Alkali metals Questions in Hindi

(C) कथन सही है क्योंकि $Na^+$ की तुलना में $K^+$ की जलयोजन ऊर्जा और जालक ऊर्जा के अंतर के कारण $KOH$ की जल में घुलनशीलता $NaOH$ से अधिक होती है।
हालाँकि,कारण गलत है क्योंकि $KOH$,$NaOH$ की तुलना में अधिक प्रबल क्षार है। इसका कारण यह है कि $K-OH$ बंध $Na-OH$ बंध से कमजोर होता है,जिससे $KOH$ जलीय विलयन में $K^+$ और $OH^-$ आयनों में अधिक आसानी से वियोजित हो जाता है।

(C) सोडियम परमाणु का विद्युत उत्तेजित इलेक्ट्रॉन संक्रमणों के कारण दृश्य स्पेक्ट्रम के पीले क्षेत्र में फोटॉन उत्सर्जित करने का गुण स्ट्रीट लाइट में उपयोग किया जाता है। यही कारण है कि सोडियम वेपर लैंप विशिष्ट पीला प्रकाश उत्सर्जित करते हैं।

(A) अभिक्रिया $2M_2O \xrightarrow[673 \ K]{\text{heat}} M_2O_2 + 2M$ आमतौर पर क्षार धातुओं के पेरोक्साइड तैयार करने की मानक विधि नहीं है।
विशेष रूप से,$Li$ सबसे छोटी क्षार धातु है और इसका ऑक्साइड $Li_2O$ बहुत स्थिर है।
$Li$ इन परिस्थितियों में पेरोक्साइड $(Li_2O_2)$ नहीं बनाता है; यह हवा में दहन करने पर मुख्य रूप से मोनोऑक्साइड $Li_2O$ बनाता है।
इसलिए,विकल्प $A$ में दिखाई गई अभिक्रिया रासायनिक रूप से गलत है।

(C) मैग्नीशियम $(Mg)$ नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ में जलना जारी रखता है क्योंकि $Mg$ के दहन के दौरान उत्पन्न ऊष्मा $NO$ को $N_2$ और $O_2$ में विघटित करने के लिए पर्याप्त होती है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $2Mg + 2NO \rightarrow 2MgO + N_2$.
चूंकि उत्पन्न ऊष्मा $NO$ को विघटित करती है,इसलिए दिया गया कारण गलत है।

(A) पोटेशियम $(K)$ और सीज़ियम $(Cs)$ बहुत कम आयनन एन्थैल्पी वाली क्षार धातुएं हैं।
इस कम आयनन एन्थैल्पी के कारण,वे प्रकाश के संपर्क में आने पर आसानी से इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन कर सकते हैं (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव)।
इस गुण के कारण,उनका उपयोग फोटोइलेक्ट्रिक सेल में व्यापक रूप से किया जाता है।
अतः,कारण कथन की सही व्याख्या है।

(C) कथन सही है क्योंकि $K$,$Rb$ और $Cs$ बड़ी क्षार धातुएं हैं जो अपने सुपरऑक्साइड ($KO_2$,$RbO_2$,$CsO_2$) में सुपरऑक्साइड आयन $(O_2^-)$ को स्थिर कर सकती हैं।
कारण गलत है क्योंकि समूह में नीचे जाने पर आयनिक त्रिज्या बढ़ती है क्योंकि कोशों की संख्या बढ़ती है। इसलिए,सही क्रम $K^{+} < Rb^{+} < Cs^{+}$ है।

(A) लिथियम कार्बोनेट $(Li_2CO_3)$ अन्य क्षार धातुओं के कार्बोनेट की तुलना में ऊष्मीय रूप से अस्थिर होता है।
$Li^+$ आयन का आकार बहुत छोटा होने के कारण,इसकी ध्रुवण क्षमता (polarizing power) अधिक होती है।
यह बड़े $CO_3^{2-}$ आयन को ध्रुवित करता है,जिससे $C-O$ बंध कमजोर हो जाता है और यह अधिक स्थायी ऑक्साइड $Li_2O$ और कार्बन डाइऑक्साइड गैस $(CO_2)$ में विघटित हो जाता है: $Li_2CO_3 \xrightarrow{\Delta} Li_2O + CO_2$.

(A) ब्राइन विलयन के क्रिस्टलीकरण द्वारा प्राप्त कच्चे $NaCl$ में $Na_2SO_4$,$CaCl_2$,$MgCl_2$ और $CaSO_4$ जैसी अशुद्धियाँ होती हैं।
इस प्रक्रिया में $MgSO_4$ अशुद्धि के रूप में उपस्थित नहीं होता है।

(A) क्षार धातु आयनों में,$Li^{+}$ का आयनिक आकार सबसे छोटा और आवेश घनत्व सबसे अधिक होता है।
इस कारण से,$Li^{+}$ की जलयोजन एन्थैल्पी अधिकतम होती है और इसमें जलयोजित लवण बनाने की प्रवृत्ति सबसे अधिक होती है।
अतः,$LiCl$ आसानी से अपना डाइहाइड्रेट लवण,$LiCl \cdot 2H_2O$ बनाता है।

(A) $3Mg (A) + N_{2} \xrightarrow{\Delta} Mg_{3}N_{2} (B)$
$Mg_{3}N_{2} + 6H_{2}O \rightarrow 3Mg(OH)_{2} + 2NH_{3} \text{ (रंगहीन गैस)}$
$CuSO_{4} + 4NH_{3} \rightarrow [Cu(NH_{3})_{4}]SO_{4} \text{ (गहरा नीला विलयन)}$
अतः,$(A)$ $Mg$ है और $(B)$ $Mg_{3}N_{2}$ है।

(A) लिथियम का आकार सबसे छोटा होने के कारण क्षार धातुओं में इसकी जलयोजन एन्थैल्पी सबसे अधिक होती है।
$(b)$ लिथियम क्लोराइड $(LiCl)$ पिरिडीन में घुलनशील है क्योंकि इसमें सहसंयोजक गुण अधिक होता है।
$(c)$ लिथियम एथाइन $(C_2H_2)$ के साथ अभिक्रिया करके लिथियम एथाइनाइड $(Li_2C_2)$ बनाता है। अतः,कथन $(c)$ गलत है।
$(d)$ लिथियम और मैग्नीशियम दोनों $H_2O$ के साथ धीरे-धीरे अभिक्रिया करते हैं। अतः,कथन $(a), (c)$ और $(d)$ सही हैं।

