taufiqdp/Indo4B huggingface dataset:
tidak seperti asam fluorida, asam klorida anhidrat sulit untuk digunakan sebagai pelarut, karena titik didihnya rendah, rentang cairnya kecil, konstanta dielektriknya kecil dan tidak terdisosiasi merata menjadi ion-ion hcl dan dan jauh lebih tak stabil daripada ion bifluorida () karena lemahnya ikatan hidrogen antara klorin dan hidrogen.
asam klorida anhidrat adalah pelarut yang buruk, hanya dapat melarutkan senyawa yang kecil seperti nitrosil klorida dan fenol, atau garam dengan energi kisi sangat rendah seperti tetraalkilamonium halida.
senyawa ini siap memprotonasi elektrofil yang berisi ikatan π.
solvolisis, reaksi penggantian ligan, dan oksidasi telah dikarakterisasi dengan baik pada larutan asam klorida:
meskipun klorin adalah oksidator kuat dengan energi ionisasi pertama tinggi, senyawa ini dapat teroksidasi pada kondisi ekstrim membentuk kation .
senyawa ini sangat tak stabil dan hanya dikarakterisasi oleh spektrum pita elektronik ketika diproduksi dalam tabung discharge bertekanan rendah.
kation yang berwarna kuning lebih stabil dan dapat diproduksi sebagai berikut:
tiga fluorida klorin membentuk sekelompok senyawa interhalogen yang semuanya diamagnetik.
beberapa turunan kation dan anion diketahui, seperti , , , dan clf.
beberapa klorin juga diketahui, seperti sianogen klorida (clcn, linear), klorin sianat (clnco), klorin tiosianat (clscn, unlike its oxygen counterpart), dan klorin azida (cln).
klorin monofluorida (clf) stabil secara termal, dan dijual komersial dalam botol 500-gram.
merupakan gas tak berwarna yang melebur pada −155.6 °c dan mendidih pada −100.1 °c. it may be produced by the direction of its elements at 225 °c, though it must then be separated and purified from klorin trifluorida dan reaktannya.
karakteristiknya sendiri berada di tengah-tengah antara klorin dan fluor.
it will react with many metals and nonmetals from room temperature and above, fluorinating them and liberating chlorine.
it will also act as a chlorofluorinating agent, adding chlorine and fluorine across a multiple bond or by oxidation: for example, it will attack karbon monoksida to form karbonil klorofluorida, cofcl.
it will react analogously with heksafluoroaseton, (cf)co, dengan katalis kalium fluorida untuk menghasilkan heptafluoroisopropil hipoklorit, (cf)cfocl; with rcn to produce rcfncl; and with the sulfur oxides so and so to produce closof and clsof respectively.
senyawa ini juga bereaksi eksotermis dengan senyawa yang memiliki gugus –oh dan –nh, seperti air:
klorin trifluorida (clf) berbentuk cairan tak berwarna volatil yang melebur pada −76.3 °c dan mendidih pada 11.8 °c. senyawa ini dapat dibuat dengan memfluorinasi langsung gas klorin atau klorin monofluorida pada 200–300 °c. senyawa ini merupakan salah satu senyawa kimia paling reaktif, bereaksi dengan banyak substansi termasuk yang beberapa diantaranya dianggap inert, seperti asbestos, beton, dan pasir.
senyawa ini meledak apabila berkontak dengan air dan sebagian besar senyawa organik lain.
the list of elements it sets on fire is diverse, containing hidrogen, kalium, fosfor, arsenik, antimon, sulfur, selenium, telurium, bromin, iodine, dan molibdenum, tungsten, rodium, iridium, serta besi bubuk.
an impermeable fluoride layer is formed by natrium, magnesium, aluminium, seng, timah, and perak, which may be removed by heating.
ketika dipanaskan, golongan logam mulia seperti paladium, platina, dan emas juga bereaksi ditambah juga golongan gas mulia seperti xenon dan radon juga tak dapat mengelak dari fluorinasi.
nikel containers are usually used due to that metal's great resistance to attack by chlorine trifluoride, stemming from the formation of an unreactive nickel fluoride layer.
its reaction with hidrazin to form hydrogen fluoride, nitrogen, and chlorine gases was used in experimental rocket motors, but has problems largely stemming from its extreme resulting in ignition without any measurable delay.
for these reasons, it was used in bomb attacks during the perang dunia kedua by the nazis.
sekarang, senyawa ini banyak digunakan dalam pemrosesan bahan bakar nuklir, untuk mengoksidasi uranium menjadi uranium heksafluorida untuk pengayaannya dan pemisahan dari plutonium.
senyawa ini dapat berperan sebagai donor atau akseptor ion fluor (asam atau basa lewis), meskipun tak terdisosiasi merata menjadi ion dan .
klorin pentafluorida (clf) dibuat dalam skala besar dengan fluorinasi klorin dengan gas fluorin pada suhu 350 °c dan 250 atm.
untuk skala kecil dapat diperoleh dengan mereaksikan logam klorida dengan gas klorin pada suhu 100–300 °c. senyawa ini melebur pada −103 °c dan mendidih pada −13.1 °c. merupakan fluonator yang sangat kuat, meski tidak seefektif klorin trifluorida.
hanya beberapa reaksi stoikiometrik yang telah dikarakterisasi.
arsenik pentafluorida dan antimoni pentafluorida form ionic adducts of the form [clf][mf] (m = as, sb) and water reacts vigorously as follows:
the product, kloril fluorida, is one of the five known chlorine oxide fluorides.
these range from the thermally unstable fclo to the chemically unreactive perkloril fluorida (fclo), the other three being fclo, fclo, and fclo.
all five behave similarly to the chlorine fluorides, both structurally and chemically, and may act as lewis acids or bases by gaining or losing fluoride ions respectively or as very strong oxidising and fluorinating agents.
klorin sangat reaktif dalam bentuk elemen bebas di alam namun jumlahnya sangat melimpah dalam bentuk garam klorida.
unsur ini merupakan elemen paling melimpah ke-20 di kerak bumi dan jumlahnya mencapai 126 bagian per juta.
jumlahnya paling besar dalam bentuk natrium klorida di laut.
di beberapa tempat, ada sejumlah natrium klorida dengan konsentrasi lebih tinggi, seperti danau garam besar di utah dan laut mati di israel.
sejumlah kecil gas klorin didapatkan di laboratorium dengan mencapur asam hidroklorat dan mangan dioksida, namun hal ini jarang dilakukan karena ketersediaannya melimpah.
di industri, klorin diproduksi dengan elektrolisis natrium klorida yang terlarut dalam air.
proses ini, dikenal dengan proses kloroalkali, muncul tahun 1892 dan saat ini menjadi metode proses produksi gas klorin terbesar.
bersama dengan klorin, metode ini menghasilkan gas hidrogen dan natrium hidroksida.
