Metales Alcalinos

Metales Alcalinos

Los metales alcalinos son: El litio (Li), el sodio (Na), el potasio (K), el rubidio (Rb), el cesio (Cs) y el francio (Fr). Estos elementos pertenecen todos al Grupo 1 o IA de la Tabla Periódica. El nombre de esta familia proviene de la palabra árabe álcalis, que significa cenizas; ya que los primeros compuestos de sodio y potasio fueron descubiertos en cenizas de maderas. Al reaccionar con agua, estos metales forman hidróxidos, que son compuestos que antes se llamaban álcalis.

Son metales blandos, tan es así que el sodio se puede cortar fácilmente con un cuchillo. Al cortarlos o fundirlos se observa su color plateado y su brillo metálico. Los metales alcalinos son de baja densidad. Li, Na y K son menos densos que el agua. El Li es el más duro y a la vez el menos denso. El Cs es el más blando y el más denso.

Tienen puntos de fusión bajos, comprendidos entre 181ºC para el Li y 28.7ºC para el Cs. Estos metales son los más activos químicamente. Por ejemplo: el sodio reacciona enérgicamente con el agua, mientras flota, desprendiéndose gases de hidrógeno. El potasio reacciona aún más violentamente que el sodio.

Por estos motivos, esta clase de metales no se encuentran en estado libre en la naturaleza, sino en forma de compuestos, generalmente sales. Los elementos sodio y potasio son componentes fundamentales de los seres vivos. Se encuentran en forma de iones, cuyas propiedades son muy diferentes a la de los metales.

El NaCl (cloruro de sodio) es el soluto más abundante en el agua del mar. El KNO3 (nitrato de potasio) es el salitre, y abunda en algunos yacimientos, especialmente en Chile. Grandes depósitos naturales de compuestos de litio se encuentran en el fondo de lagos que se secaron. El rubidio y el cesio son muy escasos. El francio es altamente radiactivo y de muy corta vida (22 minutos), por lo que es mucho más escaso aún.

Litio (Li)

El litio fue individualizado en 1817 por Johan August Arfwedson, integrado al hidróxido de litio; y también fue Sir Humphry Davy quien por primera vez logró aislarlo mediante el procedimiento electrolítico, en 1818. Su nombre proviene del griego “lithion” (piedrecilla).

El litio es el más liviano de los elementos que son sólidos a temperatura ambiente.

En la naturaleza está muy extendido, pero no en estado libre, sino solamente en combinaciones contenidas en feldespatos y micas, en algunas aguas minerales y en el tabaco; por lo cual aparece siempre en pequeñas concentraciones. Ocupa el lugar 35 en abundancia de la corteza terrestre.

Una característica que se emplea en laboratorio para identificar el litio en el análisis químico, es que la sales de litio colorean la llama de un rojo intenso.

El litio encabeza la familia de los metales alcalinos en la tabla periódica. En la naturaleza se encuentra como una mezcla de los isótopos Li6 y Li7.

El proceso de extracción de este compuesto es la electrolisis de una mezcla de Cloruro de Litio (LiCl) y Cloruro de Potasio (KCl).

Propiedades Físicas

El litio es de color blanco argénteo y se altera, oxidándose y corroyéndose rápidamente al ponerse en contacto con aire húmedo. Es el metal más liviano que se conoce y arde con intensa coloración roja, además, posee el calor especifico más alto de su grupo en la tabla periódica. El almacenamiento se hace sumergiéndolo en un derivado del petróleo, como la nafta.

Propiedades Químicas

Símbolo Li

Número atómico 3

Valencia 1

Estado de oxidación +1

Electronegatividad 1,0

Radio covalente (Å) 1,34

Radio iónico (Å) 0,60

Radio atómico (Å) 1,55

Configuración electrónica 1s22s1

Masa atómica (g/mol) 6,941

Densidad 0,53 g/cm3

Punto de ebullición 1330 ºC

Punto de fusión 180,5 ºC

Usos

En sus aplicaciones prácticas, el litio es empleado en los reactores nucleares, para obtener el tritio que es un componente de las aleaciones empleadas en su construcción; y también como catalizador.

El deuterohidruro de litio a base del isótopo 6Li, es empleado en las bombas de hidrógeno.

En metalurgia, se emplea para extraer los gases en la fundición de ciertos minerales; y también para evitar la tendencia a que se forme una capa de óxido durante la elaboración del acero.

Otro de sus compuestos, el hidróxido de litio, absorbe el dióxido de carbono, por lo cual se emplea en submarinos y naves espaciales para la purificación del aire ambiente, eliminando los residuos de la respiración humana.

Otros derivados del litio tienen importantes usos medicinales. El carbonato de litio para el tratamiento de artrosis, el bromuro de litio como sedante; y el citrato de litio y el carbonato de litio, como antídotos de las psicosis maníaco-depresivas en fase aguda.

También 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.

Efectos del Litio sobre la salud

Al contacto con los ojos, causa quemaduras. Cuando la sustancia llega a estar húmeda o en contacto con la humedad de las membranas mucosas, causa irritación. Puede causar lacrimación (lagrimeo), visión borrosa y fotofobia. Puede causar conjuntivitis química y daño en la córnea.

Al contacto con la piel, causa quemaduras e irritación, especialmente si la piel está mojada o húmeda. Puede causar ronchas (en los casos más suaves), piel fría y viscosa con cianosis o color pálido.

Ingerirlo, puede causar un daño severo y permanente en el tracto digestivo, quemaduras en el tracto gastrointestinal, perforación del tracto digestivo, falla en los riñones, zumbido en los oídos, visión borrosa, anormalidades en la tiroides, fotofobia, coma y ataques.

Inhalarlo, causa quemaduras químicas al tracto respiratorio, efectos similares a aquellos descritos para la ingestión. La aspiración puede conducir a edema pulmonar y fatiga olfatoria.

Efectos ambientales del Litio

El litio no supone una gran amenaza para la fauna y la flora, ni en el continente ni en los medios acuáticos. Las plantas lo absorben fácilmente, por lo que las plantas son un indicador de las concentraciones de litio en el suelo.

El litio no es un mineral de alimentación para las plantas, pero estimula el crecimiento de las mismas, sin embargo un exceso de litio puede ser tóxico.

Sodio (Na)

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