Grupo 2 A

Metales

alcalinotérreos

Propiedades generales de los alcalinotérreos. Sólidos a temperatura ambiente Propiedades metálicas típicas Más electronegativos que los metales

alcalinos Más densos que los metales alcalinos Más duros que los metales alcalinos Los compuestos que forman son

predominantemente iónicos (a excepción del Be)

Métodos de Obtención

Existen dos métodos fundamentales de obtención:

Electrólisis de sus haluros fundidos: MX2(l) —> M(l) + X2(g).

Reducción de sus óxidos con carbono: MO(s) + C(s) —> M(s) + CO(g)

Berilio.

Propiedades del Berilio.

Número atómico 4

Configuración electrónica. [He] 2S2

Radio atómico/(A)

0.90

Radio Iónico/ pm 311° Energía de ionización /Kjmol-1 900Electronegatividad 1.57Densidad /g cm-3 1.85Punto de fusión /° C 1280H sub/KJ mol-1

321

Minerales que contienen Berilio.El mineral principal del cual

se extrae el metal es el mineral berilio Be3Al2(SiO3)6

.

También existe como bertrandita, [Be4(SiO4)2.H2O],

crisoberilo [BeO.Al2O3] y fenaquita [Be2SiO4].

La esmeralda y el aguamarina son dos piedras preciosas de berilio con impurezas de Cr3+ y Fe3+.

Método de extracciónSe calienta el mineral berilio con

hexafluorosilicato de sodio, Na2SiF6 para producir BeF2, este a su vez se reduce al elemento por medio de magnesio.

Mediante electrólisis de Na2BeF4

ToxicidadTanto el berilio como sus aleaciones

son tóxicas. Las sales solubles de berilio son

altamente toxicas (causan problemas en los pulmones, beriliosis) por lo que se han restringido sus aplicaciones industriales.

Usos del Berilio. El principal uso del berilio metálico se

encuentra en la manufactura de aleaciones berilio-cobre y en el desarrollo de materiales moderadores y reflejantes para reactores nucleares.

El berilio tiene muchos usos en la energía nuclear porque es uno de los materiales más eficientes para disminuir la velocidad de los neutrones, así como para reflejarlos.

Magnesio.

Propiedades del magnesio.Numero atómico. 12

Configuración electrónica. [Ne] 3S2

Radio atómico/(A)

1.30

Radio Iónico/ pm 651° Energía de ionización /Kjmol-1 736Electronegatividad 1.31Densidad /g cm-3 1.74Punto de fusión /° C 650H sub/KJ mol-1

150

Minerales que contienen Magnesio.

Magnesita (MgCO3) Dolomita EpsomitaSerpentina [Mg3(Si2O5)

(OH)4]OlivinoEsteatita (MgSiO3)Talco [Mg3(Si4O10)(OH)2]

Métodos de obtención. • Electrólisis : MgCl2 fundido con

CaCl2 NaCl (700-720ºC)

MgCl2 Mg +2 + 2Cl-

Aplicaciones.El MgSO4 es muy soluble en

agua y se emplea en la industria textil, papelera, como laxante y como abono

El magnesio da origen a los llamados "compuestos de Grignard”.

Es utilizado en aleaciones ligeras, materiales útiles para: construcciones aeronáuticas, automóviles y construcción de misiles

El Mg(OH)2 es muy insoluble en agua y ligeramente básico, se utiliza para tratar la acidez de estomago.

Curiosidades. El Magnesio tiene baja toxicidad y no

es considerado como peligroso para la salud, no obstante, el polvo de magnesio puede irritar las membranas mucosas o el tracto respiratorio superior.

La producción mundial estimada de magnesio fue de 350 000 toneladas.

El magnesio sin alear se utiliza en flashes fotográficos, bombas incendiarias y señales luminosas.

El magnesio aleado con aluminio o cobre en fundición se utiliza en piezas de aviones.

Propiedades físicas Estado de la materia: Sólido Punto de fusión: 1115 K Punto de ebullición: 1757 K Entalpía de vaporización:153,6 kJ/mol Entalpía de fusión: 8,54 kJ/mol

Estructura cristalina: Cúbica centrada en las caras

Método de Obtención.Electrólisis del cloruro de calcio: (ánodo) Reacción de oxidación: 2Cl- + 2 e– Cl2

(cátodo) Reacción de reducción: Ca2+ + 2 e– Ca

Propiedades del Ca.

Número atómico 20

Configuración electrónica. [Ar] 4S2

Radio atómico/(A)

1.74

Radio Iónico/ pm 991° Energía de ionización /Kjmol-1 590Electronegatividad 1Densidad /g cm-3 1.54Punto de fusión /° C 850H sub/KJ mol-1

193

Características. Es menos reactivo que otros de los metales alcalinotérreos. Se encuentra en prácticamente todas las zonas terrestres del

mundo. El Ca es el quinto elemento en abundancia en la corteza terrestre: grandes depósitos minerales como CaCO3. También se encuentra como fluorita (CaF2), calcita, aragonito (CaCO3), y fluoroapatita(3Ca3(PO4)2·CaF2).