(A) $KO_{2}$ यौगिक एक सुपरऑक्साइड है,जिसमें सुपरऑक्साइड आयन $O_{2}^{-}$ होता है।
चूंकि संपूर्ण यौगिक $KO_{2}$ उदासीन है,इसलिए ऑक्सीकरण अवस्थाओं का योग शून्य होना चाहिए।
मान लीजिए $K$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$x + 2(-0.5) = 0$ या $x + (-1) = 0$।
अतः,$x = +1$।

(N/A) क्षार धातुओं के भौतिक गुण:
$1$. ये काफी नरम होते हैं और इन्हें आसानी से काटा जा सकता है। सोडियम धातु को चाकू से आसानी से काटा जा सकता है।
$2$. ये हल्के रंग के होते हैं और दिखने में ज्यादातर चांदी जैसे सफेद होते हैं।
$3$. बड़े परमाणु आकार के कारण इनका घनत्व कम होता है। समूह में $Li$ से $Cs$ की ओर जाने पर घनत्व बढ़ता है। इसका एकमात्र अपवाद $K$ है,जिसका घनत्व $Na$ से कम होता है।
$4$. क्षार धातुओं में मौजूद धात्विक बंधन काफी कमजोर होते हैं। इसलिए,इनके गलनांक और क्वथनांक कम होते हैं।
$5$. क्षार धातुएं और उनके लवण ज्वाला को एक विशिष्ट रंग प्रदान करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि ज्वाला की गर्मी सबसे बाहरी कक्षक में मौजूद इलेक्ट्रॉन को उच्च ऊर्जा स्तर पर उत्तेजित करती है। जब यह उत्तेजित इलेक्ट्रॉन वापस मूल अवस्था में आता है,तो यह अतिरिक्त ऊर्जा को दृश्य प्रकाश के रूप में उत्सर्जित करता है।
$6$. ये प्रकाश-विद्युत प्रभाव (photoelectric effect) भी प्रदर्शित करते हैं। जब $Cs$ और $K$ जैसी धातुओं पर प्रकाश डाला जाता है,तो वे इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करती हैं।
क्षार धातुओं के रासायनिक गुण:
क्षार धातुएं अपनी कम आयनन एन्थैल्पी के कारण अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होती हैं। समूह में नीचे जाने पर प्रतिक्रियाशीलता बढ़ती है।
$1$. ये पानी के साथ प्रतिक्रिया करके अपने संबंधित हाइड्रॉक्साइड और डाइहाइड्रोजन गैस बनाते हैं: $2M + 2H_2O \longrightarrow 2M^{+} + 2OH^{\ominus} + H_2$.
$2$. ये डाइहाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके धातु हाइड्राइड बनाते हैं: $2M + H_2 \longrightarrow 2M^{+}H^{-}$.
$3$. $Li$ को छोड़कर लगभग सभी क्षार धातुएं हैलोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करके आयनिक हैलाइड बनाती हैं: $2M + Cl_2 \longrightarrow 2MCl$ $(M = Li, K, Rb, Cs)$। छोटे $Li^{+}$ आयन की उच्च ध्रुवीकरण शक्ति के कारण लिथियम हैलाइड सहसंयोजक प्रकृति के होते हैं।
$4$. ये प्रबल अपचायक (reducing agents) होते हैं। अपचायक क्षमता आमतौर पर समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है,जिसमें $Li$ अपनी उच्च जलयोजन ऊर्जा के कारण सबसे प्रबल अपचायक है।
$5$. ये तरल अमोनिया में घुलकर गहरे नीले रंग के घोल बनाते हैं,जो सुचालक और अनुचुंबकीय (paramagnetic) होते हैं: $M + (x + y)NH_3 \to [M(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$. नीला रंग अमोनियेटेड इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है।

(N/A) क्षार धातुओं में $Li$,$Na$,$K$,$Rb$,$Cs$,और $Fr$ शामिल हैं। इन धातुओं के संयोजी कोश में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है,जिसे वे अपनी कम आयनन ऊर्जा के कारण आसानी से खो देती हैं। परिणामस्वरूप,क्षार धातुएं अत्यधिक अभिक्रियाशील होती हैं और प्रकृति में अपने मूल अवस्था में नहीं पाई जाती हैं।

(N/A) क्षार धातुओं में,समूह में नीचे जाने पर,परमाणु आकार बढ़ता है और प्रभावी नाभिकीय आवेश घटता है। इन कारकों के कारण,पोटेशियम में सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन को सोडियम की तुलना में अधिक आसानी से निकाला जा सकता है। अतः,पोटेशियम सोडियम से अधिक अभिक्रियाशील है।

(N/A) $i$. $Li$ और $Mg$ दोनों ठंडे पानी के साथ धीरे-धीरे अभिक्रिया करते हैं।
$ii$. $Li$ और $Mg$ दोनों के ऑक्साइड पानी में बहुत कम घुलनशील होते हैं और उनके हाइड्रॉक्साइड उच्च तापमान पर विघटित हो जाते हैं:
$2LiOH \xrightarrow{\Delta} Li_2O + H_2O$
$Mg(OH)_2 \xrightarrow{\Delta} MgO + H_2O$
$iii$. $Li$ और $Mg$ दोनों $N_2$ के साथ अभिक्रिया करके नाइट्राइड बनाते हैं:
$6Li + N_2 \xrightarrow{\Delta} 2Li_3N$
$3Mg + N_2 \xrightarrow{\Delta} Mg_3N_2$
$iv$. न तो $Li$ और न ही $Mg$ पेरोक्साइड या सुपरऑक्साइड बनाते हैं।
$v$. दोनों के कार्बोनेट सहसंयोजक प्रकृति के होते हैं और गर्म करने पर विघटित हो जाते हैं:
$Li_2CO_3 \xrightarrow{\Delta} Li_2O + CO_2$
$MgCO_3 \xrightarrow{\Delta} MgO + CO_2$
$vi$. $Li$ और $Mg$ ठोस बाइकार्बोनेट नहीं बनाते हैं।
$vii$. $LiCl$ और $MgCl_2$ दोनों अपनी सहसंयोजक प्रकृति के कारण इथेनॉल में घुलनशील हैं।
$viii$. $LiCl$ और $MgCl_2$ दोनों प्रस्वेदी (deliquescent) होते हैं और जलीय घोल से हाइड्रेट के रूप में क्रिस्टलीकृत होते हैं,उदाहरण के लिए,$LiCl \cdot 2H_2O$ और $MgCl_2 \cdot 6H_2O$।

