Gambar: Representasi visual sederhana larutan dengan sifat alkali (pH tinggi).
Kimia alkali merujuk pada studi tentang unsur-unsur golongan 1 tabel periodik, yang dikenal sebagai logam alkali, serta senyawa berbasis hidroksida mereka yang bersifat basa kuat. Unsur-unsur ini sangat penting dalam kimia anorganik dan memiliki peran krusial dalam berbagai proses industri maupun biologis. Kelompok ini mencakup Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Sesium (Cs), dan Fransium (Fr), meskipun Fransium bersifat sangat radioaktif dan jarang dibahas dalam konteks umum.
Karakteristik utama yang mendefinisikan logam alkali adalah konfigurasi elektron valensi mereka. Semua logam dalam golongan ini memiliki satu elektron pada kulit terluarnya (ns¹). Kehadiran satu elektron ini membuat mereka sangat reaktif. Untuk mencapai kestabilan, atom alkali cenderung melepaskan elektron tunggal ini dengan mudah, membentuk ion bermuatan positif tunggal ($\text{M}^+$). Reaktivitas yang tinggi ini menyebabkan mereka hampir tidak pernah ditemukan dalam bentuk unsur bebas di alam; mereka selalu terikat dalam senyawa.
Sifat fisik logam alkali juga menarik. Mereka adalah logam yang sangat lunak, bahkan bisa dipotong dengan pisau dapur. Selain itu, mereka memiliki densitas yang relatif rendah—Litium, Natrium, dan Kalium bahkan kurang padat dibandingkan air, sehingga dapat mengapung. Reaktivitas mereka terhadap air sangat eksplosif, terutama pada unsur yang lebih berat, menghasilkan gas hidrogen dan larutan hidroksida (alkali).
Ketika logam alkali bereaksi dengan air, mereka membentuk hidroksida logam alkali. Reaksi umum dapat ditulis sebagai berikut: $$\text{2M} (\text{s}) + \text{2H}_2\text{O} (\text{l}) \rightarrow \text{2MOH} (\text{aq}) + \text{H}_2 (\text{g})$$ Senyawa $\text{MOH}$ (seperti $\text{NaOH}$ atau $\text{KOH}$) adalah basa kuat. Dalam larutan berair, mereka terdisosiasi sepenuhnya menjadi ion logam ($\text{M}^+$) dan ion hidroksida ($\text{OH}^-$). Konsentrasi ion $\text{OH}^-$ yang tinggi inilah yang memberikan sifat alkali (basa) pada larutan tersebut, ditandai dengan nilai pH yang jauh di atas 7.
Meskipun reaktif, senyawa alkali memiliki spektrum aplikasi yang luas. Natrium dan Kalium, khususnya, adalah unsur yang sangat vital.
Aspek kimia alkali juga sangat fundamental bagi kehidupan. Natrium ($\text{Na}^+$) dan Kalium ($\text{K}^+$) adalah elektrolit penting. Keseimbangan ion natrium dan kalium di luar dan di dalam sel sangat penting untuk transmisi impuls saraf, kontraksi otot, dan menjaga tekanan osmotik sel. Tanpa regulasi ketat terhadap ion-ion alkali ini, fungsi biologis normal tidak mungkin terjadi. Sebagai contoh, pompa natrium-kalium di membran sel secara aktif memompa ion-ion ini untuk mempertahankan gradien elektrokimia.
Secara ringkas, kimia alkali mencakup unsur-unsur yang sangat reaktif dengan satu elektron valensi, yang menghasilkan hidroksida yang bersifat basa kuat. Baik dalam industri sebagai bahan baku pembersih atau dalam tubuh sebagai penunjang fungsi vital, peran senyawa alkali tidak tergantikan dalam ilmu pengetahuan modern.