GRUPO IIA

GRUPO IIAEl segundo grupo del Sistema Peridico est formado por los llamados metales alcalinotrreos: berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio. Este ltimo elemento no existe en la naturaleza, debido a la inestabilidad de su ncleo, es radiactivo.Desde el punto de vista de la configuracin electrnica, los tomos de los metales alcalinotrreos se caracterizan por tener dos electrones externos o de valencia en un orbital s, con configuracin electrnica ns2, por lo que pueden formar con facilidad iones positivos M+2, muy estables, ya que tienen la configuracin electrnica del gas inerte que los precede en el Sistema Peridico. La atraccin del ncleo sobre estos electrones de valencia es algo mayor que en los alcalinos correspondientes, con lo cual las correspondientes energas de ionizacin son mayores y estos metales son menos activos que los alcalinos de su mismo perodo.

BERILIO

descripcin general

CARACTERSTICAS GENERALES

Nombre: BerilioSmbolo: Be

Nmero atmico: 4Masa atmica (uma): 9,0122

Perodo: 2Grupo: IIA (alcalinotrreo)

Bloque: s (representativo)Valencias: +2

PROPIEDADES PERIDICAS

Configuracin electrnica: [He] 2s2Radio atmico (): 1,12

Radio inico (): 0,31 (+2)Radio covalente (): 0,9

Energa de ionizacin (kJ/mol): 900Electronegatividad: 1,57

Afinidad electrnica (kJ/mol):0

PROPIEDADES FSICAS

Densidad (g/cm3): 1,85Color: Gris acero

Punto de fusin (C): 1287Punto de ebullicin (C): 2471

Volumen atmico (cm3/mol): 4,89

Historia

Descubridor: Nicholas Louis Vauquelin Lugar de descubrimiento: Francia Ao de descubrimiento: 1798 Origen del nombre: De la palabra griega "bryllos", vocablo aplicado a las gemas verdes, que deriv en el nombre de "berilo" para el mineral. Como el elemento fue reconocido en el berilo y en las esmeraldas, se le dio el nombre de berilio. Obtencin: El elemento fue descubierto por N.L. Vauquelin en 1798 al aislar el xido de berilio del berilo y de las esmeraldas (ambos son un mismo mineral, donde varan las impurezas acompaantes: silicato de aluminio y berilio Be3Al2(SiO3)6 ). Posteriormente, fue aislado el elemento puro, en 1828, por F. Whler e, independientemente, por A.B Bussy, mediante reduccin del cloruro de berilio con potasio. Ms adelante, Lebeau lo obtuvo puro mediante electrlisis de tetrafluoroberilato de sodio, Na2BeF4

Mtodos de obtencin

Reduccin del fluoruro de berilio, BeF2, con magnesio metlico.

Aplicaciones

El berilio, en finas capas, se usa en litografa con rayos X para la produccin de microcircuitos integrados y en ventanas de tubos de rayos X, ya que el Be es relativamente transparente a dichas radiaciones (los transmite 17 veces mejor que el aluminio). Moderador y reflector de neutrones trmicos en reacciones nucleares. Aleado con aluminio produce un material empleado en escudos trmicos de astronaves, en aviones supersnicos, en misiles y en satlites de comunicaciones. Aleado con nquel produce un material extremadamente duro. En aleaciones berilio-cobre se origina un material muy resistente a la presin, conductor, no magntico y que no produce chispas por rozamiento. Se utiliza para fabricar contactos elctricos, electrodos de soldadura, herramientas antichispa usadas en refineras petrolferas y en otros lugares donde existe posibilidad de explosin. El xido de berilio se utiliza en la industria nuclear y en la fabricacin de cermicas.

magnesio

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Nombre: MagnesioSmbolo: Mg


Perodo: 3Grupo: IIA (alcalino-trreo)



Configuracin electrnica: [Ne] 3s2Radio atmico (): 1,6



Afinidad electrnica (kJ/mol):-

PROPIEDADES FSICAS

Densidad (g/cm3): 1,74Color: Plateado


Volumen atmico (cm3/mol): 14

Historia

Descubridor: Sir Humphrey Davy. Lugar de descubrimiento: Inglaterra. Ao de descubrimiento: 1808. Origen del nombre: De la palabra griega "Magnesia",distrito de la regin de Tesalia en Grecia, donde fue encontrado el xido de magnesio (por lo cual se le dio el nombre de magnesia). Davy propuso, primeramente, el nombre de "magnium"; pero, finalmente, qued como "magnesium" del cual deriva el actual magnesio. Obtencin: En 1618 un granjero en Epsom, Inglaterra, trat de dar a sus vacas agua de un pozo. Los animales la rechazaron a causa de su sabor amargo; sin embargo, el granjero observ que el agua pareca curar heridas y erupciones en la piel. La fama de las "sales de Epsom" se extendi. Se descubri que esa sal era el sulfato de magnesio, MgSO4. J. Black reconoci que el magnesio era un elemento en 1755; pero, no fue aislado hasta 1808 por Humphrey Davy. Se obtuvo por electrlisis de una mezcla de magnesia (xido de magnesio) y xido mercrico.