(N/A) रासायनिक अपचयन की प्रक्रिया में,धातु ऑक्साइड को एक अधिक शक्तिशाली अपचायक का उपयोग करके अपचयित किया जाता है।
क्षार धातुएं और क्षारीय मृदा धातुएं स्वयं सबसे शक्तिशाली अपचायकों में से हैं।
चूंकि इनसे अधिक शक्तिशाली कोई अपचायक उपलब्ध नहीं है,इसलिए इनके ऑक्साइड को रासायनिक अपचयन विधियों द्वारा अपचयित नहीं किया जा सकता है।
इसलिए,इन्हें आमतौर पर इनके गलित लवणों के विद्युत अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है।

(N/A) तीनों तत्व,$Li$,$K$ और $Cs$,क्षार धातुएं (alkali metals) हैं। हालाँकि,$K$ और $Cs$ का उपयोग फोटोइलेक्ट्रिक सेल में किया जाता है,जबकि $Li$ का नहीं।
इसका कारण यह है कि $K$ और $Cs$ की तुलना में $Li$ का आकार छोटा होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसकी आयनन ऊर्जा (ionization energy) अधिक होती है,जिससे इलेक्ट्रॉन निकालना कठिन हो जाता है।
दूसरी ओर,$K$ और $Cs$ की आयनन ऊर्जा कम होती है,जिससे वे प्रकाश के संपर्क में आने पर आसानी से इलेक्ट्रॉन त्याग सकते हैं। यह गुण उन्हें फोटोइलेक्ट्रिक सेल में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है।

(N/A) जब एक क्षार धातु को तरल अमोनिया में घोला जाता है,तो इसके परिणामस्वरूप गहरे नीले रंग का विलयन बनता है।
$M + (x+y) NH_3 \longrightarrow M^{+}(NH_3)_x + e^{-}(NH_3)_y$
अमोनियेटेड इलेक्ट्रॉन दृश्य प्रकाश के लाल क्षेत्र के अनुरूप ऊर्जा को अवशोषित करते हैं। इसलिए,प्रेषित प्रकाश नीले रंग का होता है।
उच्च सांद्रता $(> 3 \, M)$ पर,धातु आयनों के समूह (clusters) बन जाते हैं। इसके कारण विलयन तांबे जैसा कांस्य रंग और विशिष्ट धात्विक चमक प्राप्त कर लेता है।

सॉल्वे प्रक्रिया का उपयोग सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के औद्योगिक निर्माण के लिए किया जाता है।
चरण $1$: ब्राइन विलयन ($NaCl$ विलयन) को अमोनिया $(NH_3)$ के साथ संतृप्त किया जाता है।
$2NH_3 + H_2O + CO_2 \longrightarrow (NH_4)_2CO_3$
चरण $2$: अमोनियायुक्त ब्राइन से कार्बन डाइऑक्साइड प्रवाहित की जाती है जिससे अघुलनशील सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट $(NaHCO_3)$ बनता है।
$NH_3 + H_2O + CO_2 \longrightarrow NH_4HCO_3$
$NaCl + NH_4HCO_3 \longrightarrow NaHCO_3 \downarrow + NH_4Cl$
चरण $3$: $NaHCO_3$ के क्रिस्टलों को निस्पंदन (filtration) द्वारा अलग किया जाता है।
चरण $4$: $NaHCO_3$ को गर्म करके सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ प्राप्त किया जाता है।
$2NaHCO_3 \longrightarrow Na_2CO_3 + CO_2 + H_2O$
चरण $5$: निस्यंद (filtrate) को कैल्शियम हाइड्रोक्साइड $(Ca(OH)_2)$ के साथ उपचारित करके अमोनिया को पुनः प्राप्त किया जाता है।
$Ca(OH)_2 + 2NH_4Cl \longrightarrow 2NH_3 + 2H_2O + CaCl_2$
कुल अभिक्रिया इस प्रकार है:
$2NaCl + CaCO_3 \longrightarrow Na_2CO_3 + CaCl_2$

(N/A) साल्वे प्रक्रिया में $NH_3$,$CO_2$ और $NaCl$ की अभिक्रिया से $NaHCO_3$ बनता है,जो पानी में कम घुलनशील होने के कारण अवक्षेपित हो जाता है।
पोटेशियम के मामले में,$KHCO_3$ (पोटेशियम बाइकार्बोनेट) पानी में काफी घुलनशील होता है।
इसलिए,यह घोल से अवक्षेपित नहीं होता है,जिससे इस विधि द्वारा $K_2CO_3$ बनाने के लिए आवश्यक मध्यवर्ती उत्पाद को अलग करना असंभव हो जाता है।

(N/A) जैसे-जैसे हम क्षार धातु समूह में नीचे जाते हैं,विद्युत धनात्मक गुण बढ़ता है,जिससे क्षार धातु कार्बोनेट की तापीय स्थिरता में वृद्धि होती है।
लिथियम आयन $(Li^{+})$ का आकार बहुत छोटा और आवेश घनत्व उच्च होता है,जो इसे बड़े कार्बोनेट आयन $(CO_{3}^{2-})$ को प्रभावी ढंग से ध्रुवित करने में सक्षम बनाता है।
यह ध्रुवीकरण $Li_{2}CO_{3}$ को सहसंयोजक प्रकृति का और तापीय रूप से अस्थिर बनाता है,जिससे यह कम तापमान पर विघटित हो जाता है:
$Li_{2}CO_{3} \xrightarrow{\Delta} Li_{2}O + CO_{2}$
इसके विपरीत,$Na_{2}CO_{3}$ अधिक आयनिक और स्थिर होता है,जिसके विघटन के लिए बहुत उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।

