Alcalinotérreos
| H | He | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||
| Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |
| Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |
| Cs | Ba | La | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Fr | Ra | Ac | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | |||||||
| * | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||
| ** | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | ||||
| Metales alcalinotérreos |
Los metales alcalinotérreos son un grupo de elementos que se encuentran situados en el grupo 2 de la tabla periódica y son los siguientes: berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra). Este último no siempre se considera, pues tiene un tiempo de vida media corto.
El nombre «alcalinotérreos» proviene del nombre que recibían sus óxidos, «tierras», que tienen propiedades básicas (alcalinas). Poseen una electronegatividad ≤ 1,57 según la escala de Pauling.
Los alcalinotérreos son más duros que los metales alcalinos, tienen brillo y son buenos conductores eléctricos; menos reactivos que los alcalinos, buenos agentes reductores y forman compuestos iónicos. Todos ellos tienen dos electrones en su capa más externa (electrones de Valencia).
Características
- Tienen una configuración electrónica ns2.
- Tienen baja energía de ionización, aunque mayor que los alcalinos del mismo período, tanto menor si se desciende en el grupo.
- A excepción del berilio, forman compuestos claramente iónicos.
- Son metales de baja densidad, coloreados y blandos.
- La solubilidad de sus compuestos es bastante menor que sus correspondientes alcalinos.
- Todos tienen sólo dos electrones en su nivel energético más externo, con tendencia a perderlos, por su lado con lo que forman un ion positivo.
- Todos tienen como valencia +2.
- Se comportan como alcalinos y térreos al mismo tiempo.
Reacciones
- Reaccionan con facilidad con halógenos para formar sales iónicas.
M + X2 —> MX2 Ejemplo: Ca + Cl2 → CaCl2
- El anhidro cloruro de calcio es una sustancia higroscópica que se usa como desecante
Reacción con Oxígeno para formar óxidos igual que los alcalinos. Ca + 1/2 O2 → CaO Mg + 1/2O2 → MgO
Con Hidrógeno forman sales muy solubles en agua
Ca + H2 → CaH2
Ca, Sr y Ba reaccionan fácilmente con el agua para formar hidróxido e hidrógeno gaseoso. Be y Mg son pasivados por una capa impermeable de óxido. Sin embargo, el magnesio amalgamado reaccionará con el vapor de agua.
Mg + H2O → MgO + H2
No es de extrañar que la dureza del agua se base en estas propiedades.
Metales alcalinotérreos, obtención y aplicaciones
- 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)
- El Berilio se emplea en la tecnología nuclear y en aleaciones de baja densidad, elevada solidez y estabilidad frente a la corrosión. También se utiliza como dopante de tipo p para algunos semiconductores.
- El magnesio ha sido ampliamente utilizado en la industria con un papel estructural en la medida en que sus propiedades en esta área son mejores que las del aluminio; sin embargo, su uso se ha reducido debido al riesgo de inflamación que presenta. A menudo se alea con aluminio o zinc para formar materiales con propiedades interesantes.
- El calcio actúa como agente reductor en la separación de otros metales de sus minerales, como el uranio. También se alea con otros metales, como el aluminio y el cobre, y se puede utilizar para la desoxidación de determinadas aleaciones o en la producción de mortero y cemento.
- El estroncio y el bario tienen menos aplicaciones que los metales alcalinotérreos más ligeros. El carbonato de estroncio SrCO3 se utiliza para producir fuegos artificiales rojos, mientras que el estroncio puro se utiliza para estudios neuroquímicos. Mientras el bario se utiliza para crear un vacío en los tubos de electrones principalmente.
Importancia biológica
Los metales alcalinotérreos tienen un papel biológico muy variable, algunos son esenciales, otros altamente tóxicos o incluso indiferentes:
El berilio es poco soluble en agua, muy raramente está presente en las células vivas y no tiene ningún papel biológico conocido
El magnesio y el calcio en diferencia están ampliamente presentes en todos los organismos vivos conocidos y juegan un papel vital. Por ejemplo, el magnesio actúa como cofactor en muchas enzimas y las sales de calcio juegan un papel estructural en los huesos de vertebrados y las conchas de moluscos.
Los gradientes de concentración de iones de Magnesio y Calcio a través de las membranas celulares o intracelulares (orgánulos envolventes) están regulados por bombas de iones que interactúan con varios procesos bioquímicos fundamentales.
El estroncio y el bario son bastante raros en la biosfera y, por lo tanto, tienen un papel biológico marginal. No obstante, el estroncio juega un papel importante en los animales marinos, en particular el coral, donde participa en la síntesis del exoesqueleto.