Trabajo sobre los metales alcalinotérreos de la tabla periodica

1. METALES ALCALINOTÉRREOS
Son los elementos metálicos del grupo 2 de la Tabla Periódica (anteriormente grupo II A). Estos
metales son: Berilio (Be), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba) y Radio (Ra). 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). Constituyen algo más del 4 por ciento de la corteza terrestre (sobre todo el calcio y el
magnesio), pero son bastante reactivos y no se encuentran libres. El radio es muy raro.
PROPIEDADES FÍSICAS
Los metales Alcalinotérreos son metales ligeros con colores que van desde el gris al blanco,
predominando el color blanco plateado y tienen un aspecto lustroso y blando. Poseen dureza
variable (el berilio es muy duro y quebradizo y el estroncio es muy maleable). Son más duros que los
metales alcalinos, debido a que tienen dos electrones de valencia que participan en el enlace
metálico, por lo que son más duros que estos metales. No varían de forma regular debido a las
diferentes estructuras cristalinas que poseen. El magnesio es gris por una película superficial de
óxidos. Cuentan con un gran tamaño atómico. La carga nuclear efectiva es más elevada y hay una
mayor contracción de los orbitales atómicos, debido a esto son metales de baja densidad. Aunque
son bastante frágiles, los metales alcalinotérreos son maleables y dúctiles. Conducen bien la
electricidad y cuando se calientan arden fácilmente en el aire.
Al eliminar el electrón más externo, la carga positiva del núcleo es mayor que el número de
electrones, habiendo más atracción y siendo el ión más pequeño. Lo que les confiere una baja
densidad, a medida que se desciende en el grupo. Los puntos de fusión y puntos de ebullición son
bajos y disminuyen al aumenta el tamaño del radio atómico. Tienen una estructura cúbica centrada
en el cuerpo a temperatura ambiente. A temperaturas bajas, el Be es hexagonal con
empaquetamiento compacto. Al igual que los metales alcalinos, los elementos del grupo 2 poseen
características metálicas, como lustre metálico, además de una alta conductividad térmica y
eléctrica, maleabilidad, ductilidad, etc.
PROPIEDADES QUÍMICAS
Los metales alcalinotérreos son poderosos agentes reductores, es decir, se desprenden fácilmente
de los electrones. El berilio presenta propiedades químicas lógicamente diferentes a las de los
demás elementos del grupo, forma compuestos predominantemente covalente. Los restantes
metales alcalinotérreos forman compuestos iónicos, a excepción del magnesio, que tiende a formar
también compuestos covalentes. Los metales alcalinotérreos aparecen como silicatos, carbonatos,
sulfatos y fosfatos en los cuales el estado de oxidación es siempre +2. Todos estos compuestos son
iónicos, a excepción de los del berilio. Su configuración electrónica presenta dos electrones de
valencia (2 electrones s). Tienen baja energía de ionización, aunque mayor que los metales alcalinos
del mismo período, tanto menor si se desciende en el grupo. Difieren en su reactividad que va
aumentando a medida que se avanza en el grupo. El berilio no reacciona con el agua, el magnesio lo
hace lentamente con vapor de agua y el calcio, estroncio y bario reaccionan con el agua fría. De la
misma manera, los dos primeros elementos (berilio y magnesio) forman óxidos solo a temperaturas
elevadas y los tres óxidos restantes (CaO, SrO y BaO) se forman a temperatura ambiente. Esos tres
últimos también reaccionan con los ácidos desprendiendo hidrógeno; a la par forman hidróxidos con
el agua.

2. 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. Son menos reactivos que los
metales alcalinos, pero lo suficiente como para no existir libres en la naturaleza. Son Menos
electropositivos y más básicos que los metales alcalinos. La energía de ionización más alta es
compensada por las energías de hidratación o energías reticulares. Forman compuestos
diamagnéticos e incoloros, en muchas ocasiones. Los compuestos son solubles en disolventes
orgánicos. Cuando se irradian con luz pueden emitir electrones. En disoluciones diluidas, las
especies presentes son iones metálicos. Estas disoluciones conducen muy bien la electricidad. Son
más duros que los metales alcalinos pero, al igual que éstos, pueden ser cortados con un cuchillo.
Se obtienen por electrólisis de sus haluros fundidos o por reducción de sus óxidos. Se oxidan
superficialmente con rapidez. 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. Todos los compuestos
suelen ser menos solubles en agua que los del grupo 1.
