- Estructura electrónica, estados de oxidación y características del enlace en sus compuestos
- Estroncio
- Bario
- Radio
- Grupo II (metales alcalino – térreos)
Son los elementos metálicos del grupo 2 (antiguo IIA) de la Tabla Periódica. El nombre del grupo proviene de la situación entre los metales alcalinos y los elementos térreos y del hecho de que sus "tierras" (nombre antiguo para los óxidos de calcio, estroncio y bario) son básicos (álcalis). Son: berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio.
Constituyen algo más del 4% de la corteza terrestre (sobre todo calcio y magnesio), pero son bastante reactivos y no se encuentran libres. El radio es muy raro.
Se obtienen por electrólisis de sus haluros fundidos o por reducción de sus óxidos.
Son metales ligeros con colores que van desde el gris al blanco, con dureza variable (el berilio es muy duro y quebradizo y el estroncio es muy maleable). Son más duros que los alcalinos.
Su configuración electrónica presenta dos electrones de valencia (2 electrones s). Tienen todo el número de oxidación +2 y son muy reactivos, aumentando la reactividad al descender en el grupo. Se oxidan superficialmente con rapidez. Son buenos reductores. Sus propiedades son intermedias a las de los grupos entre los que se encuentran: sus óxidos son básicos (aumentando la basicidad según aumenta el número atómico) y sus hidróxidos (excepto el de berilio que es anfótero) son bases fuertes como los de los alcalinos, pero otras propiedades son parecidas a las del grupo de los térreos. Al aire húmedo y en agua forman hidróxido (desprendiendo hidrógeno), en algunos casos sólo superficial que impide el posterior ataque o lo hacen más lento (berilio y magnesio). Reaccionan directamente con halógenos, hidrógeno (no berilio o magnesio), oxígeno, carbono, azufre, selenio y teluro, formando, excepto el berilio, compuestos mayoritariamente iónicos. Reducen los iones H+ a hidrógeno, pero ni berilio ni magnesio se disuelven ácido nítrico debido a la formación de una capa de óxido.
Todos los compuestos suelen ser menos solubles en agua que los del grupo 1.
Se emplean en la tecnología nuclear (berilio) y en aleaciones de baja densidad, elevada solidez y estabilidad frente a la corrosión (berilio, magnesio).
El berilio y el bario son venenosos, mientras que el magnesio y el calcio son oligoelementos fundamentales de los seres vivos.
Históricamente a los metales del grupo 1 se les ha denominado metales alcalinos y a los del grupo 2, alcalino - térreos, aunque debe destacarse que en este último grupo, sólo Ca, Sr y Ba fueron realmente encontrados en tierras alcalinas.
Estructura electrónica, estados de oxidación y características del enlace en sus compuestos
Con configuraciones electrónicas [GN] ns1 y [GN] ns2 respectivamente, y debido a las bajas energías de ionización de estos electrones externos, la química de los elementos de estos grupos es principalmente la de los iones M+ para el grupo 1 y M2+ para el grupo 2. Existen pruebas de la existencia de los iones M(I)- formados al completarse la capa de valencia en las disoluciones de los metales alcalinos en amoníaco líquido.
El Li+ es un ion excepcionalmente pequeño, con una relación carga/radio comparable a la del Mg2+. Es por esta razón que las propiedades de un número de compuestos de litio son algo diferentes a las del resto de los metales del grupo y similares a las de los compuestos de magnesio. Entre estas características pueden citarse las siguientes:
Las sales de litio con aniones muy pequeños son muy estables debido a las elevadas energías reticulares, mientras que las de aniones grandes son relativamente inestables debido al pobre empaquetamiento que se produce entre iones pequeños y grandes. Pueden citarse a modo de ejemplo de lo que se explica, los siguientes: el LiH es estable hasta 900 oC aproximadamente, pero el NaH se descompone a 350 oC; el Li3N es estable, pero el Na3N no existe a 25 oC. En cambio, el LiOH se descompone al calentarlo al rojo, mientras que los restantes subliman sin descomposición; muchas sales oxigenadas de estos metales aumentan su estabilidad térmica del Li al Cs.
· Las solubilidades de los compuestos de Li son, en general, menores que las de los restantes metales del grupo 1, y se asemejan a las de los compuestos de magnesio.
En el grupo 2 se encuentra otro comportamiento con relación a la naturaleza del enlace. Por su pequeño tamaño y elevada densidad de carga, la química del berilio es predominantemente covalente, y en disolución acuosa existen las especies [Be (H2O)4]2+ bien definidas. La química del magnesio es intermedia entre la del Be y los más pesados el grupo, que forman compuestos predominantemente iónicos, pero no se asemeja mucho a ellos. Su tendencia a formar enlaces covalentes es alta de acuerdo con su elevada relación carga/radio. Una prueba de ello es la facilidad de formación de enlaces con carbono.
MI(s) + H2O = MOH(ac) + ½ H2(g)
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