Grup 1 Període 2 Li 3 Na 4 K 5 Rb 6 Cs 7 Fr
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-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, tous, altament reactius a temperatura i pressió estàndard i perden fàcilment el seu electró més extern per formar cations amb 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 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 efectes relativistes, que prediu que tenen una gran influència en les propietats químiques dels 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 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 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. Si bé la 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, i Henri-Louis Duhamel du Monceau va poder demostrar aquesta diferència el 1736. 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.
El potassi pur va ser aïllat per primera vegada el 1807 a Anglaterra per Humphry Davy, qui ho va derivar de la 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. 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.
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 O10) va ser descoberta el 1800 pel químic brasiler José Bonifácio d'Andrada en una mina a l'illa de Utö, Suècia. 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. 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. 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. 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.
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. 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. 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).
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. 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.
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 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 IB, i un cop com a part d'un grup VIII que abasta els grups actuals 8 a 11. 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, mentre que l'or es va col·locar temptativament sota l'urani i el gal·li (no descobert) al grup del bor. 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 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. 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 abans que Marguerite Perey, de l'Institut Curie a París, descobrís el franci el 1939 al purificar una mostra d'actini-227, que s'havia informat a tenir una energia de descomposició de 220 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, 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%.
El següent element sota el franci en la taula periòdica seria l'ununenni (UUE), l'element 119. La síntesi de l'ununenni es va intentar per primera vegada el 1985 bombardejant un objectiu d'einsteini 254 amb 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 nb.
És molt poc probable 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'elements ultrapesants causa de la seva gran grandària, massa, vida mitjana relativament llarga de 270 dies i disponibilitat en quantitats significatives de diversos micrograms, 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. 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. 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.
Ocurrència En el sistema solar