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Metales alcalinotérreos grupo II A - usos y aplicaciones de los metales del grupo IIA y sus compuestos



Metales alcalinotérreos grupo II A
Los metales alcalinotérreos son todos de color blanco plateado, maleables, dúctiles y ligeramente mas duros que sus vecinos del grupo IA . su actividad se incrementa de la parte inferior a la superior dentro del grupo y se considera que Ca Sr y Be son muy activos. Ambos se pierden cuando se forman compuestos iónicos, aun que no con tanta facilidad como el electrón mas externo de los metales alcalinos. Mientras que la mayoría de los compuestos del grupo IIA es iónica, del Be muestra caracter covalente mas pronunciado. Esto se debe a la densidad de carga extremadamente alta del B2+ por tanto los compuestos del berilio se asemejan a los del aluminio del grupo IIIA. Los metales del grupo IIA tienen estado de oxidación +2 en todos sus compuestos, si tendencia a formar iones 2+ aumenta del Ba hasta el Ra


Los metales alcalinotérreos muestran un ambito de propiedades químicas mas amplio que los metales alcalinos. Los metales del grupo IIA no son tan reactivos como los de grupo IA, pero son demasiados reactivos para encontrarse libres en la naturaleza. Se obtienen por electrosis de sus cloruros fundidos. Para incrementar la conductividad eléctrica del BeCl2 anhidro fundido que es covalente y polímero, se añaden pequeñas cantidades de NaCl a la función.
El calcio y el magnesio se encuentran en forma abundante en la corteza terrestre, en especial en forma de carbonatos y sulfatos. Elberilio, el estroncio y el bario son menos abundantes. Todos los isotopos del radio conocido son radiactivos y muy raros.
Con excepción del Be todos los metales alcalinotérreos se oxidan formando óxidos con el aire. Los óxidos del grupo IIA son basicos y reaccionan con el agua para formar hidróxidos. El hidróxido de berilio BeOH2 es bastante insoluble en agua y es anfótero. El hidróxido de magnesio Mg(OH)2 es levemente soluble en agua (Kpe = 1.5 x 10-11 ). Los hidróxidos de Ca, Sr y Ba son bases fuertes solubles.
El calcio el Sr y el Ba reaccionan con el agua a 25° C para formar hidróxidos y H2 el magnesio reacciona con el vapor para producir MgO y H2 . el Berilio no reacciona con agua pura aunque se encuentre al rojo vivo.
Los compuestos del grupo IIA por lo general son menos solubles en el agua que los compuestos correspondientes al grupo IA, pero muchos son bastante solubles. Todos formar iones hidratados. Debido a la fuerte atracción que tiene el Be2+ hacia los electrones del agua.

Usos y aplicaciones de los metales del grupo IIA y sus compuestos

Ca
El calcio y sus compuestos son muy empleados a nivel comercial. El elemento se usa como agente reductor en la metalurgia de uranio, torio y otros metales. También se emplea como depurador con el fin de eliminar impurezas disueltas como oxigeno azufre y carbono en metales fundidos y para eliminar gases residuales en tubos de vacio. Es componente en muchasaleaciones. Al calentar piedra caliza se obtiene cal viva CaO que puede ser tratada con agua para formar cal hidratada Ca(OH)2 una base económica que tiene mucha aplicación industrial. Cuando se mescla la cal hidratada con arena y se expone al CO2 atmosférico, se endurece para formar argamasa y con una ligera ligazón de yeso de cal para recubrir paredes y techos.
Mg
El magnesio metalico se quema en la atmosfera produciendo una luz blanca y brillante que se emplea para flash fotografico, luces de bengala y bombas incendiarias. Es de peso muy ligero por lo que se emplea en muchas aleaciones con fines estructurales. Al igual que el aluminio, forma un recubrimiento de oxido impermeable que lo protege de oxidación posterior. Como los océanos constituyen una fuente inagotable de magnesio, es probable que le encuentren muchas aplicaciones estructurales mas.
El metal se emplea como reactivo para muchas síntesis organicas importantes. Cuando se descompone térmicamente la magnesita se produce magnesia MgO. La magnesia es un excelente aislante calorífico y se emplea en hornos y crisoles. Puede convertirse a Mg(OH)2 por reacción con sales de amoniaco acuosas una suspensión acuosa llamada leche de magnesia se emplea como antiacido estomacal y laxante.
Be
Debido a su rareza el berilio tiene pocas aplicaciones practicas. Se encuentra principalmente como berilio Be3Al2Si6O18 , una piedra fina con las impurezas adecuadas puede seraguamarina (azul) o esmeralda (verde) no se dispuso del metal en si para uso industrial sino hasta 1957. Sus propiedades de muy baja densidad y alta resistencia constituyen la base de sus aplicaciones principales como material estructural. También forma aleaciones con el cobre que se emplean en contactos eléctricos, resortes y herramientas que no echan chispas. Debido a que es transparente a los rayos X las mirillas para tubos de rayos X se construyen de berilio. Los compuestos de berilio son muy tóxicos.
Sr
Las sales de estroncio se emplean en las luces de bengala y en cohetes de señales y muestran el brillo rojo característico de las flamas de estroncio.
El metal en carece de aplicaciones practicas.
Ba
El bario es un constituyente de aleaciones que se emplean para brújulas debido a la facilidad con que se emite electrones al calentarse. Se emplea como agente desgacificante para tubos de vacio. Una lechada de sulfato de bario finamente dividido en la barita BaSO4 se emplea para recubrir el aparato intestinal con el fin de tomar placas radiograficas, ya que se absorben los rayos X a la perfección. Es tan insoluble que no es venenoso; todas las sales solubles de berilio son muy toxicas. Una combinación de ZnS y BaSO4 forman un pigmentó color blanco brillante muy insoluble que se llama litopón.