prosesnya berjalan melalui persamaan reaksi berikut ini:
reaksi ini membutuhkan katalis.
seperti digunakan oleh deacon, katalis-katalis awal berbasis dari tembaga.
proses komersial, seperti proses mitsui mt-klorin, berganti menggunakan katalis berbasis krom dan rutenium.
klorin yang dihasilkan tersedia dalam bentuk silinder dengan ukuran bervariasi mulai dari 450 gram hingga 70 kg, drum (865 kg), mobil tangki (15 ton dengan truk; 27–90 ton dengan kereta), dan tongkang (600–1200 ton).
natrium klorida adalah senyawa klorin yang paling umum, dan merupakan sumber utama untuk bahan baku klorin dan asam hidroklorat yang diproduksi di industri kimia saat ini.
ada sekitar 15.000 senyawa mengandung klorin yang diperdagangkan secara komersial, diantaranya metana dan etana terklorinasi, vinil klorida dan polimernya polivinil klorida (pvc), aluminium triklorida untuk katalisis, klorida magnesium, titanium, zirkonium, dan hafnium yang digunakan sebagai prekursor untuk produksi elemen murni.
secara kuantitatif, dari semua klorin yang diproduksi, sekitar 63% digunakan untuk produksi senyawa organik, dan 18% untuk produksi senyawa klorin anorganik.
sisanya 19% digunakan sebagai produk pemutih dan desinfektan.
produk senyawa organik yang paling umum dalam hal volume produksi adalah 1,2-dikloroetana dan vinil klorida, intermediet dalam produksi pvc.
senyawa organoklorida penting lainnya adalah metil klorida, metilena klorida, kloroform, vinilidena klorida, trikloroetilena, perkloroetilena, alil klorida, epiklorohidrin, klorobenzena, diklorobenzena, dan triklorobenzena.
senyawa anorganik yang utama diantaranya hcl, clo, hocl, naclo, isosianurat terklorinasi, alcl, sicl, sncl, pcl, pcl, pocl, ascl, sbcl, sbcl, bicl, scl, scl, soci, clf, icl, icl, ticl, ticl, mocl, fecl, dan zncl.
di prancis, usus binatang diproses untuk membuat senar instrumen musik, kulit goldbeater, dan produk lainnya.
proses ini dilakukan di "pabrik usus" ("boyauderies"), dan prosesnya berbau dan tidak sehat.
sekitar tahun 1820, "société d'encouragement pour l'industrie nationale" mengadakan sayembara untuk penemuan sebuah metode, entah kimia atau mekanis, untuk memisahkan membran peritoneum dari usus binatang tanpa pembusukan.
hadiah ini dimenangkan oleh kimiawan dan apoteker prancis antoine-germain labarraque, yang menemukan cairan pencuci klorin berthollet (""eau de javel"").
cairan ini tidak hanya menghilangkan bau pembusukan dekomposisi jaringan hewan, namun juga melambatkan dekomposisinya sendiri.
penelitian labarraque menghasilkan penggunaan klorida dan hipoklorit dari kapur (kalsium hipoklorit) dan natrium (natrium hipoklorit) di "boyauderies."
senyawa kimia yang sama ternyata juga berguna untuk desinfektan dan deodorisasi jamban, selokan, pasar, rumah jagal, laboratorium anatomi, dan kamar mayat.
maka dengan cepat senyawa ini digunakan di rumah sakit, penjara, kandang kuda, dan lazaretto.
senyawa ini sangat penting dalam proses penguburan, pembalseman, mewabahnya suatu penyakit, demam, dan infeksi pada ternak.
klorin dapat terdeteksi dengan alat ukur dengan konsentrasi mulai 0.2 bagian per juta (ppm), dan akan tercium mulai.
batuk dan muntah dapat muncul pada kadar 30 ppm dan kerusakan paru-paru pada kadar 60 ppm.
pada kadar 1000 ppm akan sangat fatal setelah terhirup beberapa kali.
kadar konsentasi ("immediately dangerous to life and health") adalah 10 ppm.
menghirup gas ini pada konsentrasi rendah dapat mengganggu sistem pernapasan dan paparan gas ini dapat menyebabkan iritasi mata.
sifat beracun klorin ini muncul dari kemampuan oksidasinya.
ketika klorin terhirup pada konsentrasi diatas 30 ppm, maka senyawa ini akan bereaksi dengan air dan cairan sel menghasilkan asam klorida (hcl) dan asam hipoklorat (hclo).
di rumah, beberapa kali terjadi kasus dimana cairan hipoklorit terkontak dengan pembersih saluran pembuangan yang bersifat asam, dan menghasilkan gas klorin.
cairan hipoklorit (merupakan aditif binatu yang populer) dicampur dengan amoniak akan menghasilkan kloroamina, grup senyawa kimia lain yang beracun.
logam alkalin adalah golongan (kolom) dalam tabel periodik yang berisi unsur-unsur litium (li), natrium (na), kalium (k), rubidium (rb), sesium (cs), dan fransium (fr).
golongan ini terletak pada blok-s tabel periodik karena seluruh logam alkali memiliki elektron terluarnya pada posisi orbital-s: konfigurasi unsur/elektron ini tercermin pada sifat karakteristik mereka.
logam-logam alkali menyajikan contoh terbaik sifat-sifat tren golongan pada tabel periodik, dengan unsur-unsur yang menunjukkan perilaku homolog yang terkarakterisasi dengan baik.
logam-logam alkali memiliki sifat-sifat yang sangat mirip: semuanya berkilau, lunak, logam yang sangat reaktif pada suhu dan tekanan standar dan mudah kehilangan elektron terluarnya membentuk kation dengan muatan +1.
semua logam alkali mudah dipotong menggunakan pisau karena lunaknya, menampakkan kilau permukaannya yang cepat memudar di udara karena oksidasi oleh uap air dan oksigen (dan nitrogen khusus untuk lithium).
mengingat reaktivitasnya yang tinggi, mereka harus disimpan di dalam minyak untuk mencegah reaksi dengan udara, dan hanya dijumpai secara alami sebagai garam dan tidak pernah sebagai unsur bebas.
cesium, logam alkali kelima, adalah yang paling reaktif di antara semua logam.
dalam tata nama iupac modern, logam alkali mencakup logam-logam golongan 1, kecuali hidrogen (h), yang dicantumkan sebagai unsur golongan 1 tetapi tidak dianggap sebagai suatu logam alkali karena perilakunya yang menyimpang jauh dari perilaku logam alkali.
semua logam alkali bereaksi dengan air.
logam alkali yang lebih berat bereaksi lebih hebat daripada yang ringan.
seluruh logam alkali yang ditemukan berada di alam: sesuai urutan kelimpahannya, natrium adalah yang paling melimpah, diikuti oleh kalium, litium, rubidium, sesium, dan terakhir fransium, yang sangat jarang karena radioaktivitasnya yang sangat tinggi; fransium hanya terjadi dalam jumlah renik, produk rantai peluruhan alami.