(N/A) $(i)$ सोडियम धातु को सोडियम क्लोराइड से डाउन्स प्रक्रिया द्वारा निकाला जा सकता है। इस प्रक्रिया में डाउन्स सेल में $1123 \ K$ के तापमान पर पिघले हुए $NaCl$ $(40 \%)$ और $CaCl_{2}$ $(60 \%)$ का विद्युत अपघटन शामिल है।
स्टील कैथोड है और ग्रेफाइट का एक ब्लॉक एनोड के रूप में कार्य करता है। कैथोड पर धात्विक $Na$ बनता है। पिघले हुए सोडियम को सेल से बाहर निकाला जाता है और केरोसिन के ऊपर एकत्र किया जाता है।
$NaCl \xrightarrow{\text{Electrolysis}} Na^{+} + Cl^{-}$
कैथोड पर: $Na^{+} + e^{-} \longrightarrow Na$
एनोड पर: $2Cl^{-} \longrightarrow Cl_{2} + 2e^{-}$
$(ii)$ सोडियम हाइड्रॉक्साइड को सोडियम क्लोराइड के जलीय घोल (ब्राइन) के विद्युत अपघटन द्वारा तैयार किया जा सकता है। इसे कास्टनर-केलनर प्रक्रिया कहा जाता है। इस प्रक्रिया में,ब्राइन घोल का विद्युत अपघटन कार्बन एनोड और मरकरी कैथोड का उपयोग करके किया जाता है।
कैथोड पर मुक्त होने वाली सोडियम धातु मरकरी के साथ मिलकर अमलगम बनाती है।
कैथोड: $Na^{+} + e^{-} \xrightarrow{Hg} Na-\text{amalgam}$
एनोड: $Cl^{-} \longrightarrow \frac{1}{2} Cl_{2} + e^{-}$
$(iii)$ सोडियम पेरोक्साइड: सबसे पहले,$NaCl$ का विद्युत अपघटन करके $Na$ धातु प्राप्त की जाती है (डाउन्स प्रक्रिया)। इस सोडियम धातु को फिर हवा ($CO_{2}$ से मुक्त) में एल्यूमीनियम ट्रे पर गर्म करके इसका पेरोक्साइड बनाया जाता है।
$2Na + O_{2(air)} \longrightarrow Na_{2}O_{2}$
$(iv)$ सोडियम कार्बोनेट को साल्वे प्रक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है। सोडियम क्लोराइड और अमोनियम हाइड्रोजन कार्बोनेट की प्रतिक्रिया में सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट अवक्षेपित होता है।
$NH_{3} + H_{2}O + CO_{2} \longrightarrow NH_{4}HCO_{3}$
$NH_{4}HCO_{3} + NaCl \longrightarrow NH_{4}Cl + NaHCO_{3}$
इन सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट क्रिस्टल को गर्म करने पर सोडियम कार्बोनेट प्राप्त होता है।
$2NaHCO_{3} \longrightarrow Na_{2}CO_{3} + CO_{2} + H_{2}O$

(N/A) $(i)$ कास्टिक सोडा के उपयोग:
$(a)$ इसका उपयोग साबुन उद्योग में किया जाता है।
$(b)$ इसका उपयोग प्रयोगशाला में अभिकर्मक के रूप में किया जाता है।
$(ii)$ सोडियम कार्बोनेट के उपयोग:
$(a)$ इसका उपयोग सामान्यतः कांच और साबुन उद्योग में किया जाता है।
$(b)$ इसका उपयोग जल मृदुकारक (water softener) के रूप में किया जाता है।
$(iii)$ क्विकलाइम के उपयोग:
$(a)$ इसका उपयोग बुझा हुआ चूना प्राप्त करने के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में किया जाता है।
$(b)$ इसका उपयोग कांच और सीमेंट के निर्माण में किया जाता है।

(N/A) क्षार धातुओं में लिथियम का आकार सबसे छोटा होता है।
अतः,$Li^{+}$ आयन अपने उच्च आवेश घनत्व के कारण अन्य क्षार धातुओं की तुलना में जल के अणुओं को अधिक आसानी से ध्रुवित (polarize) कर सकता है।
परिणामस्वरूप,जल के अणु क्रिस्टलीकरण के जल के रूप में लिथियम लवणों के साथ जुड़ जाते हैं।
इसलिए,$LiCl \cdot 3H_{2}O$ जैसे लिथियम लवण सामान्यतः जलयोजित होते हैं।
जैसे-जैसे आयनों का आकार बढ़ता है,उनकी ध्रुवण क्षमता कम हो जाती है।
इसलिए,अन्य क्षार धातु आयन सामान्यतः निर्जलीय लवण बनाते हैं।

(N/A) जैविक तरल पदार्थों में सोडियम,पोटेशियम,मैग्नीशियम और कैल्शियम का महत्व:
$(i)$ सोडियम $(Na^+)$:
सोडियम आयन मुख्य रूप से रक्त प्लाज्मा और कोशिकाओं के आसपास के अंतःकोशिकीय तरल पदार्थों में पाए जाते हैं।
$(a)$ सोडियम आयन तंत्रिका संकेतों के संचरण में भाग लेते हैं।
$(b)$ वे कोशिका झिल्ली के पार पानी के प्रवाह को विनियमित करने में मदद करते हैं।
$(c)$ वे कोशिकाओं में शर्करा और अमीनो एसिड के परिवहन में सहायता करते हैं।
$(ii)$ पोटेशियम $(K^+)$:
पोटेशियम आयन अंतःकोशिकीय तरल पदार्थों में उच्चतम सांद्रता में पाए जाते हैं।
$(a)$ $K^+$ आयन कई एंजाइमों को सक्रिय करते हैं।
$(b)$ वे $ATP$ उत्पन्न करने के लिए ग्लूकोज के ऑक्सीकरण में भाग लेते हैं।
$(c)$ वे तंत्रिका संकेतों के संचरण के लिए आवश्यक हैं।
$(iii)$ मैग्नीशियम $(Mg^{2+})$ और कैल्शियम $(Ca^{2+})$:
मैग्नीशियम और कैल्शियम मैक्रो-मिनरल्स हैं,जो मानव शरीर में उनकी उच्च प्रचुरता को दर्शाते हैं।
$(a)$ $Mg^{2+}$ मांसपेशियों को आराम देने और तंत्रिका कार्य में शामिल है।
$(b)$ $Mg^{2+}$ कई एंजाइमों के लिए एक को-फैक्टर है और हड्डियों की संरचना में भाग लेता है।
$(c)$ $Ca^{2+}$ रक्त के थक्के जमने (coagulation) के लिए आवश्यक है।
$(d)$ $Ca^{2+}$ होमोस्टैसिस बनाए रखने और मांसपेशियों के संकुचन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

