Elementos Quimicos

Química descriptiva

Alcalinos

Son los elementos del grupo 1 de la tabla periódica (I-A según la nomenclatura tradicional): Li, Na, K, Rb, Cs y Fr, excluyendo al hidrógeno que no se considera un elemento alcalino ya que tiene propiedades completamente distintas del resto.

Configuración electrónica: ... n s 1

Propiedades físicas

Son sólidos blandos, de baja densidad y bajo punto de fusión. Conducen la electricidad y el calor. Recién cortados son de color blanco argéntico con brillo metálico, pero en contacto con el aire se oxidan.

Propiedades químicas

- Tienen baja energía de ionización por lo que ceden fácilmente su electrón de la capa de valencia formando iones monopositivos. Tienen todos valencia iónica +1. Su configuración electrónica lo explica ya que cediendo un electrón alcanzan la estructura de gas noble (regla del octeto).

- Son metales muy reactivos con baja electronegatividad lo que supone que forman compuestos iónicos con elementos no metálicos.

- Reaccionan violentamente con el agua formando hidróxidos (álcalis, de ahí su denominación): Na (s) + H 2 O ( l ) ! NaOH (aq) + ½ H 2 (g)

- En contacto con el aire forman el óxido del metal (M 2 O).

- Son elementos muy reductores ya que tienen gran tendencia a perder un electrón.

Estado natural

No se encuentran libres en la naturaleza, sino como cationes que forman parte de sales (NaCl, KNO 3 )

Obtención

-Suelen obtenerse por electrólisis de sus sales fundidas.

-Aplicaciones y propiedades específicas de alguno de los elementos

- Li Aleaciones ligeras con aluminio y magnesio, baterías, psicofármacos (Li 2 CO 3 )

- Na Jabones y productos de limpieza (NaOH), alimentación (NaCl), levadura química (NaHCO3

- K Abonos (KNO 3 o K 2 SO 4), reactivos químicos (KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, ...)

- Rb Células fotoeléctricas y catalizadores.

- Cs Células fotoeléctricas. Su isótopo 137 es radiactivo y se emplea en medicina.

- Fr No existe en la naturaleza (ni libre ni combinado) debido a la inestabilidad de su núcleo. Ha sido obtenido artificialmente.

Alcalinotérreos

Son los elementos del grupo 2 de la tabla periódica (II-A): Be, Mg, Sr. Ba y Ra.

Configuración electrónica: ... n s 2

Propiedades físicas

Son sólidos con punto de fusión más alto que los alcalinos. Tienen brillo metálico y conducen la electricidad y el calor.

Propiedades químicas

- Su configuración electrónica es n s 2 lo que supone que para alcanzar la configuración de gas noble han de perder dos electrones. Tienen pues valencia +2.

- Son metales con baja electronegatividad pero menos reactivos que los alcalinos. Se combinan con los no metales formando enlace iónico.

- La reactividad aumenta a medida que se desciende en el grupo. Por ejemplo, el berilio y el magnesio no reaccionan con el agua, mientras que el estroncio y los elementos que le siguen descomponen el agua con rapidez.

- Al igual que los alcalinos, son compuestos muy reductores.

Estado natural

No se encuentran libres en la naturaleza, sino en forma de compuestos entre los que abundan los carbonatos y los sulfatos.

Obtención

Se obtienen por electrólisis de sus sales fundidas, pero también pueden obtenerse por reducción tratándolos con reductores más fuertes que ellos:

CaCl 2 ( l ) + 2 Na (g) ! 2 NaCl ( l ) + Ca (s) (Reacción a 800 K)

Aplicaciones y propiedades específicas de alguno de los elementos

- Be Aleaciones de gran dureza y resistencia. Algunas piedras preciosas como las esmeraldas son compuestas de berilio.

- Mg Aleaciones ligeras con aluminio, medicina, material refractario, pirotecnia.

- Ca Cal y cemento. Medicina; forma parte de los huesos e interviene en la contracción muscular y en la transmisión nerviosa.

- Sr Pirotecnia. Su isótopo radiactivo se emplea para detectar cáncer de huesos.

- Ba Material de contraste en pruebas radiológicas (BaSO 4)

- Ra Es radiactivo y muy poco abundante en la naturaleza. Su inhalación o ingestión puede producir cáncer.

Térreos

También llamados boroideos, son los elementos del grupo 13 de la tabla periódica (III-A): B, Al, Ga. In y Tl.

Configuración electrónica: ... n s 2... n p 1

Propiedades físicas

Son todos sólidos. El boro forma una red covalente y tiene una altísima temperatura de fusión. El resto son metales con menor temperatura de fusión y conductores del calor y la electricidad.

Propiedades químicas

- El boro es el elemento menos reactivo del grupo. Forma enlaces covalentes dando moléculas deficientes en electrones.

- El resto son metales menos reductores que los de los grupos 1 y 2. Reaccionan con el agua y con el oxígeno del aire pero a altas temperaturas.

- Se combinan con los halógenos formando los haluros (BCl 3, AlCl 3,...)

Estado natural

No se encuentran libres en la naturaleza. El boro se encuentra en pequeña proporción en forma de ácido bórico (H3 BO 3) y de borax (tetraborato sódico decahidratado: Na 2 B 4O 7. 10 H 2 O). El aluminio es el metal más abundante en la naturaleza formando numerosos silicatos; también se encuentra en forma de óxido (bauxita: Al2 O3. 2H2 O)

Obtención

El boro se obtiene reduciendo el óxido bórico en caliente con exceso de magnesio en polvo: B 2 O 3 + 3 Mg - MgO + 2 B

El aluminio se obtiene por electrólisis de la bauxita. El resto se obtiene por reducción de sus óxidos o también por electrólisis.

Aplicaciones y propiedades específicas de alguno de los elementos

- B Industria del vidrio. Cerámica (materiales de tipo pirex). Semiconductores.

- Al Aleaciones ligeras.

- Ga Semiconductores y diodos LED (emisores de luz).

- In Aleaciones de aplicación muy particular, por ejemplo aleaciones líquidas a temperatura ambiente.

- Tl Fabricación de artículos electrónicos. Pruebas médicas.

Carbonoideos

Son los elementos del grupo 14 de la tabla periódica (IV-A): C, Si, Ge, Sn y Pb.

Configuración electrónica: ... n s 2...n p 2

Propiedades físicas

Son todos sólidos. El carbono y el silicio forman redes covalentes por lo que tienen altos puntos de fusión. El estaño y el plomo son metales por lo que conducen el calor y la electricidad. Tienen punto de fusión mucho menores. El grafito (forma alotrópica del carbono) conduce la electricidad debido a los electrones deslocalizados de su nube π.

Propiedades químicas

- El carácter metálico aumenta al descender en el

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