碱金属物理性质

碱金属单质多为具金属光泽的银白色金属（铯带金黄色），但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降，呈现灰色，碱金属单质的密度小于2g·cm^-3，是典型的轻金属，锂、钠、钾能浮在水上，锂甚至能浮在煤油中；碱金属单质的晶体结构均为体心立方堆积，堆积密度小，莫氏硬度小于2，质软，导电、导热性能极佳。碱金属单质都能与汞（Hg）形成合金(汞齐)。

焰色反应（物理性质）

碱金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色，这可以用来鉴定碱金属离子的存在，锂、铷、铯也是这样被化学家发现的，电子跃迁可以解释焰色反应，碱金属离子的吸收光谱落在可见光区，因而出现了标志性颜色。

除了鉴定外，焰色反应还可以用于制造焰火和信号弹。

下表给出碱金属离子的焰色反应相关表格，波长数据取自《无机化学（第五版）》,2008 380

碱金属化学性质

碱金属单质的标准电极电势很小，具有很强的反应活性，能直接与很多非金属元素形成离子化合物，与水反应生成氢气，能还原许多盐类（比如四氯化钛），除锂外，所有碱金属单质都不能和氮气直接化合。

与水反应

2Li 2H₂O=2LiOH H₂(g)

2Na 2H₂O=2NaOH H₂(g)

2K 2H₂O=2KOH H₂₍g)

与氧气反应

4Li（s） O₂（g）=2Li₂O（s）

4Na（s） O₂（g）=2Na₂O（s）

2Na（s） O₂（g）=Na₂O₂（s）

R（s） O₂（g）=RO₂（s） R=K、Rb、Cs

与卤素（X）反应

2R（s） X₂（g）=2RX（s）

与氢气（H₂）反应

2R（s） H₂（g）=高温=2RH（s）

与硫反应

2R（s） S（s）=R2S（s），反应爆炸

与磷反应

3R（s） P（s）=R₃P（s）

锂与氮气反应

6Li（s） N₂（s）=2Li₃N（s）

碱金属热力学电化学

碱金属的相关热力学及电化学数据见下：

电子亲和能数据取自《化学-物质结构与性质（选修）》,2007年 .24

单位均为标准单位

由表中可以看出碱金属的标准电极电势都在-3.000V左右，表明其单质很容易失去电子，电离能不断增加，电子亲和能不断递减，表明其单质的还原性不断增强，锂的标准摩尔水合焓最大，但事实上锂与水最不易反应，这是因为锂的标准摩尔升华焓太大，且相较于其他碱金属，锂与水的反应产物氢氧化锂水溶性会小很多，和水反应过程中氢氧化锂覆盖在锂上，影响了反应。