PROPIEDADES DE LOS METALES ALCALINOTERRREOS

Serie de seis elementos químicos que se encuentran en el grupo 2 (o II A) del sistema periódico.

Los metales alcalinotérreos son, por orden de número atómico creciente: berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra).

Sus óxidos se llaman tierras alcalinas.

Estado natural y abundancia

Propiedades físicas

Color blanco plateado, de aspecto lustroso y blando. El magnesio es gris por una película superficial de óxidos.

Aunque son bastante frágiles, los metales alcalinotérreos son maleables y dúctiles.

Conducen bien la electricidad y cuando se calientan arden fácilmente en el aire.

Tamaño y densidad: Gran tamaño atómico. La carga nuclear efectiva es más elevada y hay una mayor contracción de los orbitales atómicos. Más densos.

Dureza y punto de fusión: Tienen dos electrones de valencia que participan en el enlace metálico, por lo que son más duros. Puntos de fusión más elevados y no varían de forma regular debido a las diferentes estructuras cristalinas.

Propiedades químicas

Son menos reactivos que los metales alcalinos, pero lo suficiente como para no existir libres en la naturaleza.

Menos electropositivos y más básico. Forman compuestos iónicos. El berilio muestra diferencias significativas con los restos de los elementos.

La energía de ionización más alta es compensada por las energías de hidratación o energías reticulares.

Compuestos diamagnéticos e incoloros. Son poderosos agentes reductores, es decir, se desprenden fácilmente de los electrones.

RADIO

  * El radio es un elemento químico de la tabla periódica. Su símbolo es Ra y su número atómico es 88.

   * Algunos usos prácticos del radio se derivan de sus propiedades radiactivas.

   * Antiguamente se usaba en pinturas luminiscentes para relojes y otros instrumentos. Hoy en día, se usan fosfatos con pigmentos que capturan luz en vez de radio.

   * El cloruro de radio se usa en medicina para producir radón, que se usa en tratamientos contra el cáncer.

   * El radio se empleaba a principios de siglo hasta los años 30 en medicinas, entre ellos el Radithor (agua destilada con radio) .También se mezclaba con pastas dentales, chicles, cremas y una infinidad de cosas más.

BARIO

El bario no es un elemento ampliamente utilizado. El más conocido es el mejor uso en forma de sulfato de bario, que se puede beber  Como un cóctel de médicos para delinear el estómago y los intestinos para el reconocimiento médico. El sulfato también se usa en pintura  y la fabricación de vidrio.

El bario se emplea para eliminar trazas de gases en tubos de vacío y televisión. 

   * El sulfato de bario se emplea en pinturas (blanco permanente), goma y papel.

   * El sulfato de bario se emplea como contraste en radioscopia de aparato digestivo, ya que absorbe muy bien los rayos X.

   * El carbonato de bario se emplea como veneno para ratas. También se emplea en la industria de vidrio y cerámica.

   * El nitrato y el clorato de bario se emplean para dar color verde en pirotecnia.

   * El sulfuro impuro es fosforescente después de exponerlo a la luz.

ESTRONCIO

Hoy día el principal uso del estroncio es en cristales para tubos de rayos catódicos de televisores en color debido a la existencia de regulaciones legales que obligan a utilizar este metal para filtrar los rayos X evitando que incidan sobre el espectador. 

Se usa en los acuarios de arrecifes

El estroncio es utilizado por los corales de la misma manera que el calcio y tiene una importancia similar para conseguir un crecimiento vigoroso. Es muy útil y necesario en acuarios densamente poblados.

CALCIO

Aplicaciones

   * Agente reductor en la extracción de otros metales como el uranio, circonio y torio.

   * Desoxidante, desulfurizador, o decarburizador para varias aleaciones ferrosas y no ferrosas.

   * Agente de aleación utilizado en la producción de aluminio, berilio, cobre, plomo y magnesio. 

   * Aplicación en muchos productos lácteos o medicamentos para el refuerzo de los huesos humanos, compuestos de calcio .Si tenemos falta de calcio en nuestros huesos facilitaremos la aparición de enfermedades como la osteoporosis.

MAGNESIO

El magnesio es uno de los minerales que necesita el organismo, aunque en pequeñas dosis, para mantener su equilibrio natural. El cuerpo humano contiene entre 21 y 28 gramos de magnesio.

Es de gran importancia en el metabolismo, el magnesio se concentra especialmente en el corazón (en donde su nivel es de 18 veces mayor que en el torrente sanguíneo), el hígado, el cerebro y los riñones. Por esta razón, su deficiencia nos puede producir una gran variedad de signos y síntomas.

Uso en la industria

Las aleaciones de magnesio presentan una gran resistencia a la tracción. se utiliza aleado con aluminio o cobre en fundiciones para piezas de aviones; en miembros artificiales, aspiradoras e instrumentos ópticos, y en productos como esquíes, carretillas, cortadoras de césped y muebles para exterior.

El Magnesio se recomienda para todo tipo de suelos, cuando el suelo no se encuentra en estado óptimo.

Los principales países productores de magnesio son Estados Unidos, China y Canadá.

