Alcalinos Terreos

INDICE

• Alcalinos terreos

• Estructura electrónica, estados de oxidación y características del enlace en sus compuestos

• Estroncio

• Bario

• Radio

ALCALINOS TERREOS

Son los elementos metálicos del grupo 2 (antiguo IIA) de la Tabla Periódica. El nombre del grupo proviene de la situación entre los metales alcalinos y los elementos térreos y del hecho de que sus "tierras" (nombre antiguo para los óxidos de calcio, estroncio y bario) son básicos (álcalis). Son: berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio.

Constituyen algo más del 4% de la corteza terrestre (sobre todo calcio y magnesio), pero son bastante reactivos y no se encuentran libres. El radio es muy raro.

Se obtienen por electrólisis de sus haluros fundidos o por reducción de sus óxidos.

Son metales ligeros con colores que van desde el gris al blanco, con dureza variable (el berilio es muy duro y quebradizo y el estroncio es muy maleable). Son más duros que los alcalinos.

Su configuración electrónica presenta dos electrones de valencia (2 electrones s). Tienen todo el número de oxidación +2 y son muy reactivos, aumentando la reactividad al descender en el grupo. Se oxidan superficialmente con rapidez. Son buenos reductores. Sus propiedades son intermedias a las de los grupos entre los que se encuentran: sus óxidos son básicos (aumentando la basicidad según aumenta el número atómico) y sus hidróxidos (excepto el de berilio que es anfótero) son bases fuertes como los de los alcalinos, pero otras propiedades son parecidas a las del grupo de los térreos. Al aire húmedo y en agua forman hidróxido (desprendiendo hidrógeno), en algunos casos sólo superficial que impide el posterior ataque o lo hacen más lento (berilio y magnesio). Reaccionan directamente con halógenos, hidrógeno (no berilio o magnesio), oxígeno, carbono, azufre, selenio y teluro, formando, excepto el berilio, compuestos mayoritariamente iónicos. Reducen los iones H+ a hidrógeno, pero ni berilio ni magnesio se disuelven ácido nítrico debido a la formación de una capa de óxido.

Todos los compuestos suelen ser menos solubles en agua que los del grupo 1.

Se emplean en la tecnología nuclear (berilio) y en aleaciones de baja densidad, elevada solidez y estabilidad frente a la corrosión (berilio, magnesio).

El berilio y el bario son venenosos, mientras que el magnesio y el calcio son oligoelementos fundamentales de los seres vivos.

Históricamente a los metales del grupo 1 se les ha denominado metales alcalinos y a los del grupo 2, alcalino - térreos, aunque debe destacarse que en este último grupo, sólo Ca, Sr y Ba fueron realmente encontrados en tierras alcalinas.

Estructura electrónica, estados de oxidación y características del enlace en sus compuestos

Con configuraciones electrónicas [GN] ns1 y [GN] ns2 respectivamente, y debido a las bajas energías de ionización de estos electrones externos, la química de los elementos de estos grupos es principalmente la de los iones M+ para el grupo 1 y M2+ para el grupo 2. Existen pruebas de la existencia de los iones M(I)- formados al completarse la capa de valencia en las disoluciones de los metales alcalinos en amoníaco líquido.

El Li+ es un ion excepcionalmente pequeño, con una relación carga/radio comparable a la del Mg2+. Es por esta razón que las propiedades de un número de compuestos de litio son algo diferentes a las del resto de los metales del grupo y similares a las de los compuestos de magnesio. Entre estas características pueden citarse las siguientes:

Las sales de litio con aniones muy pequeños son muy estables debido a las elevadas energías reticulares, mientras que las de aniones grandes son relativamente inestables debido al pobre empaquetamiento que se produce entre iones pequeños y grandes. Pueden citarse a modo de ejemplo de lo que se explica, los siguientes: el LiH es estable hasta 900 oC aproximadamente, pero el NaH se descompone a 350 oC; el Li3N es estable, pero el Na3N no existe a 25 oC. En cambio, el LiOH se descompone al calentarlo al rojo, mientras que los restantes subliman sin descomposición; muchas sales oxigenadas de estos metales aumentan su estabilidad térmica del Li al Cs.

• Las solubilidades de los compuestos de Li son, en general, menores que las de los restantes metales del grupo 1, y se asemejan a las de los compuestos de magnesio.

En el grupo 2 se encuentra otro comportamiento con relación a la naturaleza del enlace. Por su pequeño tamaño y elevada densidad de carga, la química del berilio es predominantemente covalente, y en disolución acuosa existen las especies [Be (H2O)4]2+ bien definidas. La química del magnesio es intermedia entre la del Be y los más pesados el grupo, que forman compuestos predominantemente iónicos, pero no se asemeja mucho a ellos. Su tendencia a formar enlaces covalentes es alta de acuerdo con su elevada relación carga/radio. Una prueba de ello es la facilidad de formación de enlaces con carbono.

MI(s) + H2O = MOH(ac) + ½ H2(g)

MII(s) + 2 H2O = M(OH)2(ac) + H2(g)

Los metales del grupo 1 son todos blandos y muy ligeros, de bajas temperaturas de fusión, como cabe esperar del débil enlace metálico al cual cada átomo aporta sólo un electrón. Todos cristalizan con empaquetamiento cúbico centrado en el cuerpo (body centered cubic - bcc), lo que sin dudas está relacionado con la regularidad en sus propiedades.

Los del Grupo 2 son relativamente más duros si se les compara con los del grupo 1, y este hecho, así como el resto de sus propiedades refleja el aporte de dos electrones por átomo al enlace. Las estructuras cristalinas de los metales son diferentes en este grupo.

Los metales del grupo 2 también reaccionan rápidamente con el oxígeno, pero mucho más lentamente que los alcalinos

El magnesio también reacciona directamente con el nitrógeno a alta temperatura, y es el único que forma el MII3N2 iónico, ya que los restantes metales alcalino-térreos forman además compuestos con otra estequiometria.

Todos, con excepción del berilio, reaccionan directamente con el hidrógeno a temperaturas entre 300 y 700 oC produciendo hidruros de tipo iónico o salino. El berilio forma hidruros de tipo polimérico. Aunque le formación del ion H- es endotérmica, los bajos potenciales de ionización de estos metales, así como la formación exotérmica de las redes iónicas

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