=2006}}</ref> El potencial de la membrana cel·lular creat pels ions de potassi i sodi permet que la cèl·lula generi un potencial d'acció, un "pic" de descàrrega elèctrica. La capacitat de les cèl·lules per produir descàrregues elèctriques és crítica per a les funcions corporals com la [[neurotransmissió]], la contracció muscular i la funció cardíaca.<ref name="pmid16253415" /> La interrupció d'aquest equilibri pot ser fatal: per exemple, la ingestió de grans quantitats de compostos de potassi pot provocar [[hipercalèmia]] que influeix fortament en el [[sistema cardiovascular]].<ref name="hyper">{{ref-llibre|editorial=Lippincott Williams & Wilkins|chapter-url=https://books.google.cat/books?id=BfdighlyGiwC&pg=PA903|capítol=Potassium Chloride and Potassium Permanganate|pàgines=903–5|títol=Medical toxicology|isbn=978-0-7817-2845-4|cognom=Schonwald|nom=Seth|data=2004}}</ref><ref>{{ref-llibre|url=https://books.google.cat/books?id=l8RkPU1-M5wC&pg=PA223|editorial=Elsevier Health Sciences|pàgina=223|títol=Emergency medicine secrets|isbn=978-1-56053-503-4|cognom=Markovchick|nom=Vincent J.|apellidos2=Pons|nom2=Peter T.|data=2003}}</ref> El clorur de potassi s'usa en els Estats Units per a les execucions d'[[injecció letal]].<ref name="hyper" />

A causa dels seus radis atòmics similars, el rubidi i el cesi en el cos imiten el potassi i s'absorbeixen de manera similar. El rubidi no té un paper biològic conegut, però pot ajudar a estimular el metabolisme,<ref name="webelements-rubidium">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/rubidium/biology.html|títol=WebElements Periodic Table of the Elements {{!}} Rubidium {{!}} biological information|consulta= 15 de febrer de 2011|autor=Winter|nom=Mark|editor=Webelements}}</ref><ref name="yale">{{ref-publicació|títol=The Physiological Behavior of Rubidium and Cesium in Relation to That of Potassium|cognom=Relman|nom=A. S.|publicació=The Yale Journal of Biology and Medicine|volum=29|exemplar=3|pàgines=248–62|pmc=2603856|pmid=13409924|any=1956}}</ref><ref name="jcp.sagepub.com">{{ref-publicació|url=http://jcp.sagepub.com/content/31/2/179|títol=A pharmacokinetic analysis of long-term administration of rubidium chloride|cognom=Meltzer|nom=H. L.|publicació=Journal of Clinical Pharmacology|volum=31|exemplar=2|pàgines=179–84|doi=10.1002/j.1552-4604.1991.tb03704.x|pmid=2010564|arxiuurl=https://archive.today/20120709223213/http://jcp.sagepub.com/content/31/2/179|arxiudata=9 de juliol de 2012|any=1991}} {{Webarchive|url=https://archive.today/20120709223213/http://jcp.sagepub.com/content/31/2/179 |date=2012-07-09 }}</ref> i, de manera similar al cesi,<ref name="webelements-rubidium" /><ref name="webelements-caesium">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/caesium/biology.html|títol=WebElements Periodic Table of the Elements {{!}} Caesium {{!}} biological information|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Winter|nom=Mark|editor=WebElements}}</ref> reemplaça el potassi en el cos causant [[Hipopotassèmia|deficiència de potassi]].<ref name="webelements-rubidium" /><ref name="jcp.sagepub.com" /> La substitució parcial és bastant possible i bastant no tòxica: una persona de 70 kg conté de mitjana 0.36 gr de rubidi, i un augment en aquest valor de 50 a 100 vegades no va mostrar efectes negatius en les persones de prova.<ref>{{ref-publicació|títol=Rubidium chloride ingestion by volunteer subjects: Initial experience|cognom=Fieve|nom=Ronald R.|apellidos2=Meltzer|nom2=Herbert L.|data=1971|publicació=Psychopharmacologia|volum=20|exemplar=4|pàgines=307–14|doi=10.1007/BF00403562|pmid=5561654|apellidos3=Taylor|nom3=Reginald M.}}</ref> Les rates poden sobreviure fins a un 50% de substitució de potassi per rubidi.<ref name="jcp.sagepub.com" /><ref>{{ref-publicació|url=http://ajplegacy.physiology.org/cgi/pdf_extract/138/2/246|títol=Histological Effects in rats resulting from adding Rubidium or Cesium to a diet deficient in potassium|cognom=<nowiki>Follis, Richard H., Jr.</nowiki>|data=1943|publicació=American Journal of Physiology. Legacy Content|volum=138|exemplar=2|pàgina=246|doi=10.1152/ajplegacy.1943.138.2.246|arxiuurl=https://archive.today/20120711191640/http://ajplegacy.physiology.org/cgi/pdf_extract/138/2/246|arxiudata= 11 de juliol de 2012}}</ref> El rubidi (i en molt menor mesura el cesi) pot funcionar com una cura temporal per a la [[hipocalèmia]]; mentre que el rubidi pot substituir adequadament el potassi fisiològicament en alguns sistemes, el cesi mai pot fer-ho.<ref name="yale" /> Només hi ha evidència molt limitada en forma de símptomes de deficiència perquè el rubidi sigui possiblement essencial en les cabres; fins i tot si això és cert, les quantitats traça generalment presents en els aliments són més que suficients.<ref name="Gottschlich2001">{{ref-llibre|cognom=Gottschlich|nom=Michele M.|títol=The Science and Practice of Nutrition Support: A Case-based Core Curriculum|url=https://books.google.cat/books?id=a5LjQ4POQswC&pg=PA98|any=2001|editorial=Kendall Hunt|isbn=978-0-7872-7680-5|pàgina=98}}</ref><ref name="InselTurner2004">{{ref-llibre|cognom=Insel|nom=Paul M.|apellidos2=Turner|nom2=R. Elaine|apellidos3=Ross|nom3=Don|títol=Nutrition|url=https://books.google.cat/books?id=46o0PzPI07YC&pg=PA499|any=2004|editorial=Jones & Bartlett Learning|isbn=978-0-7637-0765-1|pàgina=499}}</ref>