(A) क्षार समूह में नीचे जाने पर,धातुओं के आयनिक आकार बढ़ते हैं: $Li^{+} < Na^{+} < K^{+} < Rb^{+} < Cs^{+}$। छोटे आयन अधिक जलयोजित होते हैं। चूंकि $Li^{+}$ सबसे छोटा है,यह सबसे अधिक जलयोजित होता है,जबकि $Cs^{+}$ सबसे कम जलयोजित होता है। जलयोजित आयन का आकार जितना बड़ा होगा,उसकी गतिशीलता उतनी ही कम होगी। अतः,गतिशीलता का क्रम $Li^{+} < Na^{+} < K^{+} < Rb^{+} < Cs^{+}$ है।
$(b)$ समूह $1$ के अन्य तत्वों के विपरीत,$Li$ नाइट्रोजन के साथ सीधे अभिक्रिया करके लिथियम नाइट्राइड $(Li_{3}N)$ बनाता है। इसका कारण यह है कि $Li^{+}$ आयन का छोटा आकार $N^{3-}$ आयन के साथ अत्यधिक संगत है,जिससे बहुत उच्च जालक ऊर्जा प्राप्त होती है जो $N^{3-}$ आयन बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की भरपाई करती है।
$(c)$ $M^{2+} + 2e^{-} \longrightarrow M$ के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ})$ ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी के योग पर निर्भर करता है। $Ca, Sr$ और $Ba$ के लिए इन कारकों का संयुक्त प्रभाव लगभग समान रहता है,जिससे उनके $E^{\circ}$ मान लगभग स्थिर रहते हैं।

(N/A) जब $Na_{2}CO_{3}$ को पानी में घोला जाता है,तो यह जल-अपघटन (hydrolysis) के माध्यम से $NaHCO_{3}$ और $NaOH$ बनाता है। चूंकि $NaOH$ एक प्रबल क्षार है,इसलिए परिणामी विलयन क्षारीय हो जाता है।
$Na_{2}CO_{3} + H_{2}O \longrightarrow NaHCO_{3} + NaOH$
$(b)$ क्षार धातुएं प्रबल अपचायक (reducing agents) होती हैं और इन्हें उनके ऑक्साइडों के रासायनिक अपचयन द्वारा तैयार नहीं किया जा सकता है। ये अत्यधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव होने के कारण विस्थापन अभिक्रियाओं द्वारा भी प्राप्त नहीं की जा सकती हैं। जलीय विलयनों का विद्युत अपघटन भी संभव नहीं है क्योंकि मुक्त धातुएं पानी के साथ अभिक्रिया कर लेती हैं। इसलिए,इन्हें इनके गलित क्लोराइडों के विद्युत अपघटन द्वारा तैयार किया जाता है।
$(c)$ सोडियम आयन $(Na^+)$ मुख्य रूप से रक्त प्लाज्मा और अंतरालीय तरल पदार्थों में पाए जाते हैं,जो तंत्रिका संकेतों के संचरण,कोशिका झिल्ली के पार पानी के प्रवाह को विनियमित करने और कोशिकाओं में शर्करा और अमीनो एसिड के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। हालांकि पोटेशियम आयन $(K^+)$ कोशिकाओं के भीतर आवश्यक हैं,लेकिन सोडियम के विशिष्ट बाह्यकोशिकीय कार्य इसे शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए अत्यधिक महत्वपूर्ण बनाते हैं।

(N/A) $Na_{2}O_{2}$ और जल के बीच अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2Na_{2}O_{2(s)} + 2H_{2}O_{(l)} \longrightarrow 4NaOH_{(aq)} + O_{2(g)}$
$(b)$ $KO_{2}$ और जल के बीच अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2KO_{2(s)} + 2H_{2}O_{(l)} \longrightarrow 2KOH_{(aq)} + H_{2}O_{2(aq)} + O_{2(g)}$
$(c)$ $Na_{2}O$ और $CO_{2}$ के बीच अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$Na_{2}O_{(s)} + CO_{2(g)} \longrightarrow Na_{2}CO_{3(s)}$

(D) क्षार धातु समूह में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु आकार बढ़ता है।
परमाणु आकार बढ़ने के कारण,क्रिस्टल जालक में धात्विक बंधन की शक्ति कम हो जाती है।
परिणामस्वरूप,गलनांक में कमी आती है।
दी गई धातुओं में,$Cs$ का आकार सबसे बड़ा है और इसलिए इसका गलनांक सबसे कम है।

(A) जलयोजन की सीमा आयन के आकार पर निर्भर करती है; आयन का आकार जितना छोटा होता है,उसके जलयोजन की मात्रा उतनी ही अधिक होती है।
दी गई क्षार धातुओं में,$Li^+$ का आयनिक आकार सबसे छोटा होता है।
अपने छोटे आकार के कारण,$Li^+$ में उच्चतम आवेश घनत्व और उच्चतम ध्रुवण शक्ति होती है।
परिणामस्वरूप,यह अन्य क्षार धातुओं की तुलना में पानी के अणुओं को अधिक मजबूती से आकर्षित करता है,जिससे $LiCl \cdot 2H_2O$ जैसे जलयोजित लवण बनते हैं।
अन्य क्षार धातुओं $(Na, K, Rb, Cs)$ की आयनिक त्रिज्या बड़ी और आवेश घनत्व कम होता है,इसलिए वे आमतौर पर जलयोजित लवण नहीं बनाते हैं।

(N/A) लिथियम $(Li)$ और बेरिलियम $(Be)$,जो क्रमशः समूह $1$ और समूह $2$ के प्रथम तत्व हैं,ऐसे असामान्य गुण प्रदर्शित करते हैं जो उनके संबंधित समूह के अन्य सदस्यों से भिन्न होते हैं।
इन असामान्य गुणों में,वे अगले समूह के दूसरे तत्व के समान व्यवहार करते हैं। इस प्रकार,लिथियम मैग्नीशियम $(Mg)$ के साथ और बेरिलियम एल्युमिनियम $(Al)$ के साथ अपने कई गुणों में समानता प्रदर्शित करता है।
इस प्रकार की विकर्ण समानता को आवर्त सारणी में विकर्ण संबंध कहा जाता है। विकर्ण संबंध तत्वों के आयनिक आकार और/या आवेश/त्रिज्या अनुपात $(ionic \ potential)$ में समानता के कारण होता है।
एकल संयोजी सोडियम $(Na^+)$ और पोटेशियम $(K^+)$ आयन,तथा द्वि-संयोजी मैग्नीशियम $(Mg^{2+})$ और कैल्शियम $(Ca^{2+})$ आयन जैविक तरल पदार्थों में बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं। ये आयन आयन संतुलन बनाए रखने और तंत्रिका आवेग चालन जैसे महत्वपूर्ण जैविक कार्य करते हैं।

(N/A) सभी क्षार धातुओं में अक्रिय गैस कोर के बाहर एक संयोजकता इलेक्ट्रॉन,$ns^{1}$ होता है।
इन तत्वों की सबसे बाहरी संयोजकता कोश में ढीले ढंग से बंधा $s$-इलेक्ट्रॉन इन्हें सबसे अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव धातु बनाता है।
वे आसानी से एक इलेक्ट्रॉन खोकर मोनोवैलेंट $M^{+}$ आयन बनाते हैं। इसलिए,वे प्रकृति में कभी भी मुक्त अवस्था में नहीं पाए जाते हैं।