Tanto el magnesio como el calcio son indispensables para los seres vivos. El calcio es importante
sobre todo para el crecimiento y mantenimiento de los huesos y dientes. En el ser humano, el 99%
del calcio se encuentra en nuestro sistema esquelético.
PRINCIPALES REACCIONES
Debido al marcado carácter reductor, los metales alcalinotérreos son muy reactivos en la búsqueda
de su estado de oxidación natural (+2). Las principales reacciones son:
Reacción del metal alcalino térreo (M) con hidrógeno: M (s) + H2 (g)  MH2 (s).
Reacción del metal alcalino térreo (M) con oxígeno: 2M (s) + O2 (g)  2MO (s).
Reacción del metal alcalino térreo (M) con halógenos (X2): M (s) + X2 (s, l, g)  MX2 (s).
Reacción del metal alcalino térreo (M) con agua: M (s) + 2H2O (l)  M(OH)2 (ac) + H2 (g)
(Excepto Be)
Reacción del metal alcalino térreo (M) con carbonatos: Ca2+ (ac) + CO32- (ac)  CaCO3 (s) ↓
Al calentar el precipitado obtenido: CO3M (s)  MO(s) + CO2 (g)
Reacción del metal alcalino térreo (M) con ácidos: M (s) + 2H+ (ac)  M2+ (ac) + H2 (g).
Con agua forman el correspondiente hidróxido, en muchos casos insoluble que protege al metal
afrente a otras reacciones, desprendiéndose hidrógeno. Con no-metales forman compuestos iónicos,
a excepción del berilio y magnesio, que forman compuestos covalentes. Reducen los H+ a
hidrógeno: M(s) + 2 H+(aq) ® M2+(aq) + H2(g). Sin embargo, ni berilio ni magnesio reaccionan con
ácido nítrico debido a la formación de una capa de óxido.
HISTORIA DE LOS METALES ALCALINOS
Berilio (Be)
Descubridor: Louis Nicolas Vauquelin.
Lugar de descubrimiento: Francia.
Año de descubrimiento: 1798.
Origen del nombre: Del griego βηρυλλος berilo o glucinio del inglés glucinium y éste del griego
γλυκυς, dulce por el sabor de sus sales.

3. Métodos de Obtención: El berilio se encuentra en 30 minerales diferentes, siendo los más
importantes beriloy bertrandita, principales fuentes del berilio comercial, crisoberilo y fenaquita.
Actualmente la mayoría del metal se obtiene mediante reducción de fluoruro de berilio con magnesio.
Las formas preciosas del berilo son el aguamarina y la esmeralda. Geográficamente, las mayores
reservas se encuentran en los Estados Unidos que lidera también la producción mundial de berilio
(65%), seguido de Rusia (40%) y China (15%). Las reservas mundiales se estima que superan las
80.000 toneladas.
Principales usos: Probablemente el uso más importante de berilio es en las ventanas de radiación
para los tubos de rayos X. El berilio es ideal para este uso ya que tiene una muy baja absorción de
rayos X. El berilio se utiliza en las tuberías de muchos experimentos de alta energía de colisión de
física de partículas (como el Gran Colisionador de Hadrones). La rigidez del metal permite crear un
vacío de gran alcance. El berilio se utiliza como un componente de peso ligero de equipo militar y en
la industria aeroespacial. Se utiliza en la alta velocidad de las aeronaves, misiles, vehículos
espaciales y satélites de comunicaciones. Es uno de los componentes de los resortes de metal,
herramientas que no produzcan chispas y los contactos eléctricos. El personal naval utiliza
herramientas de berilio cuando trabaja con minas navales o cerca de ellas. El berilio es un material
no magnético y la mayoría de las minas navales detonan cuando entran en contacto con algo
magnético. El berilio se utiliza en el diseño de armas nucleares. Se utiliza como la capa exterior del
pozo en la etapa primaria. Se trata de un inductor excelente para la implosión y es muy bueno para
reflejar los neutrones. El bajo peso y alta rigidez de berilio lo hacen perfecto para su uso en altavoces
de alta frecuencia. El óxido de berilio es un excelente conductor del calor. Por este motivo, se utiliza
en telecomunicaciones añadiendo una placa de base aislante de este material en los transistores de
alta potencia en los transmisores de radiofrecuencia. Los espejos de berilio puede usarse también en
telescopios.
Magnesio (Mg)
Descubridor: Joseph Black.
Lugar de descubrimiento: Inglaterra.
Año de descubrimiento: 1755.
Origen del nombre: El nombre procede de Magnesia, que en griego designaba una región de
Tesalia (Grecia).