BERILIO

* El berilio, en finas capas, se usa en litografía con rayos X para la producción de microcircuitos integrados y en ventanas de tubos de rayos X, ya que el Be es relativamente transparente a dichas radiaciones (los transmite 17 veces mejor que el aluminio).

   * Moderador y reflector de neutrones térmicos en reacciones nucleares.

   * Aleado con aluminio produce un material empleado en escudos térmicos de astronaves, en aviones supersónicos, en misiles y en satélites de comunicaciones.

   * Aleado con níquel produce un material extremadamente duro.

   * En aleaciones berilio-cobre se origina un material muy resistente a la presión, conductor, no magnético y que no produce chispas por rozamiento. Se utiliza para fabricar contactos eléctricos, electrodos de soldadura, herramientas anti chispa usadas en refinerías petrolíferas y en otros lugares donde existe posibilidad de explosión.

   * El óxido de berilio se utiliza en la industria nuclear y en la fabricación de cerámicas.

METALES ALCALINOTÉRREOS

METALES ALCALINOTÉRREOS

UBICACIÓN DE LA FAMILIA Y ELEMENTOS

Grupo II A: Los Metales Alcalinotérreos.

Se encuentran el berilio ( Be ), magnesio ( Mg ), calcio ( Ca ), estroncio ( Sr ), bario ( Ba ) y el radio ( Ra ). Estos metales presentan puntos de fusión mas elevados que los del grupo de metales alcalinos, sus densidades son todavía mas bajas, pero son algo mas elevadas que la de los metales alcalinos comparables. Son menos reactivos que los metales alcalinos. Todos los metales alcalinotérreos poseen dos electrones de valencia y forman iones con doble carga positiva (2 +).

Son bivalentes y se les llama alcalinotérreos a causa del aspecto térreo de sus óxidos. Como el nombre indica, manifiestan propiedades intermedias entre los metales alcalinos y los térreos; el magnesio y, sobre todo, el berilio son los que mas se asemejan a estos. No existen en estado natural, por ser demasiado activos y, generalmente, se presentan formando silicatos, carbonatos, cloruros y sulfatos. Los metales son difíciles de obtener, por lo que su empleo es muy restringido.

A CONTINUACIÓN SE MUESTRAN LOS METALES ALCALINOTÉRREOS:

Berilio (Be)

Magnesio (Mg)

Calcio (Ca)

Estroncio (Sr)

Bario (Ba)

Radio (Ra)

PROPIEDADES DE LOS METALES ALCALINOS

Los metales alcalinos <> Los metales alcalinos son: <> <> El litio (Li) El sodio (Na) El potasio (K) El rubidio (Rb) El cesio (Cs) El francio (Fr)

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El Sodio - Na. Principales características <> <> Su color es blanco, plateado Muy blando Muy reactivo Se oxida fácilmente al exponerlo al aire Reacciona violentamente con el agua formando hidróxido de sodio e hidrógeno Propiedades <> <> Número atómico: 11 Punto de ebullición: 883ºC Punto de fusión: 98ºC Densidad: 0.97 g/cm3 Masa atómica: 22,98977 El Potasio - K. Principales características <> <> Su color es blanco, plateado Muy blando Muy reactivo Se oxida al exponerlo al aire Reacciona violentamente con el agua produciendo hidróxido de potasio e hidrógeno gas Se almacena siempre bajo un líquido, como la parafina, que no reacciona. Propiedades <> <> Número atómico: 19 Punto de ebullición: 760ºC Punto de fusión: 63ºC Densidad: 0.86 g/cm3 Masa atómica: 39,0983 El Litio - Li. Principales características <> <> Su color es blanco, plateado Es blando Muy reactivo Se oxida al instante y se corroe rápidamente con el contacto con el aire. El almacenamiento se hace sumergiéndolo en un derivado de petróleo, como la nafta. Propiedades <> <> Número Atómico: 3 Punto de ebullición: 1.342ºC Punto de fusión: 181ºC Densidad: 0.53 g/cm3 Masa atómica: 6,941 El Cesio - Cs. Principales características <> <> El más reactivo de los metales alcalinos Reacciona violentamente con el agua produciendo hidrógeno Es muy blando Propiedades <> <> Número atómico: 55 Punto de ebullición: 705ºC Punto de fusión: 28.5ºC Densidad: 1.90 g/cm3 Masa atómica: 132,9054 El Francio - Fr Principales características <> <> El más electropositivo de los elementos Sus propiedades químicas indican que es químicamente muy activo Propiedades <> <> Número atómico: 87 Masa atómica: 223 Valencia: +1 El Rubidio - Rb. Principales características <> <> Color blanco-plateado brillante Reacciona violentamente con el agua produciendo hidrógeno Se arde espontáneamente en contacto con el aire, formando óxido de rubidio Muy blando Propiedades <> <> Número atómico: 37 Punto de ebullición: 688ºC Punto de fusión: 38.9ºC Densidad: 1.53 g/cm3 Masa atómica: 85,4287