telah dilakukan sejumlah eksperimen untuk mencoba mensintesis ununennium (uue), yang merupakan anggota berikutnya dari golongan ini, tetapi mereka semua menemui kegagalan.
namun, ununennium mungkin bukan suatu logam alkali mengingat efek relativistik, yang diprediksi memiliki pengaruh besar terhadap sifat kimia unsur superberat; kalaupun ternyata uue adalah logam alkali, diprediksi akan mempunyai perbedaan sifat fisika dan kimia dengan homolognya yang lebih ringan.
sebagian besar logam alkali mempunyai banyak aplikasi yang berbeda.
salah satu aplikasi unsur murni yang paling terkenal adalah penggunaan rubidium dan sesium dalam jam atom, yang mana jan atom sesium lebih akurat dan presisi dalam menunjukkan waktu.
aplikasi umum senyawa natrium adalah lampu uap natrium, yang memancarkan cahaya dengan sangat efisien.
garam dapur, atau natrium klorida, telah digunakan sejak zaman dulu.
natrium dan kalium juga merupakan unsur esensial, memiliki peran biologis utama sebagai elektrolit, dan meskipun logam alkali lainnya tidak esensial, mereka juga mempunyai pengaruh beragam terhadap tubuh, baik menguntungkan maupun merugikan.
sifat fisika dan kimia logam alkali dapat dengan mudah dijelaskan berdasarkan konfigurasi elektron valensi yang mereka miliki ns, yang menghasilkan ikatan logam yang lemah.
oleh karena itu, seluruh logam alkali lunak dan memiliki densitas, titik leleh dan didih rendah, begitu pula dengan kalor sublimasi, penguapan, dan disosiasi seluruh logam alkali mengkristal dengan struktur kristal "body-centered cubic", dan memiliki warna nyala yang khas karena elektron terluarnya sangat mudah tereksitasi.
konfigurasi ns juga mengakibatkan logam alkali memiliki jari-jari atom dan ion yang sangat besar, serta konduktivitas termal dan listrik yang tinggi.
sifat kimia mereka didominasi oleh hilangnya elektron valensi sunyi untuk membentuk tingkat oksidasi +1, mengingat mudahnya mengionkan elektron ini serta tingginya energi ionisasi kedua.
sifat kimia lima teratas anggota logam alkali sebagian besar telah teramati.
kimiawi fransium belum begitu mapan mengingat radioaktivitasnya yang ekstrem; sehingga, presentasi sifat-sifatnya dalam artikel ini terbatas.
sedikit yang diketahui tentang francium menunjukkan bahwa perilakunya sangat dekat dengan cesium, seperti yang diperkirakan.
sifat fisik francium bahkan lebih samar karena unsur massalnya tidak pernah diamati; maka setiap data yang mungkin ditemukan dalam literatur tentu saja merupakan ekstrapolasi spekulatif.
logam-logam alkali lebih menunjukkan kemiripan di antara mereka dibandingkan dengan golongan-golongan lain.
misalnya, dari atas ke bawah menunjukkan kenaikan jari-jari atom, penurunan elektronegativitas, kenaikan reaktivitas, dan penurunan titik leleh dan titik didih begitu juga dengan kalor fusi dan kalor penguapan.
secara umum, densitas meningkat sepanjang kolom tabel dari atas ke bawah, dengan perkecualian densitas kalium lebih kecil daripada natrium.
salah satu dari sangat sedikit sifat logam alkali yang tidak menampilkan tren yang mulus adalah potensial reduksi: nilai litium adalah anomali, menjadi lebih negatif daripada yang lain.
hal ini karena ion li memiliki energi hidrasi yang sangat tinggi dalam fase gas: meskipun ion litium mengganggu struktur air secara signifikan, menyebabkan perubahan entropi lebih tinggi, energi hidrasi yang tinggi ini cukup untuk membuat potensial reduksi menunjukkan litium sebagai logam alkali yang paling elektropositif, meskipun kesulitan mengalami ionisasi dalam fase gas.
seluruh logam alkali stabil berwarna perak kecuali sesium, yang memiliki warna emas: ia adalah salah satu dari tiga logam yang berwarna keemasan (dua lainnya adalah tembaga dan emas).
selain itu, logam alkali tanah berat kalsium, stronsium, dan barium, serta lantanida divalen, begitu pula europium dan iterbium, berwarna kuning pucat, meskipun warnanya jauh lebih menonjol daripada sesium.
kilaunya cepat memudar di udara akibat oksidasi.
kesemuanya membentuk kristal dengan struktur "body-centered cubic", dan mempunyai warna nyala yang berbeda karena elektron s terluarnya sangat mudah tereksitasi.
seluruh logam alkali sangat reaktif dan tidak pernah dijumpai dalam bentuk unsur di alam.
oleh sebab itu, mereka biasanya disimpan dalam minyak mineral atau kerosen (minyak parafin).
mereka bereaksi agresif dengan halogen untuk membentuk halida logam alkali, berupa senyawa kristal ionik putih yang seluruhnya larut dalam air kecuali litium fluorida (lif).
logam alkali juga bereaksi dengan air untuk membentuk alkali hidroksida kuat dan oleh karenanya harus ditangani dengan kehati-hatian ekstra.
logam alkali yang lebih berat bereaksi lebih hebat daripada yang lebih ringan; sebagai contoh, ketika diteteskan ke dalam air, sesium menghasilkan ledakan yang lebih besar daripada kalium.
logam alkali memiliki energi ionisasi pertama yang paling rendah pada masing-masing periodenya pada tabel periodik karena muatan nuklir efektif mereka yang rendah dan kemampuan membentuk konfigurasi gas mulia dengan menghilangkan satu elektron saja.
energi ionisasi kedua seluruh logam alkali sangat tinggi karena berada dalam kondisi kulit elektron yang terisi penuh dan juga lebih dekat pada inti atom; oleh karena itu, mereka hampir selalu kehilangan sebuah elektron, membentuk kation.
alkalida adalah perkecualian: mereka adalah senyawa tak stabil yang mengandung logam alkali pada tingkat oksidasi −1, yang sangat tidak biasa sebelum penemuan alkalida, logam alkali tidak diperkirakan dapat membentuk anion dan diduga hanya dapat berada sebagai garam sebagai kation saja.
anion alkalida telah mengisi orbital-subkulit-s, yang memberikan stabilitas lebih dan memungkinkan keberadaannya.
seluruh logam alkali stabil kecuali litium diketahui dapat membentuk alkalida, dan teori alkalida menjadi jauh lebih menarik karena stoikiometrinya dan potensial ionisasi yang rendah adalah sesuatu yang luar biasa.
