アルカリ金属の単体は、非常に強い還元作用と特有の物理的性質を持っています。試験で問われる重要性質は以下の通りです。
1. 柔らかく融点が低い軽金属
アルカリ金属はナイフで簡単に切れるほど柔らかく、密度が小さくて水に浮くものもあります(Li、Na、Kは水より軽い)。価電子が1個しかないため金属結合が弱く、融点が金属の中では非常に低いのが特徴です。
2. イオン化エネルギーが小さい
最外殻に電子が1個しかないため、それを手放して希ガスと同じ安定した電子配置になろうとします。そのため第1イオン化エネルギーが非常に小さく、容易に1価の陽イオンになります。周期表の下に行くほど原子半径が大きくなり、原子核からの引力が弱まるため、反応性は「Li < Na < K < Rb < Cs」の順に高くなります。
3. 水と激しく反応して強塩基と水素を生成
水と接触すると激しく反応し、水素ガス(H₂)を発生しながら発熱します。生じた水溶液は強塩基性(アルカリ性)を示します。
化学反応式:2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
4. 保存方法は「灯油中(石油中)」
空気中の酸素や微量の水分と触れるだけで即座に酸化・反応するため、空気中放置は厳禁です。反応を防ぐため、アルカリ金属は灯油中に沈めて保管します(※リチウムは比重が非常に小さく灯油に浮いてしまうため、流動パラフィン中に保存する場合もあります)。