Mtodos de obtencin

Electrlisis de cloruro de magnesio fundido con cloruro de calcio y cloruro de sodio a una temperatura de 700 - 720 C en celdas Dow (el magnesio se produce en el ctodo y el cloro en el nodo). Por reduccin silicotrmica de xido de magnesio en contenedores de cromo-nquel (con una mezcla de ferrosilicio, espato flor y dolomita calcinada) a baja presin y 1160 C.

Aplicaciones

Se utiliza como flash para las fotografas. En cohetes de seales y en pirotecnia (incluyendo bombas incendiarias). Es menos denso que el aluminio, por lo cual es utilizado en aleaciones ligeras, materiales tiles para: construcciones aeronuticas, automviles y construccin de misiles Se usa como reductor para la produccin de uranio y otros metales a partir de sus sales. El xido de magnesio se usa en la produccin de papel y goma y, en la industria farmacutica, como anticido estomacal. Una mezcla de xido de magnesio pulvurulento y disolucin concentrada de cloruro de magnesio es el cemento de magnesio, que solidifica fuertemente y se utiliza para fabricar piedras artificiales (mrmol). El carbonato de magnesio se emplea para obtencin de aislantes, vidrios y cermicas. As como para preparar papel, polvos cosmticos y pasta de dientes. El sulfato de magnesio se utiliza en la industria textil, papelera y como laxante (parece impedir la absorcin de agua por el intestino, por lo que ste reacciona provocando la defecacin). El hidrxido de magnesio se emplea como anticido estomacal y laxante. El magnesio se utiliza para formar compuestos organometlicos, originando los llamados "compuestos de Grignard", que son combinaciones de magnesio, un hidrocarburo y un halgeno.

CALCIO

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Nombre: CalcioSmbolo: Ca





Configuracin electrnica: [Ar] 4s2Radio atmico (): 1,97




PROPIEDADES FSICAS




Historia

Descubridor: Sir Humphrey Davy. Lugar de descubrimiento: Inglaterra. Ao de descubrimiento: 1808. Origen del nombre: Los romanos utilizaban la cal (xido de calcio) en sus morteros de construccin. La cal la obtenan igual que en la actualidad, quemando caliza. La palabra "calcio" deriva del latn "calx", que significaba "cal". Obtencin: El metal no fue descubierto hasta 1808 , ao en que Berzelius y Pontin prepararon amalgama de calcio por electrlisis de la cal en mercurio. Enterado Davy se dispuso a obtener el metal, para ello efectu la electrlisis de una mezcla de cal y xido de mercurio.

Mtodos de obtencin

Reduccin aluminotrmica del xido de calcio: una mezcla de cal pulverizada y aluminio en polvo se comprime en fro para aglomerarlo y se calienta a 1200 C a alto vaco; as, se recoge el vapor del calcio. Electrlisis de cloruro clcico fundido: a la sal se le aaden como fundentes fluoruro clcico y cloruro potsico (para disminuir el punto de fusin) y se calienta a 790 C; como nodo se utilizan placas de cobre y el ctodo es una varilla de hierro.

Aplicaciones

Reductor para la obtencin de otros metales: uranio, circonio, torio, etc. Desoxidante en la manufactura de muchos aceros. El calcio, aleado con aluminio, se emplea para la fabricacin de cojinetes. Se utiliza el calcio como material de separacin de mezclas nitrgeno-argn. La cal o cal viva (xido de calcio), que se obtiene calentando la caliza, se transforma en cal apagada (hidrxido de calcio) al aadirle agua. La cal apagada tiene muchos usos: mezclada con arena constituye el mortero que fragua separndose el exceso de agua, es un absorbente excelente para el dixido de carbono pues reacciona formando carbonato clcico insoluble. La caliza (carbonato de calcio) junto con arcilla, molidas ambas, originan el cemento. El sulfato de calcio dihidratado, CaSO4 2H2O, es el yeso. El yeso se calcina para que pierda agua y se muele. Se emplea en construccin, pues al aadir agua se forman cristales de dihidrato que se entrecruzan y sueldan. El carburo de calcio se emplea en la fabricacin de acetileno, cianamida y desazufrado del acero. El hipoclorito de calcio es un agente blanqueador y purificador de agua. La concentracin de iones Ca+2 juega un papel muy importante en las clulas, tiene accin en la coagulacin de la sangre y en la contraccin muscular, adems de formar parte de dientes, huesos, etc.