Métodos de Obtención: El magnesio es el sexto elemento más abundante en la corteza terrestre,
sin embargo no se encuentra libre, aunque entra en la composición de más de 60 minerales, siendo
los más importantes industrialmente los depósitos de dolomía, dolomita, magnesita,brucita, carnalita
y olivino. En EE. UU. el metal se obtiene principalmente por electrólisis del cloruro de magnesio,
método que ya empleaba Robert Bunsen, obtenido de salmueras, boquerones y agua de mar.
Principales usos: En el proceso de Kroll, el magnesio se utiliza para obtener titanio. El magnesio es
a la vez fuerte y ligero. Esto lo hace ideal para su uso en piezas de automóviles y camiones. A
menudo es aleado con otros metales fuertes (por ejemplo, el aluminio). Debido a su bajo peso y
buenas propiedades mecánicas y eléctricas, el magnesio se utiliza para la fabricación de teléfonos
móviles (también llamados teléfonos móviles), ordenadores portátiles y cámaras. También se puede
utilizar para hacer otros componentes eléctricos. Tres diferentes compuestos de magnesio se utilizan
como antisépticos. Los tejidos tratados con compuestos de magnesio son resistentes a las polillas. El
sulfito de magnesio se utiliza en la fabricación de papel. El bromuro de magnesio puede ser utilizado
como un sedante suave. Sin embargo, es la acción del bromo la que causa el efecto sedante. El
polvo que los gimnastas y levantadores de pesas utilizan para mejorar el agarre es carbonato de
magnesio. Los iones de magnesio son esenciales para todos los seres vivos. Por lo tanto, las sales
de magnesio se añaden a los alimentos y fertilizantes.

4. El magnesio se puede utilizar como un agente reductor productor de uranio a partir de su sal. Como
el magnesio produce una luz blanca y brillante cuando se quema, es ideal para su uso en la
fotografía con flash, bengalas y fuegos artificiales. El magnesio es un tranquilizante natural que
mantiene el equilibrio energético en las neuronas y actúa sobre la transmisión nerviosa, manteniendo
al sistema nervioso en buena salud. Ampliamente recomendado para los tratamientos anti estrés y
anti depresión. Es además un relajante muscular. El magnesio ayuda a fijar el calcio y el fósforo en
los huesos y dientes. Previene los cálculos renales ya que moviliza al calcio. El magnesio actúa
como un laxante suave y antiácido. Es también efectivo en las convulsiones del embarazo: previene
los partos prematuros manteniendo al útero relajado. Actúa sobre el sistema neurológico
favoreciendo el sueño y la relajación. Autor regula la composición y propiedades internas
(homeostasis). Actúa controlando la flora intestinal y nos protege de las enfermedades
cardiovasculares. Favorable para quien padezca de hipertensión.
Calcio (Ca)
Descubridor: Humphry Davy.
Lugar de descubrimiento: Inglaterra.
Año de descubrimiento: 1808.
Origen del nombre: .Del latín calx, calis, que significa cal.
Métodos de Obtención: Es el quinto elemento en abundancia en la corteza terrestre (3.6% en peso)
pero no se encuentra en estado nativo sino formando compuestos con gran interés industrial como el
carbonato (calcita, mármol, caliza y dolomita) y el sulfato (alabastro) a partir de los cuales se
obtienen la cal viva, la escayola, el cemento, etc.; otros minerales que lo contienen son fluorita
(fluoruro), apatito (fosfato) y granito (silicato). El metal se aísla por electrólisis del cloruro de calcio
(subproducto del proceso Solvay) fundido: cátodo: Ca2+ 2e- → Ca y ánodo: 2Cl e- → Cl2(gas) +
2e-
Principales usos: El calcio se utiliza como un agente reductor con el fin de extraer metales. El
queso se hace mediante el uso de iones de calcio que realizan la coagulación de la leche. El
cemento y el mortero, mezclas importantes en la construcción de edificios y otras cosas, se hacen
con calcio. El hidróxido de calcio se utiliza para determinar si el dióxido de carbono está presente. Se
utiliza comúnmente en los laboratorios de ciencias. Los insecticidas (productos químicos que matan
a las plagas) se realizan con arseniato de calcio. El tungstanato de calcio se utiliza en pinturas
brillantes, estudios de rayos X y luces fluorescentes. Los fuegos artificiales y las bengalas se pueden
hacer de fosfuro de calcio. El hielo se retira de las carreteras utilizando cloruro de calcio. También se
añade al tomate enlatado y es un acondicionador del hormigón. El carbonato de calcio se utiliza para
hacer cal y piedra caliza, que son dos compuestos importantes en la industria del vidrio. El gas
acetileno (usado para soldar) y algunos plásticos están hechos de carburo de calcio. El gluconato de
calcio se utiliza como un aditivo alimentario. También se añade a las píldoras de vitaminas. La tiza
está hecha de sulfato de calcio. El hipoclorito de calcio se utiliza para la desinfección de piscinas
(eliminar las bacterias) y también es un blanqueador. También se agrega a desodorantes y
fungicidas. Otros compuestos de calcio se utilizan en combustibles líquidos, la producción textil,
productos dentales (incluyendo el dentífrico), los fertilizantes y la fabricación de productos basados
en levadura.
