El grupo 2 o alcalinotérreos de la tabla periódica

El grupo 2 o alcalinotérreos

En la nomenclatura IUPAC moderna, a los elementos alcalinotérreos se les llama grupo 2, este grupo contiene al Berilio Be, Magnesio Mg, Calcio Ca, Estroncio Sr, Bario Ba y al Radio Ra. Y pertenecen al bloque S de la tabla periódica.

Este grupo debe su nombre a los óxidos que forman, los cuales forman soluciones básicas. “Térreo” es un viejo término aplicado por los primeros químicos para referirse a sustancias insolubles en agua y resistentes al calor. Cuando hacen ignición emiten un color distinguible, con excepción del Be y Mg, que emiten una luz blanca y brillosa.

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Antoine Lavoisier,en su libro “tratado de los elementos químicos” de 1789, los llamó elementos que forman sales térreas, luego sugirió que quizás sean oxidos metálicoas, pero admitió que eran solo conjeturas. En 1808, guiado por la idea de Lavoisier, Humphry Davy fue el primero en obtener muestras de estos metales por electrólisis de las “tierras” fundidas.

Sir Humphry Davy, Bt [pic 2]

Reaccionan con los elementos halógenos (grupo 7) para formar sales iónicas, y con el agua forman fuertes hidróxidos alcalinos (bases). Sin embargo, hay algunas excepciones, el Berilio NO reacciona con agua incluso con altas temperaturas (Vapor) y sus halogenuros son covalentes. El magnesio reacciona únicamente con vapor y el Calcio con agua caliente

X + 2H2O → X(OH)2 + H2

Cualquier element del grupo 2, excepto Be

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Tienen propiedades metálicas típicas, a diferencia de los metales Alcalinos (grupo 1) son más duros, densos y con puntos de fusión mucho más altos (energía de ionización).

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TABLA I.- Propiedades de los elementos del grupo 2A.

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TABLA I.- Propiedades de los elementos del grupo 1A.

Sus energías de ionización son de las más bajas, aunque no tan bajas como las del grupo 1 por lo que tienen tendencia a oxidarse, es decir, formar iones positivos al perder electrones

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Primera energias de ionización vs Numero atómico

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Carga de iones

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El berilio tiene una rigidez excepcional y un punto de fusión razonablemente alto, su módulo de elasticidad es 50% mayor que el acero o cual lo hace un buen conductor acústico. El berilio se encuentra encima del aluminio en las series electroquímicas, por lo que se esperaría una mayor actividad química que el aluminio, sin embargo casi no reacciona con el aire y menos con el agua, aún al rojo vivo debido a una capa de óxido que le cubre, una vez que enciende, el berilio se quema de forma brillosa y forma una mezcla de BeO con Be3N2.

Los isotopos más comunes del Be son el berilio-10 y el berilio-9, este es el único isótopo estable.

La producción del Berilio es un proceso complicado y que consume mucha energía. Durante el siglo 19 se obtenía a través de la electrólisis de una mezcla de BeF2 y NaF, pero era un proceso que consumía mucha energía. Hasta 1957 se logro producir Berilio puro, reduciendo sus componentes con potasio o sodio metálico.

Actualmente la mayoría del berilio se produce reduciendo el BeF2 con magnesio puro, la reacción que se lleva a cabo es la siguiente: BeF2 + Mg → MgF2 + Be, el precio en el mercado de lingotes de berilio fundido al vacío era de $745 por kilogramo. USA, China y Kazakhastan, son los únicos tres países que producen erilio a escala industrial. La producción mundial de Berilio a decaído de 343 a 200 toneladas, y USA produce el 88%.

Aplicaciones conocidas

Ventanas de radiación.- Forman parte de los tubos de rayos X, también las bases para las muestras son hechas de berilio.

Aplicaciones mecánicas.- Es usado en los componentes estructurales en las industrias de defensa y aeroespaciales en aeronaves de alta velocidad (supersónicas) y satélites de comunicación.

Espejos de Berilio.- Son usados en los sistemas ópticos de guía para tanques de guerra y telescopios espaciales.

Herramientas diamagnéticas.- Este tipo de herramientas fabricadas con berilio puro es usado en los departamentos anti-explosivos de fuerzas armadas.

Diseño de armas nucleares.- Placas o láminas delgadas de berilio son usadas como pequeños reactores nucleares de berilio.

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http://www.mercadosdelasenergias.com/noticia/1420/

PELIGROSIDAD

La toxicidad del berilio depende mucho del tiempo de exposición así como la forma en que se maneja. Es considerado un cancerígeno y también produce una enfermedad granulomatoa en los pulmones por exposición al berilio, la cual fue reportada por primera vez en Europa en 1933 y en USA en 1943 en los trabajadores de las plantas manufacturadoras de berilio y entre los que diseñan bombas nucleares. Ya que al principio se llevaba a la boca los componentes a examinar, buscando un sabor dulce, a fin de detectar la presencia del berilio. El berilio debe ser manejado con extrema precaución, ya que una exposición prolongada produce cáncer de pulmones.

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El magnesio es un elemento muy fuerte, de color plateado y tiene una densidad del 66.66% del aluminio, lo que lo hace muy ligero, se opaca ligeramente al ser expuesto al aire libre, aunque tiene una capa delgada de ´+oxido que lo hace impermeable y es muy difícil de eliminar.

Reacciona con agua líquida a temperatura ambiente, aunque reacciona más lentamente que el calcio, aunque en forma de polvo reacciona mucho más rápidamente, de igual forma si se aumenta la temperatura. Reacciona de forma exotérmica con la mayoría de los ácidos, como el ácido clorhídrico, produciendo cloruros del metal e hidrógeno gaseoso.

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