La majoria de la gent poques vegades troba compostos de cesi, però la majoria dels compostos de cesi són lleugerament tòxics. D'igual forma amb el rubidi, el cesi tendeix a substituir el potassi en el cos, però és significativament més gran i, per tant, és un substitut més pobre.<ref name="webelements-caesium2">{{ref-web|url=http://www.webelements.com/caesium/biology.html|títol=WebElements Periodic Table of the Elements {{!}} Caesium {{!}} biological information|consulta= 13 de gener de 2012|autor=Winter|nom=Mark|editor=WebElements}}</ref> L'excés de cesi pot conduir a [[hipocalèmia]], [[arrítmia]] i [[aturada cardíaca]] agut,<ref>{{ref-publicació|url=https://www.researchgate.net/publication/26717303|títol=Clinical effects of cesium intake|cognom=Melnikov|nom=P.|apellidos2=Zanoni|nom2=L. Z.|data= juny 2010|publicació=Biological Trace Element Research|volum=135|exemplar=1-3|pàgines=1–9|doi=10.1007/s12011-009-8486-7|pmid=19655100}}</ref> però aquestes quantitats normalment no es trobarien en les fonts naturals.<ref name="pinsky">{{ref-publicació|títol=Cesium in mammals: Acute toxicity, organ changes and tissue accumulation|cognom=Pinsky|nom=Carl|apellidos2=Bose|nom2=Ranjan|data=1981|publicació=Journal of Environmental Science and Health, Part A|volum=16|exemplar=5|pàgines=549–567|doi=10.1080/10934528109375003|apellidos3=Taylor|nom3=J. R.|apellidos4=McKee|nom4=Jasper|apellidos5=Lapointe|nom5=Claude|apellidos6=Birchall|nom6=James}}</ref> Com a tal, el cesi no és un contaminant químic ambiental important.<ref name="pinsky" /> El valor de la dosi letal mitjana (DL<sub>50</sub>) per al clorur de cesi en ratolins és 2.3 grams per quilogram, que és comparable als valors LD<sub>50</sub> de [[clorur de potassi]] i [[clorur de sodi]].<ref>{{ref-publicació|títol=Acute toxicity of cesium and rubidium compounds|cognom=Johnson|nom=Garland T.|apellidos2=Lewis|nom2=Trent R.|publicació=[[Toxicology and Applied Pharmacology]]|volum=32|exemplar=2|pàgines=239–245|doi=10.1016/0041-008X(75)90216-1|pmid=1154391|apellidos3=Wagner|nom3=D. Wagner|any=1975}}</ref> El clorur de cesi s'ha promogut com una teràpia alternativa contra el càncer,<ref>{{ref-publicació|títol=Cesium therapy in cancer patients|cognom=Sartori|nom=H. E.|publicació=Pharmacol Biochem Behav|volum=21|exemplar=Suppl 1|pàgines=11–13|doi=10.1016/0091-3057(84)90154-0|pmid=6522427|any=1984}}</ref> però s'ha relacionat amb la mort de més de 50 pacients, en els que es va utilitzar com a part d'un tractament científicament no validat.<ref>Wood, Leonie. {{ref-web|url=http://www.smh.com.au/lifestyle/lifematters/cured-cancer-patients-died-court-told-20101119-180z9.html|títol='Cured' cancer patients died, court told|data= 20 de novembre de 2010|sitioweb=The Sydney Morning Herald}}</ref>

Els [[radioisòtop]]s de cesi requereixen precaucions especials; el maneig inadequat de les fonts de raigs gamma de cesi-137 pot provocar l'alliberament d'aquest radioisòtop i lesions per radiació. Potser el cas més conegut és l'accident de Goiânia el 1987, en el qual un sistema de radioteràpia mal disposat d'una clínica abandonada a la ciutat de [[Goiânia]], Brasil, va ser eliminat d'un dipòsit de ferralla, i la [[sal de cesi]] resplendent es va vendre a curiosos. Aquest fet va acabar amb quatre morts i diverses lesions greus per exposició a la radiació. Juntament amb el cesi 134, el iode 131 i l'estronci 90, el cesi 137 es trobava entre els isòtops distribuïts pel [[Accident de Txernòbil|desastre de Txernòbil]] que constitueixen el major risc per a la salut.<ref name="IAEA2">{{ref-llibre|títol=The Radiological Accident in Goiânia|editorial=[[IAEA]]|any=1988|url=http://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PubDetAR.asp?pubId=3684}}</ref> Presumiblement, els radioisòtops de franci també serien perillosos per la seva alta energia de descomposició i la seva curta vida mitjana, però cap s'ha produït en quantitats prou grans com per representar un risc greu.<ref name="andyscouse2">{{ref-web|url=http://www.andyscouse.com/pages/francium.htm|títol=Francium|consulta= 19 de febrer de 2012|autor=Price|nom=Andy|data= 20 de desembre de 2004}}</ref>

== Notes ==
<references group="nota"/>

== Referències ==
{{referències}}

{{commonscat}}
{{Elements químics}}
{{Autoritat}}

{{ORDENA:Metall Alcali}}
[[Categoria:Metalls alcalins| ]]