ESTRONCIO

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Nombre: EstroncioSmbolo: Sr





Configuracin electrnica: [Kr] 5s2Radio atmico (): 2,15




PROPIEDADES FSICAS




Historia

Descubridor: Sir Humphrey Davy. Lugar de descubrimiento: Inglaterra. Ao de descubrimiento: 1808. Origen del nombre: En el pueblo escocs llamado "Strontian" se encontr un mineral, que recibi el nombre de estroncianita (en honor al pueblo). Fue de este mineral, que contiene al estroncio, de donde deriv el nombre. Obtencin: En 1790, A. Crawford reconoci un nuevo mineral en un pueblo de Escocia. Este mineral se llam estroncianita (carbonato de estroncio) y se descubri que contena un nuevo elemento. El metal fue aislado por Davy, en 1808, mediante electrlisis de una mezcla de cloruro de estroncio y xido de mercurio.

Mtodos de obtencin

Por electrlisis del cloruro de estroncio fundido, mezclado con cloruro potsico para rebajar el punto de fusin. Mediante reduccin de xido de estroncio con aluminio en virutas, a vaco y a temperaturas en las que el estroncio destila.

Aplicaciones

El estroncio se utiliza para producir vidrio para tubos de televisin en color. El estroncio se emplea para el refinado del zinc. El titanato de estroncio, SrTiO3, se emplea para fabricar gemas artificiales. El nitrato de estroncio da un color carmes a las llamas, por lo cual se emplea para fuegos artificiales y en cohetes de seales. El 90Sr tiene una vida media muy larga y es uno de los peores componentes de los productos nucleares: se incorpora a la cadena alimenticia y, de sta, a los huesos, debido a su gran analoga con el calcio, donde produce sarcoma.

BARIO

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Nombre: BarioSmbolo: Ba





Configuracin electrnica: [Xe] 6s2Radio atmico (): 2,22




PROPIEDADES FSICAS




Historia

Descubridor: Sir Humphrey Davy. Lugar de descubrimiento: Inglaterra. Ao de descubrimiento: 1808. Origen del nombre: De la palabra griega "barys" que significa "pesado", en atencin a la gran densidad de muchos de sus compuestos. Obtencin: La barita (xido de bario) fue diferenciada de la cal (xido de calcio) por Scheele en 1774. El bario elemental fue aislado por Sir Humphrey Davy mediante electrlisis de barita fundida con xido de mercurio, obteniendo una amalgama de bario.

Mtodos de obtencin

Se obtiene mediante reduccin aluminotrmica del xido de bario a alto vaco. Mediante electrlisis del cloruro de bario.

Aplicaciones

El bario se emplea para eliminar trazas de gases en tubos de vaco y televisin. El sulfato de bario se emplea en pinturas (blanco permanente), goma y papel. Junto con sulfuro de zinc forma el litopn, colorante blanco brillante muy estable e insoluble, con buenas propiedades de recubrimiento y que no se oscurece en presencia de sulfuros. El sulfato de bario se emplea como contraste en radioscopia de aparato digestivo, ya que absorbe muy bien los rayos X. El xido y el hidrxido de bario se usan como desecantes. El carbonato de bario se emplea como veneno para ratas. Tambin se emplea en la industria de vidrio y cermica. El nitrato y el clorato de bario se emplean para dar color verde en pirotecnia. El sulfuro impuro es fosforescente despus de exponerlo a la luz.

RADIO

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Nombre: RadioSmbolo: Ra

Nmero atmico: 88Masa atmica (uma): (226,03)




Configuracin electrnica: [Rn] 7s2Radio atmico (): 2,15

Radio inico (): 1,52 (+2)Radio covalente (): -



PROPIEDADES FSICAS

Densidad (g/cm3): 5,000Color: Blanco brillante



Historia

Descubridor: Marie y Pierre Curie. Lugar de descubrimiento: Francia. Ao de descubrimiento: 1898. Origen del nombre: De la palabra latina "radius" que significa "rayo", debido a su poderosa radiactividad. Obtencin: El radio fue descubierto en 1898 por M. Curie en la pechblenda del Norte de Bohemia (7 toneladas de mineral contienen aproximadamente 1 g de radio). El elemento fue aislado en 1911 por M. Curie y A. Debierne mediante electrlisis de una disolucin de cloruro de radio puro con un ctodo de mercurio; la amalgama se destila en atmsfera de hidrgeno y, as, se obtiene el metal puro.

Mtodos de obtencin

Se obtiene como resultado de los procesos de desintegracin en minerales de torio y uranio. Puede extraerse mediante lavados durante el procesado de los mismos, obtenindose como bromuro o cloruro de radio.

Aplicaciones

Se emplea en pinturas luminosas, ya que, tanto el radio como sus sales presentan luminiscencia. Se utiliza como fuente de neutrones. En medicina se emplea para el tratamiento del cncer (aunque est siendo sustituido por istopos ms baratos y menos peligrosos, como el 60Co).

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