alkalida secara kimia mirip dengan elektrida, yaitu garam dengan elektron terperangkap bertindak sebagai anion.
contoh alkalida yang sangat menyolok adalah "natrium hidrida terbalik", hna (kedua ion membentuk kompleks), yang bertentangan dengan natrium hidrida biasa, nah: senyawa ini tidak stabil dalam isolasi, mengingat energi tinggi yang dihasilkan dari perpindahan dua elektron dari hidrogen ke natrium, meskipun beberapa turunannya diperkirakan metastabil atau stabil.
dalam larutan akuatik, ion logam alkali membentuk ion akua dengan rumus [m(ho)], denga nn adalah bilangan solvasi.
bilangan koordinasi dan bentuk mereka sesuai dengan hasil yang diharapkan berdasarkan jari-jari ion mereka.
dalam larutan akuatik, molekul air yang langsung melekat pada ion logam dikatakan milik bidang koordinasi pertama, juga dikenal sebagai kulit solvasi pertama atau primer.
ikatan antara molekul air dan ion logam adalah ikatan kovalen datif, dengan atom oksigen menyumbangkan kedua elektron untuk membentuk ikatan.
setiap molekul air yang terkoordinasi dapat diikat dengan molekul air lainnya melalui ikatan hidrogen.
posisi yang disebut terakhir dikatakan berada dalam bidang koordinasi kedua.
namun, untuk kation logam alkali, bidang koordinasi kedua tidak didefinisikan dengan baik karena muatan +1 pada kation tidak cukup tinggi untuk mempolarisasi molekul air pada kulit solvasi utama, tetapi cukup bagi mereka untuk membentuk ikatan hidrogen yang kuat dengan bidang koordinasi kedua, menghasilkan entitas yang lebih stabil.
bilangan solvasi li telah ditentukan secara eksperimen yaitu 4, membentuk [li(ho)] tetrahedral: sementara bilangan solvasi 3 atau 6 telah dijumpai untuk ion aqua litium, bilangan solvasi yang kurang dari 4 dapat menghasilkan pembentukan pasangan ion, dan bilangan solvasi yang lebih tinggi dapat diinterpretasikan sebagai molekul air yang mendekati [li(ho)] melalui permukaan tetrahedron, meskipun simulasi dinamika molekul dapat menunjukkan adanya ion heksaaqua oktahedral.
ada juga mungkin enam molekul air dalam bidang solvasi primer ion natrium, membentuk ion [na(ho)] oktahedral.
sementara itu diduga sebelumnya bahwa logam alkali yang lebih berat juga membentuk ion heksaaqua oktahedral, karena saat itu telah ditemukan bahwa kalium dan rubidium mungkin membentuk ion [k(ho)] dan [rb(ho)], yang memiliki struktur antiprismatik persegi, dan bahwa sesium membentuk ion [cs(ho)] dengan 12 koordinasi.
kimia litium menunjukkan beberapa perbedaan dari golongan logam alkali lainnya karena kation li yang kecil mempolarisasi anion dan menghasilkan senyawa yang lebih memiliki karakter kovalen.
litium dan magnesium memiliki hubungan diagonal karena kemiripan jari-jari atom mereka, sehingga keduanya menunjukkan kemiripan.
sebagai contoh, litium membentuk nitrida stabil, suatu sifat yang umum di antara logam alkali tanah (golongan magnesium) tetapi unik untuk logam alkali.
sebagai tambahan, dalam golongan masing-masing, hanya litium dan magnesium yang membentuk senyawa organologam kovalen (misalnya lime dan mgme2).
litium fluorida adalah satu-satunya halida logam alkali yang tidak larut dalam air, dan litium hidroksida adalah satu-satunya hidroksida logam alkali yang tidak higroskopis.
sebaliknya, litium perklorat dan garam litium lainnya dengan anion besar yang tidak dapat dipolarisasi jauh lebih stabil daripada senyawa logam alkali analogi lainnya, kemungkinan karena li memiliki energi solvasi yang tinggi.
efek ini juga berarti bahwa garam litium yang paling sederhana umumnya berada dalam bentuk terhidrasi, karena bentuk anhidratnya sangat higroskopis: hal ini memungkinkan garam-garam seperti litium klorida dan litium bromida digunakan dalam pengawalembab () dan penyejuk udara.
fransium juga diprediksi menunjukkan beberapa perbedaan karena massa atomnya yang tinggi, menyebabkan elektron bergerak pada fraksi hampir mendekati kecepatan cahaya dan dengan demikian efek relativistik menjadi lebih menonjol.
berlawanan dengan kecenderungan penurunan elektronegativitas dan energi ionisasi logam alkali, elektronegativitas dan energi ionisasi fransium diprediksi lebih tinggi daripada sesium mengingat stabilisasi relativistik elektron 7s nya; selain itu, jari-jari atomnya diperkirakan pendek yang tidak sewajarnya.
seluruh sifat fisika fransium yang diketahui juga menyimpang dari kecenderungan yang jelas dari litium ke sesium, seperti energi ionisasi pertama, afinitas elektron, dan kemampuan mempolarisasi anion.
molekul csfr juga terpolarisasi sebagai csfr, menunjukkan bahwa efek relativistik jauh lebih kuat dalam mempengaruhi subkulit 7s fransium daripada subkulit 6s sesium.
sebagai tambahan, fransium superoksida (fro) diperkirakan memiliki karakter kovalen, tidak seperti superoksida logam alkali lainnya, karena kontribusi ikatan dari elektron 6p fransium.
seluruh logam alkali memiliki nomor atom ganjil; oleh karena itu, isotopnya haruslah ganjil–ganjil (nomor proton dan neutron keduanya ganjil) atau ganjil–genap (nomor proton ganjil, nomor neutron genap).
inti atom ganjil–ganjil memiliki nomor massa genap, sementara inti atom ganjil–genap memiliki nomor massa ganjil.
nuklida primordial ganjil–ganjil jarang dijumpai karena sebagian besar inti atom ganjil–ganjil sangat tak stabil sehingga cenderung mengalami peluruhan beta, karena produk peluruhannya adalah genap–genap, dan oleh karena itu ikatannya lebih kuat, mengingat efek pasangan nuklir.
mengingat langkanya inti atom ganjil–ganjil, hampir semua isotop primordial logam alkali adalah ganjil–genap (kecuali isotop litium-6 yang stabil dan ringan, dan radioisotop kalium-40 yang berumur panjang).
untuk nomor massa ganjil, hanya ada satu nuklida beta-stabil tunggal, karena tidak ada perbedaan energi ikatan antara genap–ganjil dan ganjil–genap jika dibandingkan dengan genap–genap dan ganjil–ganjil, meninggalkan nuklida lainnya dengan nomor massa yang sama (isobar) bebas mengalami peluruhan beta menjadi nuklida dengan massa paling rendah.