तत्व	इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
लिथियम $(Li)$	$1s^{2} 2s^{1}$
सोडियम $(Na)$	$1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{1}$
पोटेशियम $(K)$	$1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2} 3p^{6} 4s^{1}$
रुबिडियम $(Rb)$	$1s^{2} 2s^{2} 2p^{6} 3s^{2} 3p^{6} 3d^{10} 4s^{2} 4p^{6} 5s^{1}$
सीज़ियम $(Cs)$	$[Xe] 6s^{1}$
फ्रांसियम $(Fr)$	$[Rn] 7s^{1}$

(N/A) आवर्त सारणी के किसी विशेष आवर्त में क्षार धातु परमाणुओं का आकार सबसे बड़ा होता है। परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ,परमाणु का आकार बड़ा हो जाता है।
एकल संयोजी आयन $(M^{+})$ अपने मूल परमाणु से छोटे होते हैं क्योंकि इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम हो जाती है जबकि परमाणु क्रमांक समान रहता है,जिससे प्रभावी परमाणु आकर्षण बढ़ जाता है।
क्षार धातुओं की परमाणु और आयनिक त्रिज्या समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है,अर्थात $Li$ से $Cs$ तक जाने पर उनका आकार बढ़ता है।

(N/A) क्षार धातुओं की आयनन एन्थैल्पी काफी कम होती है और $Li$ से $Cs$ तक समूह में नीचे जाने पर घटती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बढ़ते आकार का प्रभाव बढ़ते परमाणु आवेश (नाभिकीय आवेश) से अधिक होता है,और सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिकीय आवेश से बहुत अच्छी तरह से परिरक्षित (screened) होता है।
क्षार धातु आयनों की जलयोजन एन्थैल्पी आयनिक आकार में वृद्धि के साथ घटती है।
$Li^{+} > Na^{+} > K^{+} > Rb^{+} > Cs^{+}$
$Li^{+}$ में जलयोजन की मात्रा अधिकतम होती है और इसी कारण लिथियम लवण अधिकतर जलयोजित होते हैं,उदाहरण के लिए,$LiCl \cdot 2H_{2}O$।

(A) आयन का आकार जितना छोटा होता है,उसका जलयोजन (hydration) उतना ही अधिक होता है। दी गई क्षार धातुओं में,$Li^+$ आकार में सबसे छोटा है।
साथ ही,इसमें उच्चतम आवेश घनत्व (charge density) और उच्चतम ध्रुवीकरण शक्ति (polarising power) होती है। इसलिए,यह अन्य क्षार धातुओं की तुलना में पानी के अणुओं को अधिक मजबूती से आकर्षित करता है।
परिणामस्वरूप,यह $LiCl \cdot 2H_2O$ जैसे जलयोजित लवण बनाता है। अन्य क्षार धातुएं $Li^+$ से बड़ी होती हैं और उनका आवेश घनत्व कम होता है। इसलिए,वे आमतौर पर जलयोजित लवण नहीं बनाती हैं।

(N/A) क्षार धातुओं में लिथियम $(Li)$,सोडियम $(Na)$,पोटेशियम $(K)$,रूबिडियम $(Rb)$,सीज़ियम $(Cs)$ और फ्रांसियम $(Fr)$ शामिल हैं।
इन धातुओं के संयोजी कोश में केवल $1$ इलेक्ट्रॉन होता है,जिसे वे अपनी कम आयनन ऊर्जा के कारण आसानी से खो देते हैं।
इस उच्च अभिक्रियाशीलता के कारण,वे ऑक्सीजन,पानी और हैलोजन जैसे अन्य तत्वों के साथ आसानी से अभिक्रिया कर लेते हैं,और इसलिए वे प्रकृति में अपने मुक्त तात्विक अवस्था में नहीं पाए जाते हैं।

(D) क्षार धातु समूह में नीचे जाने पर परमाणु आकार बढ़ता है। परिणामस्वरूप,क्रिस्टल जाली में उनके परमाणुओं की बंधन ऊर्जा कम हो जाती है।
साथ ही,आवर्त सारणी में एक समूह में नीचे जाने पर धात्विक बंधों की मजबूती कम हो जाती है। इससे गलनांक में कमी आती है।
क्षार धातुओं में,$Cs$ $(Cesium)$ का परमाणु आकार सबसे बड़ा होता है और धात्विक बंधन सबसे कमजोर होता है,जिसके परिणामस्वरूप इसका गलनांक सबसे कम होता है।

(N/A) सभी क्षार धातुएं चांदी जैसी सफेद,नरम और हल्की धातुएं होती हैं।
अपने बड़े परमाणु आकार के कारण,इन तत्वों का घनत्व कम होता है,जो सामान्यतः समूह में $Li$ से $Cs$ की ओर नीचे जाने पर बढ़ता है,हालांकि $K$,$Na$ से हल्का होता है।
क्षार धातुओं के गलनांक और क्वथनांक कम होते हैं,जो केवल एक संयोजी इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण कमजोर धात्विक बंधन को दर्शाते हैं।
क्षार धातुएं और उनके लवण ऑक्सीकरण ज्वाला को एक विशिष्ट रंग प्रदान करते हैं क्योंकि ज्वाला की गर्मी सबसे बाहरी कक्षक के इलेक्ट्रॉन को उच्च ऊर्जा स्तर पर उत्तेजित करती है।
जब उत्तेजित इलेक्ट्रॉन वापस मूल अवस्था (ground state) में आता है,तो यह नीचे दी गई तालिका के अनुसार दृश्य क्षेत्र में विकिरण उत्सर्जित करता है:

धातु	$Li$	$Na$	$K$	$Rb$	$Cs$
रंग	क्रिमसन लाल	पीला	बैंगनी	लाल-बैंगनी	नीला
$\lambda / nm$	$670.8$	$589.2$	$766.5$	$780.0$	$455.5$