FUNDAMENTO TEÓRICO METALES ALCALINOS

Los metales alcalinos se agrupan en una serie de seis elementos químicos en el grupo IA del sistema periódico. Comparados con otros metales son blandos, tienen puntos de fusión bajos, y son tan reactivos que nunca se encuentran en la naturaleza si no es combinado con otros elementos. Son poderosos agentes reductores, o sea, pierden fácilmente un electrón, y reaccionan violentamente con agua para formar hidrógeno gas e hidróxidos del metal, que son bases fuertes. Los metales alcalinos son, por orden de número atómico creciente: litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio.

los metales alcalinos ademas del berilio y el magnecio, se suelen extraer apartir de los cloruro de positados debido a la evaroracion de mares y lagos aun que tambien se extrae del agua del mar ejemplo: el cloruro sodico o sal comun  (NaCl) fusión bajos, y son tan reactivos que nunca se encuentran en la naturaleza si no es combinado con otros elementos. Son poderosos agentes reductores, o sea, pierden fácilmente un electrón, y reaccionan violentamente con agua para formar hidrógeno gas e hidróxidos del metal, que son bases fuertes. Los metales alcalinos son, por orden de número atómico creciente: litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio.

METALES ALCALINOS: LITIO, SODIO, POTASIO, RUBIDIO Y CESIO

Los metales alcalinos  se caracterizan por tener un electrón en el ultimo nivel lo que los hace muy reactivos por que tienden a perderlo, adquiriendo una carga positiva, son aquellos que están situados en el grupo 1 de la tabla periódica (excepto el Hidrógeno que es un gas). Todos tienen un solo electrón en su nivel energético más externo, con tendencia a perderlo (esto es debido a que tienen poca afinidad electrónica, y baja energía de ionización), con lo que forman un ion mono positivo, M⁺. Los alcalinos son los del grupo 1 y la configuración electrónica del grupo es ns¹. Por ello se dice que se encuentran en la zona "s" de la tabla

Reacciones

• Reaccionan fácilmente con halógenos para formar sales iónicas (haluros) y con azufre para formar sulfuros.
• Reaccionan con el hidrógeno al calor, formando hidruros.
• Reaccionan con el agua para producir hidrógeno e hidróxidos. Estas reacciones varían desde efervescencia con Li hasta explosividad con los elementos inferiores en la tabla, donde el liberado se enciende.
• Reaccionan con oxígeno: óxido, Li₂O, peróxido, Na₂O₂, y su peróxido, KO₂.
• Solo el litio reacciona con nitrógeno formando nitruro de litio.

Por último destacar la reactividad en agua de estos componentes. El litio y el sodio producen luz; los demás metales alcalinos reaccionan muy violentamente produciendo gran cantidad de energía. Las bases formadas por metales alcalinos son bases muy fuertes.

Hidrógeno

El hidrógeno, con un único electrón, se sitúa normalmente dentro de la tabla periódica en el mismo grupo de los metales (aunque otras veces aparece separado de éstos o en otra posición). Sin embargo, para arrancar este electrón es necesaria mucha más energía que en el caso de los alcalinos. Como en los halógenos, el hidrógeno sólo necesita un electrón para completar su nivel de energía más externo, por lo que en algunos aspectos el hidrógeno es similar a los halógenos; en su forma elemental se encuentra como una molécula diatómica, H₂, e incluso puede formar sales, llamadas hidruros, MH, con los alcalinos, de forma que el metal le da un electrón al hidrógeno, como si el hidrógeno fuera un halógeno.

Por este motivo, además de que no comparte sus propiedades en los enlaces y otras, no se considera al hidrógeno un alcalino, sino un gas, no metal, cuya configuración electrónica en estado fundamental es 1s¹.

Metales alcalinos, obtención y aplicaciones

Estos metales son: Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K), Rubidio (Rb), Cesio (Cs) y Francio (Fr).

Los metales alcalinos se obtienen por electrólisis de sales fundidas. Ej: Método de Down para la obtención de sodio a partir de la halita (sal gema, cloruro sódico) 2Na⁺_(l) +2Cl^-_(l) —> 2Na_(s) +Cl_2(g)

• uso industrial
• El litio  se utiliza para la síntesis de aluminios de gran resistencia, para esmaltar cerámica, para producir vidrios y como componente de lubricantes y pilas (tiene un gran potencial reductor). En bioquímica es un componente del tejido nervioso y su carencia produce trastornos psiquiátricos, como la depresión bipolar.
• El sodio se utiliza en la industria textil, pues sus sales son blanqueantes. Es componente de algunas gasolinas, jabones (como la soda cáustica), lámparas de vapor de sodio (que producen una luz amarilla intensa) y puede emplearse como refrigerante en reactores nucleares. A pesar de ser tóxico al ingerirlo es un componente fundamental de las células. La bomba de sodio-potasio es responsable hasta cierto punto de la ósmosis
• El potasio se utiliza para producir jabones, vidrios y fertilizantes. Es vital para la transmisión del impulso nervioso
• El rubidio se utiliza para eliminar gases en sistemas de vacío.
• El cesio es el principal componente de células fotoeléctricas.