efek dari ketidakstabilan bilangan ganjil kedua jenis nukleon tersebut adalah bahwa unsur bernomor ganjil, seperti logam alkali, cenderung memiliki lebih sedikit isotop stabil daripada unsur bernomor genap.
dari 26 unsur monoisotop yang hanya memiliki isotop stabil tunggal, semua kecuali satu memiliki nomor atom ganjil dan semua kecuali satu juga memiliki jumlah neutron genap.
berilium adalah pengecualian tunggal untuk kedua aturan, karena nomor atomnya yang rendah.
semua logam alkali kecuali litium dan sesium memiliki setidaknya satu radioisotop alami: natrium-22 dan natrium-24 adalah radioisotop renik yang dihasilkan secara kosmogenik, kalium-40 dan rubidium-87 memiliki waktu paruh yang sangat panjang dan dengan demikian terjadi secara alami, sementara seluruh isotop fransium adalah radioaktif.
sesium juga dianggap radioaktif di awal abad 20, meskipun tidak memiliki radioisotop alami. (
fransium belum ditemukan pada saat itu.)
radioisotop alami kalium, kalium-40, membentuk sekitar 0,012% dari kalium alami, sehingga kalium alami bersifat radioaktif lemah.
radioaktivitas alam ini menjadi dasar klaim yang keliru dari penemuan unsur 87 (logam alkali berikutnya setelah sesium) pada tahun 1925.
sesium-137, dengan waktu paruh 30,17 tahun, adalah satu dari dua produk fisi umur menengah utama, bersama dengan stronsium-90, yang bertanggung jawab terhadap sebagian besar radioaktivitas bahan bakar nuklir bekas setelah beberapa tahun pendinginan, sampai dengan beberapa ratus tahun setelah digunakan.
ia mengandung sebagian besar radioaktivitas yang masih tertinggal dari kecelakaan chernobyl.
cs mengalami peluruhan beta berenergi tinggi dan sering kali menjadi barium-137 yang stabil.
ini merupakan pemancar radiasi gamma yang kuat.
cs memiliki laju penangkapan neutron yang paling lambat dan tidak dapat dibuang begitu saja, tetapi harus dibiarkan meluruh.
cs telah digunakan sebagai pelacak dalam studi hidrologi, analog dengan penggunaan tritium.
sejumlah kecil sesium-134 dan sesium-137 dilepas ke lingkungan dari hasil hampir seluruh pengujian senjata nuklir dan beberapa kecelakaan nuklir, yang paling terkenal adalah kecelakaan goiânia dan bencana chernobyl.
per 2005, sesium-137 adalah sumber utama radiasi pada zona alienasi di sekitar pembangkit listrik tenaga nuklir chernobyl.
logam-logam alkali lebih mirip satu sama lain dibandingkan unsur-unsur dalam satu golongan yang lain.
misalnya, dari atas ke bawah pada tabel, seluruh logam alkali yang diketahui menunjukkan kenaikan jari-jari atom, penurunan elektronegativitas, kenaikan reaktivitas, dan penurunan titik didih dan leleh beserta kalor pembentukan dan penguapan.
secara umum, densitas mereka meningkat sepanjang kolom dari atas ke bawah, dengan perkecualian bahwa kalium memiliki densitas yang lebih kecil daripada natrium.
jari-jari atom logam alkali bertambah dalam satu golongan dari atas ke bawah.
karena efek perlindungan, ketika atom memiliki lebih dari satu kulit elektron, masing-masing elektron terpengaruh gaya tolak dari elektron lain seperti gaya tarik dari inti atom.
pada logam alkali, elektron terluar hanya merasakan muatan bersih +1, karena beberapa muatan inti (yang sama dengan nomor atom) dinetralkan oleh elektron-elektron bagian dalam; jumlah elektron dalam logam alkali selalu kurang satu daripada muatan inti.
oleh karena itu, satu-satunya faktor yang mempengaruhi jari-jari atom logam alkali adalah jumlah kulit elektron.
oleh karena jumlah ini meningkat dari atas ke bawah sepanjang golongan, maka dari atas ke bawah dalam golongan logam alkali jari-jari atom meningkat.
jari-jari ion logam alkali jauh lebih kecil daripada jari-jari atomnya.
hal ini karena elektron terluar logam alkali berada pada kulit elektron yang berbeda dengan elektron dalamnya, sehingga ketika satu elektron tersebut dilepaskan, atom yang dihasilkan mempunyai lebih sedikit kulit elektron sehingga lebih kecil.
selain itu, muatan inti efektif telah meningkat, sehingga elektron tertarik lebih kuat kepada inti atom, akibatnya jari-jari ion menurun.
energi ionisasi pertama suatu unsur atau molekul adalah energi yang diperlukan untuk menggerakkan elektron dengan ikatan paling longgar dari satu mol atom gas unsur atau molekul untuk membentuk satu mol ion gas dengan muatan +1.
faktor-faktor yang mempengaruhi energi ionisasi petama adalah muatan inti, jumlah penopengan oleh elektron dalam dan jarak elektron terlonggar dari inti atom, yang biasanya merupakan elektron terluar dalam unsur golongan utama.
dua faktor pertama mengubah muatan inti efektif yang dirasakan oleh elektron terlonggar.
oleh karena elektron terluar logam alkali selalu merasakan muatan inti efektif yang sama (+1), satu-satunya faktor yang mempengaruhi energi ionisasi pertama adalah jarak dari elektron terluar ke inti atom.
oleh karena jarak meningkat sepanjang golongan dari atas ke bawah, elektron terluar merasakan daya tarik yang berkurang dari inti atom sehingga energi ionisasi pertama menurun. (
tren ini dipatahkan pada fransium karena stabilisasi dan kontraksi relativistik orbital 7s, sehingga elektron valensi fransium lebih dekat kepada inti daripada perkiraan menggunakan kalkulasi non-relativistik.
hal ini membuat elektron terluar fransium merasakan daya tarik inti atom yang lebih besar, sehingga sedikit menaikkan energi ionisasi pertama di atas sesium.)
reaktivitas logam alkali meningkat sepanjang golongan dari atas ke bawah.
hal ini dihasilkan oleh kombinasi dua faktor: energi ionisasi pertama dan energi atomisasi logam alkali.
oleh karena energi ionisasi pertama logam alkali menurun seiring dengan peningkatan nomor atom, hal ini menjadikan elektron terluar lebih mudah dilepaskan dari atom dan berperan dalam reaksi kimia, sehingga kereaktivan meningkat sepanjang golongan dari atas ke bawah.
energi atomisasi menentukan kekuatan ikatan logam suatu unsur, yang melemah sepanjang golongan dari atas ke bawah seiring dengan kenaikan jari-jari atom, sehingga ikatan logam semakin panjang.
hal ini membuat delokalisasi elektron semakin menjauh dari gaya tarik inti pada logam alkali yang lebih berat.