(N/A) क्षार धातुएं अपने बड़े परमाणु आकार और कम आयनन एन्थैल्पी के कारण अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होती हैं। समूह में नीचे जाने पर इन धातुओं की प्रतिक्रियाशीलता बढ़ती है।
वायु के प्रति प्रतिक्रियाशीलता: क्षार धातुएं शुष्क हवा में अपने ऑक्साइड बनाने के कारण धूमिल हो जाती हैं,जो नमी के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं।
वे ऑक्सीजन में तेजी से जलकर ऑक्साइड बनाते हैं। लिथियम मोनोऑक्साइड $(Li_{2}O)$,सोडियम पेरोक्साइड $(Na_{2}O_{2})$ और अन्य धातुएं सुपरऑक्साइड $(MO_{2})$ बनाती हैं। सुपरऑक्साइड $(O_{2}^{-})$ आयन केवल $K^{+}$,$Rb^{+}$ और $Cs^{+}$ जैसे बड़े धनायनों की उपस्थिति में स्थिर होता है।
समीकरण: $4Li + O_{2} \rightarrow 2Li_{2}O$,$2Na + O_{2} \rightarrow Na_{2}O_{2}$,$M + O_{2} \rightarrow MO_{2}$ (जहाँ $M = K, Rb, Cs$ है)।
लिथियम नाइट्रोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करके नाइट्राइड $(Li_{3}N)$ बनाने का असाधारण व्यवहार दिखाता है।
जल के प्रति प्रतिक्रियाशीलता: क्षार धातुएं जल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रॉक्साइड और डाइहाइड्रोजन गैस बनाती हैं: $2M + 2H_{2}O \rightarrow 2M^{+} + 2OH^{-} + H_{2}$।
हालांकि लिथियम का $E^{\ominus}$ मान सबसे अधिक ऋणात्मक है,फिर भी जल के साथ इसकी प्रतिक्रिया सोडियम की तुलना में कम तीव्र होती है,जिसका कारण लिथियम का छोटा आकार और उच्च जलयोजन ऊर्जा है।
डाइहाइड्रोजन के प्रति प्रतिक्रियाशीलता: क्षार धातुएं उच्च तापमान (जैसे $673 \ K$) पर डाइहाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके आयनिक हाइड्राइड $(M^{+}H^{-})$ बनाती हैं।
हैलोजन के प्रति प्रतिक्रियाशीलता: वे हैलोजन के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करके आयनिक हैलाइड $(M^{+}X^{-})$ बनाती हैं। $Li^{+}$ आयन की उच्च ध्रुवण क्षमता के कारण लिथियम हैलाइड कुछ हद तक सहसंयोजक होते हैं।

(A) क्षार धातुएं अपने बड़े आकार और कम आयनन एन्थैल्पी के कारण अत्यधिक अभिक्रियाशील होती हैं। समूह में नीचे जाने पर इनकी अभिक्रियाशीलता बढ़ती है।
$(a)$ हवा के प्रति अभिक्रियाशीलता: क्षार धातुएं हवा में ऑक्साइड बनाती हैं। ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया: $4Li + O_2 \rightarrow 2Li_2O$,$2Na + O_2 \rightarrow Na_2O_2$,और $M + O_2 \rightarrow MO_2$ $(M = K, Rb, Cs)$। लिथियम नाइट्रोजन के साथ $Li_3N$ बनाता है।
पानी के प्रति अभिक्रियाशीलता: $2M + 2H_2O \rightarrow 2M^+ + 2OH^- + H_2$। लिथियम की जलयोजन ऊर्जा अधिक होने के कारण यह सोडियम की तुलना में कम तीव्र अभिक्रिया करती है।
डाइहाइड्रोजन के प्रति अभिक्रियाशीलता: $2M + H_2 \rightarrow 2M^+H^-$।
हैलोजन के प्रति अभिक्रियाशीलता: ये $M^+X^-$ प्रकार के आयनिक हैलाइड बनाते हैं।
$(b)$ अपचयन विभव: क्षार धातुओं का मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\ominus})$ अत्यधिक ऋणात्मक होता है,जिससे वे प्रबल अपचायक बन जाते हैं।
$(c)$ द्रव अमोनिया के साथ अभिक्रिया: क्षार धातुएं द्रव अमोनिया में घुलकर गहरे नीले रंग के,विद्युत चालक और अनुचुंबकीय विलयन बनाती हैं: $M + (x+y)NH_3 \rightarrow [M(NH_3)_x]^+ + [e(NH_3)_y]^-$. नीला रंग अमोनियेटेड इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है।

(N/A) क्षार समूह में नीचे जाने पर,धातुओं के आयनिक आकार $Li^{+} < Na^{+} < K^{+} < Rb^{+} < Cs^{+}$ के क्रम में बढ़ते हैं। छोटे आयन अधिक जलयोजित (hydrated) होते हैं। अतः,जलयोजन की सीमा $Li^{+} > Na^{+} > K^{+} > Rb^{+} > Cs^{+}$ के अनुसार घटती है। जलयोजित आयन का आकार जितना बड़ा होगा,उसकी गतिशीलता उतनी ही कम होगी। इसलिए,गतिशीलता का क्रम $Li^{+} < Na^{+} < K^{+} < Rb^{+} < Cs^{+}$ होता है।
$(b)$ $Li$ एकमात्र क्षार धातु है जो नाइट्रोजन के साथ सीधे अभिक्रिया करके लिथियम नाइट्राइड $(Li_{3}N)$ बनाती है। इसका कारण यह है कि $Li^{+}$ आयन का छोटा आकार $N^{3-}$ आयन के साथ अत्यधिक संगत है,जिससे उच्च जालक ऊर्जा (lattice energy) प्राप्त होती है।
$(c)$ $M^{2+}/M$ के लिए मानक इलेक्ट्रोड विभव $(E^{\circ})$ ऊर्ध्वपातन एन्थैल्पी,आयनन एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी के योग पर निर्भर करता है। $Ca, Sr$ और $Ba$ के लिए इन कारकों का संयुक्त प्रभाव लगभग समान रहता है,इसलिए उनके इलेक्ट्रोड विभव लगभग स्थिर हैं।

(N/A) सोडियम एज़ाइड $(NaN_3)$ के तापीय अपघटन से सोडियम धातु और डाईनाइट्रोजन गैस प्राप्त होती है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2 NaN_3 \rightarrow 2 Na + 3 N_2$

(N/A) एक ही ऊर्ध्वाधर स्तंभ या समूह में तत्वों के संयोजी कोश का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होता है,बाहरी कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है,और रासायनिक गुण समान होते हैं। समूह $1$ के तत्वों (क्षार धातुएं) का सामान्य संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^{1}$ होता है। विवरण नीचे दी गई तालिका में दिया गया है:

