Trouvés dans la première colonne du tableau périodique des éléments, les métaux alcalins réagissent facilement avec de nombreuses substances dans l’environnement, même avec des substances relativement inertes, comme l’eau. En raison de leur extrême réactivité, les métaux alcalins comptent sur un confinement spécial pour prévenir les réactions involontaires qui ternissent la pureté de l’échantillon. Les métaux alcalins partagent certaines caractéristiques d’identification : réactivité extrême, flexibilité, couleur argentée et faible densité.
Césium
Le césium, symbole chimique Cs, s’identifie avec le numéro atomique 55. En raison de son bas point de fusion, le césium, une substance extrêmement molle et cireuse, est l’un des trois métaux qui existent sous forme liquide à température ambiante. Il réagit violemment avec l’eau froide pour former de l’hydroxyde de césium, un alcali ou une base, et de l’hydrogène gazeux. Isolé pour la première fois en 1860, le césium est coûteux et difficile à produire en raison de sa grande réactivité aux substances quotidiennes, telles que l’air et l’eau. Une forme radioactive du césium, le césium-137, est un ingrédient important dans le traitement du cancer. Une fonction spéciale du césium se produit dans les horloges atomiques très précises dans lesquelles les oscillations des électrons — particules chargées négativement — dans la couche la plus externe de l’atome de césium dictent le temps.
Francium
Le francium, symbole chimique Fr et numéro atomique 87, est le métal le plus réactif du tableau périodique. Une grande partie de ce que les scientifiques savent sur le francium provient de suppositions éclairées plutôt que d’observations ou d’expériences réelles. Le francium devrait ressembler à d’autres métaux alcalins, à savoir, argenté-blanc et mou, peut-être même existant sous forme liquide à température ambiante. Hypothétiquement, le francium réagirait de façon explosive avec l’eau d’une manière comparable au césium, mais beaucoup plus rapidement. En réalité, les scientifiques n’ont pas pu réaliser ce type d’expérience parce que le francium est rare, coûteux et dangereusement radioactif.
Lithium
Le lithium, ou Li, a un numéro atomique de 3, ce qui en fait le plus léger de tous les métaux alcalins. Bien que le lithium soit le moins réactif de la famille, il réagit vigoureusement en présence d’eau. Les sources naturelles de ce métal blanchâtre-argent comprennent la pétalite et le spodumène, deux minéraux. La saumure, ou eau qui contient un pourcentage élevé de carbonate de lithium, est la principale source de lithium dans le monde. Les États-Unis ne produisent que 760 000 tonnes de lithium par an, mais ils consomment la majeure partie du lithium produit dans le monde, selon le Mineral Information Institute. Les piles au lithium peuvent remplacer les piles traditionnelles dans certaines applications. Les médicaments à base de lithium peuvent traiter les maladies mentales. Les fabricants utilisent le métal dans la production de verre et de caoutchouc.
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