penambahan energi atomisasi dan energi ionisasi pertama menghasilkan jumlah yang berkaitan erat dengan (tetapi tidak sama dengan) energi aktivasi reaksi logam alkali dengan zat lain.
jumlah ini menurun sepanjang golongan dari atas ke bawah, begitu pula dengan energi aktivasinya; sehingga reaksi kimia dapat terjadi lebih cepat dan reaktivitas meningkat sepanjang golongan dari atas ke bawah.
elektronegativitas adalah suatu sifat kimia yang menjabarkan kecenderungan sebuah atom atau gugus fungsional dalam menarik elektron (atau kerapatan elektron) dalam atom/gugus fungsi itu sendiri.
jika ikatan antara natrium dan klor dalam natrium klorida adalah kovalen, pasangan elektron bersama akan tertarik kepada klor karena muatan inti efektif pada elektron terluar adalah +7 pada klor tetapi hanya +1 pasa natrium.
pasangan elektron tertarik sangat dekat ke atom klor sehingga mereka praktis berpindah ke atom klor (membentuk ikatan ion).
namun, jika atom natrium diganti dengan atom litium, elektron tidak tertarik sangat dekat ke atom klor seperti sebelumnya karena atom litium lebih kecil, yang membuat pasangan elektron tertarik lebih kuat kepada muatan inti efektif dari litium.
oleh karena itu, atom logam alkali yang lebih besar (bagian bawah golongan) menjadi kurang elektronegatif karena ikatan pasangan elektron kurang kuat.
oleh karena elektronegatifitas litium lebih tinggi, beberapa senyawanya lebih memiliki karakter kovalen.
contohnya, litium iodida (lii) akan larut dalam pelarut organik, suatu sifat yang dimiliki oleh sebagian besar senyawa kovalen.
litium fluorida (lif) adalah satu-satunya alkali halida yang tidak larut dalam air, dan litium hidroksida (lioh) adalah satu-satunya hidroksida logam alkali yang tidak higroskopis.
titik leleh suatu zat adalah titik ketika terjadi perubahan keadaan dari padat menjadi cairan, sementara titik didih suatu zat (dalam keadaan cair) adalah titik ketika tekanan uap cairan sama dengan tekanan lingkungan di sekeliling cairan dan seluruh cairan berubah fasa menjadi gas.
ketika suatu logam dipanaskan hingga titik lelehnya, ikatan logam yang menjaga agar atom-atom tetap di tempatnya menjadi melemah, sehingga atom-atom dapat bergerak bebas.
ikatan logam putus total saat mencapai titik didihnya.
oleh karena itu, penurunan titik leleh dan didih logam alkali mengindikasikan penurunan kekuatan ikatan logam sepanjang golongan dari atas ke bawah.
hal ini karena atom logam saling berikatan melalui gata tarik elektromagnetik dari ion positif dengan elektron yang terdelokalisasi.
seiring dengan kenaikan ukuran atom dari atas ke bawah dalam satu golongan (karena jari-jari atomnya meningkat), inti ion bergerak lebih jauh dari elektron terdelokalisasi, sehingga ikatan logam melemah dan logam menjadi lebih mudah meleleh dan mendidih.
inilah sebabnya titik leleh dan didih menjadi lebih rendah. (
kenaikan muatan inti bukan faktor yang relevan karena efek perlindungan.)
seluruh logam alkali memiliki struktur kristal yang sama (body-centered cubic), dan oleh karena itu satu-satunya faktor yang relevan adalah jumlah atom yang dapat mengisi dalam volume tertentu dan massa satu atom, karena massa jenis didefinisikan sebagai massa per satuan volume.
faktor pertama bergantung pada volume atom dan jari-jari atom, yang semakin ke bawah meningkat dalam satu golongan; oleh karena itu, volume atom logam alkali meningkat dari atas ke bawah dalam golongan ini.
massa suatu atom logam alkali juga meningkat dari atas ke bawah dalam satu golongan.
oleh karena itu, tren massa jenis logam alkali bergantung pada massa atom dan jari-jari atomnya; jika nilai kedua faktor ini diketahui, rasio antar massa jenis logam alkali dapat dihitung.
hasilnya adalah bahwa massa jenis logam alkali naik dari atas ke bawah dalam golongan yang sama, dengan perkecualian pada kalium.
oleh karena seluruh unsurnya memiliki massa atom yang paling ringan dan jari-jari atom paling besar dalam periode masing-masing, logam alkali adalah logam paling kurang padat dalam tabel periodik.
litium, natrium, dan kalium adalah tiga logam dalam tabel periodik yang memiliki massa jenis lebih kecil daripada air: kenyataannya, litium adalah padatan paling rendah massa jenisnya pada temperatur kamar.
logam alkali membentuk serangkaian senyawa lengkap dengan semua anion yang biasa ditemui, yang menggambarkan tren kelompok dengan baik.
senyawa ini dapat digambarkan sebagai keterlibatan logam alkali yang menyumbangkan elektron kepada spesies akseptor dan membentuk ion monopositif.
deskripsi ini paling akurat untuk alkali halida dan menjadi semakin kurang akurat seiring dengan kenaikan muatan kationik dan anionik, dan karena anion menjadi lebih besar dan lebih terpolarisasi.
misalnya, ikatan ion memberi jalan menuju ikatan logam sepanjang seri nacl, nao, nas, nap, naas, nasb, nabi, na.
seluruh logam alkali bereaksi hebat (kadang disertai ledakan) dengan air dingin, menghasilkan larutan akuatik basa kuat hidroksida logam alkali dan menghasilkan gas hidrogen.
reaksi ini semakin hebat dengan kenaikan nomor atom dalam satu golongan: litium bereaksi konstan disertai penggolakan (), tetapi natrium dan kalium dapat menyala, sedangkan rubidium dan caesium tenggelam dalam air dan menghasilkan gas hidrogen dengan sangat cepat yang dapat menimbulkan gelombang kejut dalam air sehingga dapat memecahkan wadah kaca.
ledakan dihasilkan ketika suatu logam alkali dijatuhkan ke dalam air, yang sejatinya merupakan dua tahapan terpisah.
pertama, logam bereaksi dengan air, memecahkan ikatan hidrogen dalam air dan menghasilkan gas hidrogen; proses ini berlangsung lebih cepat untuk logam alkali yang lebih berat.
kedua, panas yang dihasilkan dari reaksi pertama sering kali menyalakan gas hidrogen, menyebabkan udara sekitarnya tersambar ledakan.
ledakan gas hidrogen sekunder ini yang menghasilkan nyala api yang terlihat di atas permukaan air dalam mangkok, danau, atau badan air lainnya, dan bukan reaksi awal antara logam dengan air (yang cenderung terjadi di dalam air).