Estroncio (Sr)
Descubridor: Adair Crawford.
Lugar de descubrimiento: Strontian, Escocia.
Año de descubrimiento: 1790.
Origen del nombre: El nombre procede de Strontian, Escocia, lugar de su descubrimiento de la
minas de plomo.

5. Métodos de Obtención: Según el Servicio Geológico Británico, China fue el principal productor de
estroncio en el año 2007, con más de dos tercios de la producción mundial, seguido por España,
México, Turquía, Argentina e Irán. El estroncio es un elemento abundante en la naturaleza
representando una media del 0.034% de todas las rocas ígneas y se encuentra mayoritariamente en
forma de sulfato (celestina) y carbonato (estroncianita). La similitud de los radios iónicos de calcio y
estroncio hace que éste pueda sustituir al primero en las redes iónicas de sus especies minerales lo
que provoca que el estroncio se encuentre muy distribuido. La celestita se encuentra en buena
medida en depósitos sedimentarios de tamaño suficiente para que su minería sea rentable, razón por
la que es la principal mena de estroncio a pesar de que la estroncita sería, en principio, mejor ya que
el estroncio se consume principalmente en forma de carbonato, sin embargo los depósitos de
estroncita económicamente viables encontrados hasta la fecha son escasos. Las explotaciones
principales de mineral de estroncio se encuentran en Inglaterra. El metal se puede extraer por
electrólisis del cloruro fundido mezclado con cloruro de potasio: Cátodo: Sr2+ 2e– → Sr (reducción)
y Ánodo: 2Cle– → Cl2 (g) + 2e– (oxidación). O bien por aluminotermia, es decir, reducción del óxido
con aluminio en vacío a la temperatura de destilación del estroncio.
Principales usos: El estroncio es un metal que se agrega a otros metales para crear aleaciones y
sus isótopos radiactivos tienen muchas aplicaciones. El estroncio químicamente activo y sus
compuestos tienen una amplia variedad de usos. El cristal de la pantalla frontal de los dispositivos
CRT contiene compuestos de estroncio para prevenir la emisión de rayos X. Este es el uso más
común de estroncio. Con frecuencia al estroncio se le añade pequeñas cantidades de aluminio y
silicio creando aleaciones para mejorar su fuerza. El AJ62 es una aleación resistente usada en la
industria del automóvil que contiene un 2 por ciento de estroncio. El estroncio se utiliza en
investigaciones científicas para medir la liberación de neurotransmisores de las neuronas. La
reacción del calcio con el estroncio es lo que facilita observar la respuesta de la neurona. El
estroncio radioactivo se utiliza en los radiofármacos para tratar el cáncer óseo metastásico. Sitios
que están experimentando crecimiento de los huesos de lavandería cargos de la absorción de
estroncio en vez de calcio. El Estroncio radioactivo se utiliza como fuente de energía para
generadores termoeléctricos. El estroncio 90 es una opción común para esta aplicación ya que se
produce como residuo de las reacciones nucleares.
Bario (Ba)
Descubridor: .Humphrey Davy
Lugar de descubrimiento: Inglaterra.
Año de descubrimiento: 1808.
Origen del nombre: Su nombre se deriva del griego "barys" que significa "pesado", en atención a la
gran densidad de muchos de sus compuestos.
Métodos de Obtención: Constituye el 0.0425 % de la corteza terrestre. Se le encuentra combinado.
El principal mineral de bario es el sulfato, conocido como baritina. Se obtiene mediante reducción
aluminotérmica del óxido de bario a alto vacío ó mediante electrólisis del cloruro de bario. Reacciona
con el cobre y se oxida rápidamente en agua. El elemento es tan reactivo que no existe en estado
libre en la naturaleza, aunque también se presenta en forma de férricos o azufres no solubles en
agua. Algunos de sus compuestos se consideran diamantes.