No metales grupo VI
Los elementos del grupo VIA son menos electronegativos que los halógenos. El oxigeno y el azufreson evidentemente no metaloides y forma cristales similares a los metalicos. Su química es principalmente no metalica. El plonio es un metal. Los 29 isotopos del polonio son radiactivos.
La configuración electrónica externa de los elementos de grupo VIA es sn2np4. Todos pueden ganar o compartir dos electrones al formar compuestos. Todos forman compuestos covalentes del tipo H2E, en los cuales el elemento del grupo VIA, tiene numero de oxidación de -2 . el numero maximo de atomos que pueden anlazarse con el O es cuatro, pero el S, Se y Te y probablemente el Po pueden enlazarse covalentemente hasta con seis atomos. Esto se debe a que existen orbitales de vacios en la capa externa de cada uno de los elementos del grupo VIA, con excepción del O. uno o mas de los orbitales d pueden acomodar electrones adicionales para formar hasta seis enlaces.
Usos y aplicaciones de los elementos no metales

Azufre
El azufre aproximadamente, el 0.05% de la corteza terrestre . fue uno de los elementos conocidos desde la antigüedad. Los griegos lo emplearon como colorante amarillo y se quemaba en algunas recemonias religiosas por su color poco común. Es el azufre bíblico. Los alquimistas trataron de incorporar el color amarillo a otras sustancias para producir oro.
El azufre se encuentra como elemento libre, principalmente en forma de moléculas S8 y en sulfuros metalicos como la galena . PbS, pirita de hierro, FeS2 y el cinabrio,HgS. Menor grado se encuentra en forma de sulfatos metalicos como barita.
El azufre se encuentra en muchos materiales naturales como el petróleo y el carbón. Su presencia en los combustibles fociles ocaciona problemas ambientales y para la salud, ya que muchos compuestos qe tienen azufre experiementancombustion para producir deoxido de azufre contaminante atmosférico.
Casi la mitad del azufre que se emplea en los estados unidos se recupera del gas natural y del petróleo. El sulfato de hidrogeno se oxida a azufre en el horno
El azufre elemental se encuentra en minas a lo largo de la costa del golfo en los estados unidos y se obtiene mediante el proceso frasch o proceso de agua caliente. En su mayoría se emplea para la producción de acido sulfúrico H2SO4 , el mas importante de todos los productos químicos. El azufre también es un componente de la polvora negra y se emplea en la vulcanización de hule y en la síntesis de muchos compuestos organicos que los contienen.
En cada uno de los tres estados físicos, el azufre elemental existe en diversas formas. Las dos mas estables son la rómbica y la monoclínica que son modificaciones cristalinas formadas de moléculas de S8 son anillos plegados que contienen 8 atomos de azufre y todos los enlaces S-S son simples
Selenio
Al igual que el azufre, el selenio existe en diversas formas alotrópicas, aunque solo se han caracterizado bien dos modificaciones cristalinas comunes,estas son la forma hexagonal gris, similar a loos metales y la forma monoclínica no metalica calor rojizo. El selenio se encuentra principalmente como moléculas de Se8en forma solid, pero el vapor contiene moléculas de Se8 Se6y Se4 aparentemente solo hay una forma liquida. El selenioes poco común (9 x 10-6% de corteza terrestre) se encuentra principalmente como impureza de los depósitos de azufre, sulfuro y sulfat. Se obtiene de los polvos de combustión que se forman al tostar minerales sulfurosos y del lodo anodico que se forma en la refinación electrolítica del cobre. Se emplea colorante rojo para el vidrio. La forma metalica del selenio tiene conductividad eléctrica muy sensible a la luz, por lo que se emplea en maquinas fotocopiadoras y en celdas solares.
Telurio
El telurio es un menos abudantes que el selenio ( 2 x 10-7% de la corteza terrestre) se encuentra principalmente en minerales sulfurosos, especialmente en el sulfato de cobre y como telururos de oro y plata. También se obtiene del “lodo anodico” de la refinación del cobre. El elemento forma cristales hexagonales brillantes de color bronceado que tiene conductividad eléctrica baja. Se añade a algunos metales, en especial el plomo, para incrementar su resistencia eléctrica y mejorar la resistencia al calor, a la corrosión al choque mecani y el desgaste. También emplea como colorante rojo, azul o café del vidrio. Este metaloide es un semiconductor.


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