Se define metal activo como aquel que presenta baja energía de ionización, es decir, aquel metal que tiende a perder electrones fácilmente para formar cationes1. Este comportamiento se debe a la disposición de sus electrones de valencia y provoca que los metales activos reaccionen más fuerte y rápidamente que otros elementos.
Los metales activos se sitúan en el grupo IA (o grupo 1) de la tabla periódica, la primera columna en el lado izquierdo, grupo mucho más conocido como metales alcalinos. Estos son:
- Litio (Li)
- Sodio (Na)
- Potasio (K)
- Rubidio (Rb)
- Cesio (Cs)
- Francio (Fr)
- El hidrógeno está en el puesto superior del grupo IA pero no se considera un metal activo, aunque comparta muchas características con ellos.
El grupo IA y grupo IIA de la tabla periódica (metales alcalinos y alcalinotérreos respectivamente) forman los conocidos como metales reactivos, al ser los metales más reactivos de todos, y es muy frecuente que se hable de metales activos y metales reactivos de forma indistinta para referirse a ambos grupos.
Los elementos del grupo IA, al que generalmente se refiere de forma específica como metales activos, tienen un sólo electrón en su orbital más externo (un sólo electrón de valencia) con una configuración del tipo ns1:
| Li | [He] 2s1 | Rb | [Kr] 5s1 |
| Na | [Ne] 3s1 | Cs | [Xe] 6s1 |
| K | [Ar] 4s1 | Fr | [Rn] 7s1 |
Dada la baja afinidad electrónica de estos elementos y su baja energía de ionización, tienden a ceder este electrón rápidamente formando un catión monopositivo (tipo M+).
Por ejemplo, si ponemos sodio metálico en contacto con agua, se produce una reacción violenta en la que el sodio pierde un electrón para formar el catión Na+; la molécula de agua se rompe formándose OH– y H+; el OH– junto al Na+ forma hidróxido sódico (conocido como sosa cáustica) que queda en disolución; el H+ por su parte forma hidrógeno gaseoso (H2) aceptando los electrones cedidos por el sodio:
A medida que se desciende por el grupo IA, la electropositividad y la reactividad van aumentando. La primera energía de ionización del Litio, que es el primero del grupo, es de 520.2 kJ/mol, y la del Francio, que es el último, es de tan solo 380 kJ/mol.
El Francio, por tanto, es el metal activo de mayor reactividad, aunque es muy inestable. Su período de semidesintegración es tan sólo 22 minutos. El elemento inmediatamente superior al francio, el cesio, sería el elemento más reactivo con un catión estable.
La alta reactividad hace que sea muy difícil encontrar metales activos en estado puro en un ambiente natural, ya que reaccionan fácilmente con agua, oxígeno y otras sustancias del aire para formar otros compuestos.
Esta característica obliga a los científicos que trabajan con estos elementos a guardarlos en condiciones estrictamente controladas y aislados con alguna sustancia inerte para ellos. Es habitual que como aislante se utilice algún tipo de sustancia oleosa, generalmente aceites minerales, que impida el paso de oxígeno y vapor de agua del aire.
La alta reactividad de los metales activos los hace peligrosos en su manejo pero también los hace muy útiles. Los metales activos se utilizan en reacciones químicas controladas para la fabricación de una amplia variedad de productos que podemos encontrar en nuestra vida cotidiana.
Por ejemplo, el Litio se utiliza en la fabricación de baterías, conocidas como baterías Li-ion (un tipo de batería o pila seca), de amplio uso en gadgets y tecnología personal.