Principales usos: Se usa en pirotecnia, como muchos otros elementos de los grupos A. El bario
metálico tiene pocas aplicaciones prácticas, aunque a veces se usa para recubrir conductores
eléctricos en aparatos eléctricos y en sistemas de incendio de automóviles. El BaSO4 (baritina) se
utiliza también como material de relleno por los productos de caucho, y en pinturas. La baritina
BaSO4 opaca a los rayos X, se utiliza para examinar por rayos X el sistema gastrointestinal. Es
insoluble en agua (por lo que no es venenoso), absorbe también los rayos X.

6. El sulfato de bario se emplea en pinturas (blanco permanente), goma y papel. El sulfato de bario se
emplea como contraste en radioscopia de aparato digestivo, ya que absorbe muy bien los rayos X.
Se ingiere antes de la radiografía, sin embargo no resulta tan tóxico debido a su baja solubilidad. El
carbonato de bario se emplea como veneno para ratas. También se emplea en la industria de vidrio y
cerámica. El nitrato y el clorato de bario se emplean en la pirotecnia.
Radio (Ra)
Descubridor: Marie Skłodowska Curie y su marido Pierre.
Lugar de descubrimiento: Francia.
Año de descubrimiento: 1898.
Origen del nombre: Del Latín radius, que significa rayo.
Métodos de Obtención: El radio es un producto de descomposición del uranio y por lo tanto se
puede encontrar en todas las minas de uranio. Originalmente se obtenía de las minas de pechblenda
de Joachimstal, Bohemia (con una concentración de unas siete partes por millón, siete toneladas de
pechblenda dan un gramo de radio). De las arenas de carnotita de Colorado se obtiene también este
elemento, pero se han encontrado minas más ricas en la República Democrática del Congo (minas
del Alto Katanga) y el área de los Grandes Lagos en Canadá, además de poder obtenerse de los
residuos radiactivos de uranio. Hay grandes depósitos de uranio en Ontario, Nuevo México, Utah y
Australia, entre otros lugares. 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.
Principales usos: La radiación emitida por el radio tiene efectos nocivos sobre las células vivas, y la
exposición excesiva produce quemaduras. Sin embargo las células cancerígenas son a menudo más
sensibles a la radiación que las células normales y dichas células pueden ser destruidas, sin dañar
seriamente el tejido sano, controlando la intensidad y la dirección de la radiación. El radio se utiliza
actualmente en el tratamiento de unos pocos tipos de cáncer. Se emplea en pinturas luminosas. Se
utiliza como fuente de neutrones.

7. El sulfato de bario se emplea en pinturas (blanco permanente), goma y papel. El sulfato de bario se
emplea como contraste en radioscopia de aparato digestivo, ya que absorbe muy bien los rayos X.
Se ingiere antes de la radiografía, sin embargo no resulta tan tóxico debido a su baja solubilidad. El
carbonato de bario se emplea como veneno para ratas. También se emplea en la industria de vidrio y
cerámica. El nitrato y el clorato de bario se emplean en la pirotecnia.
Radio (Ra)
Descubridor: Marie Skłodowska Curie y su marido Pierre.
Lugar de descubrimiento: Francia.
Año de descubrimiento: 1898.
Origen del nombre: Del Latín radius, que significa rayo.
Métodos de Obtención: El radio es un producto de descomposición del uranio y por lo tanto se
puede encontrar en todas las minas de uranio. Originalmente se obtenía de las minas de pechblenda
de Joachimstal, Bohemia (con una concentración de unas siete partes por millón, siete toneladas de
pechblenda dan un gramo de radio). De las arenas de carnotita de Colorado se obtiene también este
elemento, pero se han encontrado minas más ricas en la República Democrática del Congo (minas
del Alto Katanga) y el área de los Grandes Lagos en Canadá, además de poder obtenerse de los
residuos radiactivos de uranio. Hay grandes depósitos de uranio en Ontario, Nuevo México, Utah y
Australia, entre otros lugares. 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.
Principales usos: La radiación emitida por el radio tiene efectos nocivos sobre las células vivas, y la
exposición excesiva produce quemaduras. Sin embargo las células cancerígenas son a menudo más
sensibles a la radiación que las células normales y dichas células pueden ser destruidas, sin dañar
seriamente el tejido sano, controlando la intensidad y la dirección de la radiación. El radio se utiliza
actualmente en el tratamiento de unos pocos tipos de cáncer. Se emplea en pinturas luminosas. Se
utiliza como fuente de neutrones.