Alkalické kovy
Výskyt a rozšíření na Zemi
Sodík a cesium jsou monoizotopické, lithium je má dva izotopy (7Li se zastoupením 92,7 % a 6Li; lehčí izotop má význam pro přípravu tritia reakcí Li (n , ?) 3H). Draslík a rubidium mají po jednom radioaktivním izotopu s dlouhými poločasy rozpadu (40K, 0,01 %, ?1/2 = 1,27.109 let; 87Rb, 27,2 %, ?1/2 = 5,7.1010 let), jejich aktivita je nízká a dlouhé rozpadové poločasy způsobují, že nemají významnější vliv na přesnost stanovení atomových hmotností obou prvků. Tři nejlehčí prvky této skupiny patří mezi biogenní (sodík a draslík v makromnožstvích, lithium stopově). Všech 21 známých izotopů francia je radioaktivních, nejstálejší je 223Fr (?1/2 = 21,8 min.).
V přírodě se alkalické kovy vyskytují jen ve sloučeninách. Nejrozšířenějšími z nich jsou sodík (2,27 %, sedmý prvek, pátý kov po hliníku, železu, vápníku a hořčíku) a draslík (1,84 %). Ostatní jsou zastoupeny podstatně méně (lithium 18 ppm, rubidium 78 ppm, cesium 2,6 ppm a francium 2.10-18 ppm; zemský povrch do hloubky 1 km obsahuje 15 g francia jako produktu rozpadu 227Ac). Nacházejí se v rozmanitých minerálech a pro značně rozdílné iontové poloměry nikoliv společně. V přírodních roztocích (mořská voda) je dostupný zejména chlorid sodný (3 %, Mrtvé moře 20 %; obsah Ca2+, Mg2+ a SO42? způsobuje vlhnutí produktů získaných z tohoto zdroje), draselné soli se zde vyskytují v podstatně menších koncentracích (0,06 % KCl, Mrtvé moře 1,5 %; nižší obsah oproti sodíku je dán menší rozpustností draselných solí a pevnějším poutáním kationtů draselných v křemičitanech tvořících zemskou kůru). Technicky významnými minerály lithia jsou lepidolit K2Li3Al4Si7O21(OH,F)3 a spodumen LiAlSi2O6, sodíku kamenná sůl (halit) NaCl (ložisko u Cheshire v Anglii o rozměrech 60×24×0,4 km obsahuje 1011 tun chloridu sodného), trona Na2CO3.NaHCO3.2H2O, kryolit Na3AlF6, Glauberova sůl Na2SO4.10H2O, glauberit Na2SO4.CaSO4 a chilský ledek NaNO3 a draslíku karnalit KCl.MgCl2.6H2O, kainit KCl.MgSO4.3H2O a sylvín KCl. Minerál rubidia není znám (sloučeniny rubidné se získávají ze zbytků po zpracování lepidolitu), cesium obsahuje křemičitan pollucit (Cs4Al4Si9O26.H2 O, naleziště u jezera Bernic v Kanadě).
Vlastnosti alkalických kovů
Alkalické kovy jsou stříbrobílé neušlechtilé kovy s malou hustotou (lithium s 0,534 g.cm-3 má nejmenší hustotu ze všech pevných látek). Body tání jsou v rozmezí 28,6 (Rb) až 180,5 °C (Li; slitina 12 % Na, 47 % K a 41 % Cs má s -78 °C nejnižší bod tání ze všech kovových slitin), body varu spadají do intervalu 688 °C (Rb) až 1347 °C (Li). Všechny alkalické kovy jsou velmi měkké (dají se řezat nožem, nejměkčí je cesium), dobře vedou elektřinu i teplo (elektrická vodivost sodíku je při laboratorní teplotě 3× nižší než u stříbra), elektronegativita se pohybuje mezi 1,0 až 0,7. Krystalují v kubických prostorově centrovaných mřížkách.
Většina vlastností alkalických kovů se pravidelně mění v závislosti na atomovém čísle prvku (elektronegativita, ionizační energie, atomové a iontové poloměry). Pozoruhodnou výjimkou jsou redoxní potenciály (Li -3,03 V, Na -2,713 V, K -2,925 V, Rb -2,93 V a Cs -2,92 V), podle nichž by se nejelektropozitivnějším kovem jevilo lithium. Jev souvisí s malým rozměrem a velkou hydratační energií kationtu lithného. Všechny sloučeniny alkalických kovů jsou bezbarvé, nezpůsobuje-li zbarvení aniont nebo poruchy krystalových mřížek. Většina jich je dobře rozpustná v polárních rozpouštědlech jako silné elektrolyty s výjimkou některých lithných (fluorid, uhličitan, fosforečnan) a draselných solí (KClO4, K2[SiF6], K2 [PtCl6], KHC4H4O6 a K3 [Co(NO2)6]).