- 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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