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.