hidroksida logam alkali adalah hidroksida paling basa yang paling dikenal.
penelitian terkini menyimpulkan bahwa sifat eksplosif logam alkali dalam air lebih didorong oleh ledakan coulomb daripada semata-mata pembentukan hidrogen secara cepat.
seluruh logam alkali meleleh sebagai bagian dari reaksi dengan air.
molekul-molekul air mengionisasi permukaan logam logam cair, meninggalkan permukaan logam yang bermuatan positif dan memberi muatan negatif ion air.
daya tarik menarik antara logam bermuatan dan ion air akan meningkat dengan cepat ke permukaan, menyebabkan peningkatan ionisasi secara eksponensial.
ketika gaya repulsif antara permukaan logam cair melebihi gaya tegangan permukaan, ia meledak dengan hebat.
logam alkali membentuk banyak senyawa intermetalik satu sama lain dan dengan unsur-unsur dari golongan 2 sampai 13 dalam tabel periodik dengan berbagai stoikiometri, seperti amalgam natrium dengan raksa, termasuk dan .
beberapa di antaranya memiliki karakteristik ionik: membentuk paduan dengan emas, logam yang paling elektronegatif, sebagai contoh, naau dan kau adalah logam, tapi rbau dan csau adalah semikonduktor.
nak adalah paduan natrium dan kalium yang sangat berguna karena berbentuk cair pada suhu kamar, meskipun tindakan pencegahan harus dilakukan karena reaktivitasnya yang ekstrem terhadap air dan udara.
campuran eutaktik meleleh pada suhu −12.6 °c. paduan dari 41% cesium, 47% natrium, dan 12% kalium memiliki titik leleh terendah dari logam atau paduan yang diketahui, yaitu −78 °c.
senyawa intermetalik dari logam alkali dengan unsur berat golongan 13 (aluminium, galium, indium, dan thallium), seperti natl, adalah konduktor atau semikonduktor yang buruk, tidak seperti paduan normal dengan unsur-unsur sebelumnya, yang menyiratkan bahwa logam alkali telah kehilangan elektron ke anion zintl yang terlibat.
meskipun demikian, sementara unsur-unsur dalam golongan 14 dan seterusnya cenderung membentuk gugus anion diskrit, unsur golongan 13 cenderung membentuk ion polimer dengan kation logam alkali yang terletak di antara kisi ion raksasa.
sebagai contoh, natl terdiri dari anion polimer (—tl—) dengan struktur kubik intan kovalen dengan ion na berada di antara kisi anion.
logam alkali yang lebih besar tidak cocok dengan kisi anion dan cenderung memaksa unsut golongan 13 yang lebih berat untuk membentuk gugus anion.
boron adalah kasus khusus, sebagai satu-satunya nonlogam dalam golongan 13.
borida logam alkali cenderung kaya boron, dengan melibatkan ikatan boron–boron yang cukup besar yang membentuk struktur deltahedral, dan secara termal tidak stabil karena logam alkali memiliki tekanan uap yang sangat tinggi pada suhu tinggi.
hal ini membuat masalah pada sintesis langsung, karena logam alkali tidak bereaksi dengan boron di bawah 700 °c, dan karenanya ini harus dilakukan dalam wadah tertutup dengan logam alkali berlebih.
selanjutnya, sebagai perkecualian dalam golongan ini, reaktivitas dengan boron menurun dalam golongan ini dari atas ke bawah: litium bereaksi sepenuhnya pada 700 °c, tetapi natrium pada suhu 900 °c dan kalium baru bereaksi mulai 1200 °c; dan reaksinya spontan untuk litium namun memerlukan waktu berjam-jam untuk kalium.
rubidium dan cesium borida bahkan belum diketahui karakteristiknya.
telah diketahui berbagai fase, seperti lib, nab, nab, dan kb.
pada tekanan tinggi, ikatan boron-boron dalam litium borida berubah dari mengikuti peraturan wade menjadi membentuk anion zintl seperti golongan 13 lainnya.
litium dan natrium bereaksi dengan karbon membentuk asetilida, lic dan nac, yang dapat pula diperoleh dari reaksi antara logam dengan asetilena.
kalium, rubidium, dan sesium bereaksi dengan grafit; atom-atom mereka terinterkalasi di antara lapisan-lapisan grafit heksagonal, membentuk senyawa interkalasi grafit dengan rumus kimia mc (berwarna abu-abu gelap, hampir hitam), mc (abu-abu gelap, hampir hitam), mc (biru), mc (biru baja), dan mc (perunggu) (m = k, rb, or cs).
senyawa-senyawa ini memiliki daya hantar listrik 200 kali lebih baik daripada grafit murni, diperkirakan karena elektron valensi logam alkali dipindahkan ke lapisan grafit (misalnya: ).
pada pemanasan kc, terjadi eliminasi atom-atom kalium sehingga menghasilkan berturut-turut kc, kc, kc dan terakhir kc.
kc merupakan reduktor yang sangat kuat dan bersifat piroporik serta meledak ketika terkena air.
ketika logam alkali yang besar (k, rb, dan cs) pada awalnya membentuk mc, logam alkali yang lebih kecil membentuk mc.
ketika logam alkali bereaksi dengan unsur-unsur yang lebih berat dalam golongan karbon, terbentuk senyawa ionik dengan struktur mirip sangkar, seperti silisida msi (m = k, rb, atau cs), yang mengandung m dan ion tetrahedral.
kimia germanida logam alkali, yang melibatkan ion germanida ion ge dan cluster (zintl) lainnya seperti , , , dan , sebagian besar analog dengan silisida yang sesuai.
stanida logam alkali sebagian besar bersifat ionik, kadang-kadang dengan ion stanida (sn), dan kadang-kadang dengan ion zintl yang lebih kompleks seperti , yang muncul pada tetrakalium nonastanida ().
ion plumbida monatomik (pb) tidak diketahui, dan memang formasinya diprediksi akan sangat tidak menguntungkan dari sisi energi; plumbida logam alkali memiliki ion zintl yang kompleks, seperti .
lithium, logam alkali yang paling ringan, adalah satu-satunya logam alkali yang bereaksi dengan nitrogen pada kondisi standar, dan nitridanya adalah satu-satunya nitrida logam alkali yang stabil.
nitrogen adalah gas yang tidak reaktif karena memutus ikatan rangkap tiga yang kuat dalam molekul dinitrogen (n) membutuhkan banyak energi.
pembentukan nitrida logam alkali memerlukan energi ionisasi dari logam alkali (membentuk ion m), energi tersebut dibutuhkan untuk memutus ikatan rangkap tiga pada n dan membentuk ion n, dan semua energi yang dilepaskan dari pembentukan nitrida logam alkali berasal dari energi kisi nitrida logam alkali.
