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 31 1° Energía de ionización /Kjmol-1 900 Electronegatividad 1.57 Densidad /g cm-3 1.85 Punto de fusión /° C 1280 H 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 extracción Se 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

Toxicidad Tanto 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 65 1° Energía de ionización /Kjmol-1 736 Electronegatividad 1.31 Densidad /g cm-3 1.74 Punto de fusión /° C 650 H sub/ KJ mol-1 150

Minerales que contienen Magnesio. Magnesita (MgCO3)  Dolomita Epsomita Serpentina [Mg3(Si2O5)(OH)4] Olivino Esteatita (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. 1.74 99 590 1 1.54 850 193 Número atómico 20 Configuración electrónica. [Ar] 4S2 Radio atómico/ (A) 1.74 Radio Iónico/ pm 99 1° Energía de ionización /Kjmol-1 590 Electronegatividad 1 Densidad /g cm-3 1.54 Punto de fusión /° C 850 H 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. 1.92 113 548 0.95 2.62 768 164 Número atómico 38. Configuración electrónica. [Kr] 5S2 Radio atómico/ (A) 1.92 Radio Iónico/ pm 113 1° Energía de ionización /Kjmol-1 548 Electronegatividad 0.95 Densidad /g cm-3 2.62 Punto de fusión /° C 768 H 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

Aplicaciones Se utiliza para pirotecnia El 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. 1.98 135 502 0.89 3.51 714 176 Numero atómico. 56 Configuración electrónica. [Xe] 6S2 Radio atómico/ (A) 1.98 Radio Iónico/ pm 135 1° Energía de ionización /Kjmol-1 502 Electronegatividad 0.89 Densidad /g cm-3 3.51 Punto de fusión /° C 714 H 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. 2.23 140 510 0.89 5.00 700 130 Numero atómico. 88 Configuración electrónica. [Rn] 7S2 Radio atómico/ (A) 2.23 Radio Iónico/ pm 140 1° Energía de ionización /Kjmol-1 510 Electronegatividad 0.89 Densidad /g cm-3 5.00 Punto de fusión /° C 700 H 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