Vorkommen und Darstellung

Lithium tritt in Silikaten und Phosphaten auf (0.003% der Erdkruste, 1.4 $\cdot 10^{-5}$M im Meer):

Spodumen	$LiAl[Si_2O_6]$
Petalith	$Li[AlSi_4O_{10}]$
Amblygonit	$(Li,Al)AlPO_4(F,OH)$

Von Natrium findet man grosse Lagerstätten (2.2% der Erdkruste, 0.5M im Meer):

Steinsalz	$NaCl$
Thenardit	$Na_2SO_4$
Soda	$Na_2CO_3(H_2O)_{10}$

Kalium tritt sogar noch häufiger auf (2.6% der Erdkruste, 0.01M im Meer):

Sylvin	$KCl$
Kainit	$(KCl)(MgCl_2)(H_2O)_6$
Kalifeldspat	$K[AlSi_3O_8]$

Rubidium und Cäsium sind Begleiter der anderen Alkalimetalle ($<$0.1% der Erdkruste, 1 $\cdot 10^{-6}$M bzw. 8 $\cdot 10^{-10}$M im Meer).

Das Trinkwasser aus dem Bodensee enthält 1 $\cdot 10^{-4}$M $Na^+$ und 1.2 $\cdot 10^{-5}$M $K^+$. In roten Blutkörperchen findet man mehr Kalium als Natrium (1.1 $\cdot 10^{-2}$M $Na^+$, 9.2 $\cdot 10^{-2}$M $K^+$).

Die Alkalimetalle können aufgrund ihres Standardreduktionspotenzials nicht durch einfach Reduktion mit anderen Metallen oder durch Elektrolyse in wässrigem Medium dargestellt werden.
In der Regel werden die geschmolzenen Salze elektrolysiert:

• Das ältere Castnerverfahren geht von $NaOH$ aus.

• Heute wird fast ausschliesslich das Dowsverfahren angewandt, bei dem $NaCl$ (mit ca. 60% $CaCl_2$ Zusatz zur Schmelzpunktserniedrigung) eingesetzt werden kann.
  $$2Na^+ + 2e^- \longrightarrow 2Na \qquad \mathrm{Kathodenreaktion}$$
  $$2Cl^- \longrightarrow Cl_2 + 2e^- \qquad \mathrm{Anodenreaktion}$$

Abbildung 6: Downs-Zelle für die Schmelzelektrolyse von NaCl. Die Schmelztemperatur wird durch CaCl$_2$ auf 600$^\circ$C herabgesetzt. Pro kg Natrium werden 11 kWh benötigt.

Für die Herstellung von Li wird eine $LiCl/KCl-$Schmelze eingesetzt.

Kalium kann durch Reduktion von $KCl$ mit Na dargestellt werden

$$KCl + Na \longrightarrow NaCl + K$$

und Rb und Cs durch Reduktion der Dichromate mit Zirkon

$$Cs_2Cr_2O_7 + 2Zr \longrightarrow 2Cs + 2ZrO_2 + Cr_2O_3$$

Mineralienbilder:

• Steinsalz (Halit, Steinsalz)