energi kisi dimaksimalkan dengan ion kecil bermuatan tinggi; logam alkali tidak membentuk ion bermuatan tinggi, hanya membentuk ion dengan muatan +1, jadi hanya lithium, logam alkali terkecil, yang bisa melepaskan cukup energi kisi untuk membuat reaksi eksotermik dengan nitrogen, membentuk lithium nitrida.
reaksi logam alkali lainnya dengan nitrogen tidak akan melepaskan cukup energi kisi dan dengan demikian akan menjadi endotermik, sehingga tidak membentuk nitrida pada kondisi standar. (
natrium nitrida (nan) dan kalium nitrida (kn), jika ada, sangat tidak stabil, cenderung terdekomposisi balik ke unsur penyusunnya, dan tidak dapat diproduksi dengan mereaksikan unsur-unsurnya satu sama lain pada kondisi standar.)
semua logam alkali mudah bereaksi dengan fosfor dan arsen untuk membentuk fosfida dan arsenida dengan rumus mpn (dengan m mewakili logam alkali dan pn mewakili pniktogen).
hal ini disebabkan oleh ukuran ion p dan as yang lebih besar, sehingga energi kisi yang harus dilepaskan agar terbentuk garam tidak mencukupi.
ini bukan satu-satunya fosfida dan arsenida logam alkali: misalnya, kalium diketahui memiliki sembilan fosfida, dengan rumus kp, kp, kp, kp, kp, kp, kp, kp, dan kp.
sementara sebagian besar logam membentuk arsenida, hanya logam alkali dan alkali tanah yang sebagian besar membentuk ion arsenida.
struktur naas adalah kompleks dengan jarak na–na yang luar biasa pendek antara 328-330 pm yang lebih pendek daripada dalam logam natrium, dan ini menunjukkan bahwa bahkan dengan logam elektropositif ini ikatannya tidak mutlak ionik.
arsenida logam alkali lainnya yang tidak sesuai dengan rumus mas telah pula diketahui, seperti lias, yang memiliki kilau metalik dan konduktivitas listrik yang menunjukkan adanya beberapa ikatan logam.
antimonida tidak stabil dan reaktif karena ion sb adalah reduktor kuat; reaksi mereka dengan asam membentuk gas beracun dan tidak stabil, stibina (sbh).
bismuthida bahkan tidak sepenuhnya ionik; mereka adalah senyawa intermetalik yang mengandung sebagian ikatan logam dan sebagian ionik.
semua logam alkali bereaksi hebat dengan oksigen pada kondisi standar.
mereka membentuk berbagai jenis oksida, seperti oksida sederhana (mengandung ion ), peroksida (mengandung ion , di mana ada ikatan tunggal antara dua atom oksigen), superoksida (mengandung ion ), dan banyak lagi.
lithium terbakar di udara untuk membentuk lithium oksida, tetapi natrium bereaksi dengan oksigen untuk membentuk campuran natrium oksida dan natrium peroksida.
kalium membentuk campuran kalium peroksida dan kalium superoksida, sedangkan rubidium dan cesium hanya membentuk superoksida.
reaktivitas mereka meningkat sepanjang golongan dari atas ke bawah: sementara lithium, sodium dan potassium hanya menyala di udara, rubidium dan cesium bersifat piroforik (terbakar spontan di udara).
logam alkali yang lebih kecil cenderung memolarisasi anion yang lebih kompleks (peroksida dan superoksida) karena ukurannya yang kecil.
ini menarik elektron pada anion yang lebih kompleks menuju salah satu atom oksigen penyusunnya, membentuk ion oksida dan atom oksigen.
hal ini menyebabkan lithium membentuk oksida secara eksklusif hasil reaksi dengan oksigen pada suhu kamar.
efek ini melemah secara drastis untuk natrium dan kalium yang lebih besar, yang memungkinkannya membentuk peroksida yang kurang stabil.
rubidium dan cesium, di bagian bawah golongan, berukuran sangat besar sehingga bahkan superoksida yanh paling tidak stabil pun bisa terbentuk.
oleh karena superoksida melepaskan energi paling banyak ketika terbentuk, superoksida lebih mudah terbentuk untuk logam alkali yang lebih besar di mana anion yang lebih kompleks tidak terpolarisasi. (
oksida dan peroksida untuk logam alkali ini ada, tetapi tidak terbentuk pada reaksi langsung logam dengan oksigen pada kondisi standar.)
sebagai tambahan, kecilnya ukuran ion li dan o memberi kontribusi pada pembentukan struktur kisi ionik yang stabil.
namun, dalam kondisi terkendali, semua logam alkali, kecuali fransium, diketahui membentuk oksida, peroksida, dan superoksidanya.
peroksida dan superoksida logam alkali adalah oksidator kuat.
natrium peroksida dan kalium superoksida bereaksi dengan karbon dioksida membentuk logam alkali karbonat dan gas oksigen, yang memungkinkannya digunakan sebagai pemurni udara kapal selam; adanya uap air, yang secara alami hadir melalui nafas, membuat penyingkiran karbondioksida oleh kalium superoksida menjadi jauh lebih efisien.
semua logam alkali yang stabil, kecuali lithium, dapat membentuk ozonida s merah (mo) melalui reaksi suhu rendah dari bubuk hidroksida anhidratnya dengan ozon: ozonida kemudian dapat diekstraksi dengan menggunakan amonia cair.
rubidium dan cesium bisa membentuk oksida yang lebih rumit daripada superoksida.
rubidium dapat membentuk dan pada oksidasi di udara, sedangkan caesium membentuk berbagai macam oksida, seperti ozonide cso dan beberapa suboksida berwarna cerah; seperti , , , (hijau tua), cso, , dan juga .
oksida yang disebut terakhir dapat dipanaskan pada kondisi vakum untuk menghasilkan .
analog dengan oksida, logam alkali juga dapat bereaksi dengan kalkogen yang lebih berat (belerang, selenium, tellurium, dan polonium), dan semua alkali logam kalkogenida telah dikenal (kecuali kalkogenida francium).
reaksi dengan kalkogen berlebih juga dapat menghasilkan kalkogenida yang lebih rendah, dengan ion kalkogen yang mengandung rantai atom kalkogen yang bersangkutan.
misalnya, natrium dapat bereaksi dengan belerang membentuk sulfida (nas) dan berbagai polisulfida dengan rumus nas ("x" dari 2 sampai 6), yang mengandung ion .
oleh karena alkalinitas ion se dan te, selenida dan tellurida logam alkali bersifat basa dalam larutan; ketika direaksikan langsung dengan selenium dan telurium, poliselenida dan politellurida logam alkali terbentuk bersamaan dengan selenida dan tellurida dengan ion dan .
polonida logam alkali adalah semua senyawa ionik yang mengandung ion po; mereka sangat stabil secara kimia dan dapat diproduksi dengan reaksi langsung dari unsur-unsurnya pada suhu sekitar 300-400 °c.