तत्व (परमाणु क्रमांक)	प्रतीक और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
लिथियम $(3)$	$Li: [He] 2s^{1}$
सोडियम $(11)$	$Na: [Ne] 3s^{1}$
पोटेशियम $(19)$	$K: [Ar] 4s^{1}$
रुबिडियम $(37)$	$Rb: [Kr] 5s^{1}$
सीज़ियम $(55)$	$Cs: [Xe] 6s^{1}$
फ्रांसियम $(87)$	$Fr: [Rn] 7s^{1}$

इस प्रकार,यह स्पष्ट है कि किसी तत्व के गुण उसके परमाणु क्रमांक पर आवर्ती निर्भरता रखते हैं।

आयनन एन्थैल्पी और परमाणु त्रिज्या एक-दूसरे से व्युत्क्रमानुपाती रूप से संबंधित हैं।
जैसे-जैसे हम समूह में ऊपर से नीचे जाते हैं,नई कक्षाओं के जुड़ने के कारण परमाणु त्रिज्या बढ़ती है।
परिणामस्वरूप,सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन नाभिक से अधिक दूर हो जाता है,जिससे आंतरिक इलेक्ट्रॉनों द्वारा परिरक्षण प्रभाव (shielding effect) बढ़ जाता है।
यह बढ़ा हुआ परिरक्षण प्रभाव नाभिकीय आवेश में वृद्धि की तुलना में अधिक प्रभावी होता है,जिसके परिणामस्वरूप नाभिक और संयोजी इलेक्ट्रॉन के बीच आकर्षण बल कमजोर हो जाता है।
इसलिए,संयोजी इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिससे समूह में ऊपर से नीचे जाने पर आयनन एन्थैल्पी घटती है।

(D) आवर्त सारणी में समूह में ऊपर से नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता घटती है क्योंकि परमाणु का आकार बढ़ता है और प्रभावी नाभिकीय आवेश कम हो जाता है।
क्षार धातुओं $(Li, Na, K, Rb, Cs)$ में,$Cs$ समूह में सबसे नीचे स्थित है।
इसलिए,$Cs$ का परमाणु आकार सबसे बड़ा है और इसकी विद्युत ऋणात्मकता सबसे कम है।

(N/A) लिथियम धातु का उपयोग उपयोगी मिश्रधातु बनाने के लिए किया जाता है,उदाहरण के लिए मोटर इंजन के लिए 'व्हाइट मेटल' बेयरिंग बनाने के लिए लेड के साथ,विमान के पुर्जे बनाने के लिए एल्युमीनियम के साथ,और आर्मर प्लेट बनाने के लिए मैग्नीशियम के साथ। इसका उपयोग थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं में किया जाता है।
लिथियम का उपयोग इलेक्ट्रोकेमिकल सेल बनाने के लिए भी किया जाता है।
सोडियम का उपयोग $Na/Pb$ मिश्रधातु बनाने के लिए किया जाता है,जो $PbEt_4$ और $PbMe_4$ बनाने के लिए आवश्यक है। इन ऑर्गेनोलेड यौगिकों का उपयोग पहले पेट्रोल में एंटी-नॉक एडिटिव्स के रूप में किया जाता था,लेकिन आजकल वाहन लेड-फ्री पेट्रोल का उपयोग करते हैं।
तरल सोडियम धातु का उपयोग फास्ट ब्रीडर परमाणु रिएक्टरों में कूलेंट के रूप में किया जाता है।
पोटेशियम की जैविक प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका है। पोटेशियम क्लोराइड का उपयोग उर्वरक के रूप में किया जाता है।
पोटेशियम हाइड्रोक्साइड का उपयोग सॉफ्ट सोप के निर्माण में किया जाता है। इसका उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड के उत्कृष्ट अवशोषक के रूप में भी किया जाता है।

(A) क्षार धातु आयनों की जलयोजन एन्थैल्पी उनकी आयनिक त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
समूह में नीचे जाने पर आयनिक त्रिज्या बढ़ती है,जिससे जलयोजन एन्थैल्पी घटती है।
$Li^{+}$ की आयनिक त्रिज्या सबसे छोटी होती है,इसलिए इसकी जलयोजन एन्थैल्पी सबसे अधिक होती है,और $Cs^{+}$ की आयनिक त्रिज्या सबसे बड़ी होती है,जिससे इसकी जलयोजन एन्थैल्पी सबसे कम होती है।
सही घटता क्रम इस प्रकार है: $Li^{+} > Na^{+} > K^{+} > Rb^{+} > Cs^{+}$.

(A) क्षार धातुएं ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके धातु के आधार पर विभिन्न प्रकार के ऑक्साइड बनाती हैं।
लिथियम मुख्य रूप से $Li_{2}O$ (कुछ मात्रा में पेरोक्साइड $Li_{2}O_{2}$) बनाता है।
सोडियम अधिक वायु की उपस्थिति में पेरोक्साइड $Na_{2}O_{2}$ बनाता है।
पोटेशियम,रूबिडियम और सीज़ियम अधिक वायु की उपस्थिति में $MO_{2}$ प्रकार के सुपरऑक्साइड बनाते हैं।
धातु आयन का आकार बढ़ने के साथ पेरोक्साइड और सुपरऑक्साइड की स्थिरता बढ़ती है,क्योंकि जालक ऊर्जा (lattice energy) के प्रभाव द्वारा बड़े ऋणायन बड़े धनायनों द्वारा स्थिर हो जाते हैं।
शुद्ध अवस्था में ऑक्साइड और पेरोक्साइड रंगहीन होते हैं,जबकि सुपरऑक्साइड पीले या नारंगी रंग के होते हैं।
सुपरऑक्साइड अनुचुंबकीय (paramagnetic) होते हैं। सोडियम पेरोक्साइड का उपयोग ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।

क्षार धातुओं के ऑक्साइड पानी द्वारा आसानी से जल-अपघटित होकर हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं।
$M_{2}O + H_{2}O \rightarrow 2 M^{+} + 2 OH^{-}$
$M_{2}O_{2} + 2 H_{2}O \rightarrow 2 M^{+} + 2 OH^{-} + H_{2}O_{2}$
$2 MO_{2} + 2 H_{2}O \rightarrow 2 M^{+} + 2 OH^{-} + H_{2}O_{2} + O_{2}$
इन ऑक्साइड्स की पानी के साथ अभिक्रिया से प्राप्त हाइड्रॉक्साइड सभी सफेद क्रिस्टलीय ठोस होते हैं।
क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड सभी क्षारों में सबसे प्रबल होते हैं और तीव्र जलयोजन (hydration) के कारण बहुत अधिक ऊष्मा के उत्सर्जन के साथ पानी में आसानी से घुल जाते हैं।