Entre los minerales que lo contienen destacan: Piedra caliza (CaCO3 ),calcita, mármol

Anhidrita (CaSO4), Yeso CaSO4·2H2O

Fluorofosfato de calcio (Apatita) Ca5(PO4)3F

Óxido de calcio y magnesio (CaO), (CaMgO2)

Datos curiosos. El consumo de más de 2.5 g de calcio al día sin una causa médica puede llevar al

desarrollo de piedras en los riñones, esclerosis y problemas en los vasos sanguíneos.

La falta de calcio es una de las causas principales de la osteoporosis. A las mujeres se les recomienda aumentar el consumo de calcio para disminuir la

depresión post- parto. Cosas roban calcio: Falta de ejercicio, consumo excesivo de tabaco y bebida. La tortilla tiene más calcio que la leche. El esqueleto humano contiene 1 kilo de calcio.

Estroncio

Propiedades del Sr.Número atómico 38.

Configuración electrónica. [Kr] 5S2

Radio atómico/(A)

1.92

Radio Iónico/ pm 1131° Energía de ionización /Kjmol-1 548Electronegatividad 0.95Densidad /g cm-3 2.62Punto de fusión /° C 768H sub/KJ mol-1

164

• Recibe el nombre de una aldea escocesa “Strontian”• Metal ligero, blanco plateado.

• Se encuentra en la naturaleza como carbonato de estroncio SrCO3 (estroncionita) y como sulfato de estroncio SrSO4 (celestita).

• Se extrae por medio de la electrolisis del SrCl2 , fundido por reducción del SrO con el aluminio

• El estroncio reacciona de manera vigorosa con el agua y en forma de polvo finamente dividido se enciende en el aire

AplicacionesSe utiliza para pirotecniaEl carbonato de estroncio se usa para producir una coloración roja al formarse SrCl2 .Para bengalas de emergencia.

El nitrato de estroncio se mezcla con aserrín, ceras, azufre y KClO4y

se empacan en un tubo impermeable

• El Titanato de estroncio SrTiO3, se emplea para

fabricar gemas artificiales

Datos curiosos. El estroncio se encuentra principalmente en los cereales,

vegetales de hojas y productos lácteos El único compuesto de Sr que es considerado peligroso para la

salud humana, incluso en pequeñas cantidades, es el cromato de estroncio, conocido por causar cáncer de pulmón.

Bario.

Propiedades del Bario. Numero atómico. 56

Configuración electrónica. [Xe] 6S2

Radio atómico/(A)

1.98

Radio Iónico/ pm 1351° Energía de ionización /Kjmol-1 502Electronegatividad 0.89Densidad /g cm-3 3.51Punto de fusión /° C 714H sub/KJ mol-1

176

Reactividad. Con aire: Vigorosa; con calor BaO ; Ba2 N3

Con H2O: Vigorosa; H2 ; Ba(OH)2

Con HCl 6M: Vigorosa; H2 ; BaCl2

Con HNO3 15M: Suave; Ba(NO3)2

Con NaOH 6M: Se vuelve pasivo

Obtención. Se extrae por electrólisis de una disolución

de su cloruro usando cátodo de mercurio y destilando en el vacío la amalgama formada. También se extrae por electrólisis del cloruro fundido y por reducción del BaO con aluminio.

Datos curiosos. El Bario se encuentra en altas

cantidades en los frutos secos, algas, pescados y ciertas plantas.

La toma de gran cantidad de Bario que es soluble puede causar parálisis y en algunos casos incluso la muerte.

Pequeñas cantidades de Bario soluble en agua puede causar en las personas dificultad al respirar, incremento de la presión sanguínea, dolor de estómago, debilidad en los músculos, cambios en los reflejos nerviosos, inflamación del cerebro y el hígado.

Tiene pocos usos: eliminar trazas de gases en tubos de vacío y televisión ("getter"). Piedras de mechero, ya que emite electrones fácilmente al calentarse.

Radio.

Propiedades del Radio. Numero atómico. 88

Configuración electrónica. [Rn] 7S2

Radio atómico/(A)

2.23

Radio Iónico/ pm 1401° Energía de ionización /Kjmol-1 510Electronegatividad 0.89Densidad /g cm-3 5.00Punto de fusión /° C 700H sub/KJ mol-1

130

Particularidades del Radio.• Es el mas pesado de los

alcalinotérreos• Es uno de los mas voluminosos • Es un elemento radioactivo • Los compuestos formados por el

radio producen o emiten rayos alfa , meta y gama

• Tiene una estructura cristalina cubica centrada en el cuerpo

• Fue descubierto por Marie Curie y su marido en 1898

Métodos de obtención.• Se obtiene como resultado de los procesos de

desintegración en minerales de torio y uranio.

• Puede extraerse mediante lavados durante el procesado de los mismos, obteniéndose como bromuro o cloruro de radio.

• Electrólisis de una disolución de cloruro de radio puro con un cátodo de mercurio; la amalgama se destila en atmósfera de hidrógeno y, así, se obtiene el metal puro.

Aplicaciones. Se emplea en pinturas luminosas, ya que,

tanto el radio como sus sales presentan luminiscencia.

En medicina se emplea para el tratamiento del cáncer