QM 1123 Tema 12 Elementos del Grupo II A pdf

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(1)Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. Descubrimiento. 1828 Be. Friedrich Wöhler y Antonine Alexandre Brutus Bussy independientemente. 1808. Mg, Ca, Ba y Sr. Sir Humphry Davy “electrólisis de tierras alcalinas”. 1898 Ra. Mary Curie (descubre el elemento a partir de la pechblenda) Aislado en 1911 mediante electrólisis.. Tendencias. + pequeños R atómicos. 2 e- enlace. debido Alcalinos. mayor carga nuclear. alto pto fusión y ebullición y densidades mayores mayores. Entalpía de ionización. Metales Alcalinos. electropositivos Metales. reactivos y tienen grandes potenciales de electrodo.. MX son inestables:. 2MX. M + MX2. 1.

(2) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. Berilio. - BeCl2(s) + 2K(s) Obtención:. Be(s) + 2KCl(s). - Electrolisis. - Reducción de BeCl2 con Ca ó Mg. Mineral:. Be(s) + MCl2(s). Berilo (Be3Al2(SiO3)6) se conoce desde la antigüedad. - Aguamarina. Berilo + trazas de Fe.. - Esmeralda. Berilo + pequeñas cantidades de Cr.. - Los compuestos de berilio son muy tóxicos. - Cuando se inhalan destruyen el tejido pulmonar (similar a la Silicosis). -. Compuestos solubles causan dermatitis por contacto con la piel.. Be + 2HCl(ac) El catiòn Be2+(ac). Be2+(ac) + 2Cl-(ac) + H2(g) [Be(H2O)4]2+. - Las moléculas de agua están fuertemente unidas al Be. - Debido a la alta carga y pequeño tamaño.. Las disoluciones de las sales de Be son ácidas: [Be(H2O)4]2+. [Be(H2O)3OH]+ + H+. - Seguida por reacciones de polimerización posteriores. 2.

(3) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. disuelven formando el ion berilato [Be(OH)4]2-. El Metal ó hidróxido Base fuerte - Similar al Al y Al(OH)3. Forma El BeCl2. cadenas largas. Mg, Ca, Sr, Ba y Ra. distribuidos Mg, Ca, Sr y Ba -. Minerales y agua de mar.. Depósitos grandes de Ca (CaCO3).. - Dolomita CaCO3.MgCO3. - Carnolita KCl.MgCl2.6H2O. - Estroncita SrSO4 - Barita BaSO4. 3.

(4) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. obtener Mg. a partir de la Dolomita ∆. MgCO3.CaCO3 Intercambio iónico Agua de mar. MgO.CaO + 2CO2 Ca(OH)2Mg(OH)2 + Mg2+. 2Mg(OH)2 + Ca2+. Mg(OH)2 menos soluble Ca(OH)2. Equilibrio favorable Obtención:. - Electrólisis de haluros fundidos (MgCl2 + CaCl2 + NaCl) obtiene el Mg. - Reducción de MgO. MgO.CaO + FeSi. Mg + silicatos de Fe y Ca. 200 °C MgO + C. Mg + CO. Blanco Mg. forma al igual que el Al. capa protectora de óxido superficial. Grisáceo No es atacado A pesar ∆E° positivo. por el agua. - Mg es soluble en ácidos diluidos. - Es un elemento esencial para la vida (presente en la clorofila).. 4.

(5) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. Obtención del Ca: 3 Ca + Ca3AlO6. 6CaO + Al electrólisis CaCl2(l). Ca(l) + Cl2(g) CaF2(l). Propiedades químicas del grupo.. Reaccionan con elementos gaseosos oxidantes. 2M. + O2. ion Edo. Oxidación +2. 2MO. M + X2. MX2. M + S. MS. X = F, Cl, Br, I.. Reacción es más fácil con elementos más pesados y agentes oxidantes fuertes. N forman nitruros con todos los elementos. 3M + N2. M3N2. - Con el Be forma el nitruro a una temperatura de 1000 °C.. M + H2. MH2. M = Mg, Ca, Sr y Ba.. - Excepto el Be todos forman hidruros.. 5.

(6) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. Reacción frente al agua: M + H2O. M(OH)2 + H2.. - Excepto el Be. - Mg es lenta debido a la formación de MgO superficial. Frente a los alcoholes: M + ROH. M(OR)2 + H2. - Combustión de carbonatos se obtienen los óxidos.. CaCO3. CaO + CO2. - El óxido de Ca se emplea en grandes cantidades para producir cemento. Hidróxidos. - Mg(OH)2 poco soluble (0.0001 gr/lt a 20 °C). - Permite separar al Mg2+ del resto de los elementos del grupo precipitándolo con NaOH. - El resto de los hidróxidos desde Ca hasta Ra todos son solubles. - El Be(OH)2 es anfótero como el Al(OH)3.. 6.

(7) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. Haluros. obtener Deshidratar sal hidratada. haluros anhidros.. adsorben Haluros de Mg y Ca. agua fácilmente. Son Sr, Ba y Ra. anhidros. - Energías de hidratación decrecen más rápidamente con el aumento del tamaño del ion M2+ que las energías reticulares.. Oxosales, iones y complejos. insolubles Carbonatos. en agua y la kps decrece con el aumento del tamaño del ion M2+.. - MgCO3 se emplea como antiácido. - Sulfatos siguen el mismo orden de solubilidad. - MgSO4.7H2O (sal de Epsom). empleado como laxante.. - CaSO4 ( yeso). - Sulfatos de Sr, Ba y Ra. Nitratos de Sr, Ba y Ra. insolubles y anhidros.. anhidros y se pueden precipitar a partir de soluciones acuosas frías añadiéndoles HNO3 fumante.. 7.

(8) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. - El ion [Mg(H2O)6]2+ no es ácido y a diferencia del [Be(H2O)4]2+ se puede deshidratar fácilmente. Gran tendencia - Mg y Ca. formar complejos solubles. MgBr2, MgI2 y CaCl2 - MgBr2(Oet2)2. Alcoholes y disolventes orgánicos polares. preparar el reactivo de Grignard muy empleado en síntesis orgánica.. - Mg2+ y Ca2+ forman complejos muy estables con EDTA. Ca2+ + EDTA4-. CaEDTA2-. - Reacción empleada en química analítica para determinar la dureza del agua. - Ca2+ y Mg2+ tienen funciones biológicas importantes.. -La formación del cerco de las bañeras se debe a una mezcla de jabones insolubles de calcio y magnesio, como el palmitato de magnesio.. 8.

(9) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A.. 9.

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(11) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. USOS. Berilio: - Se usa en las ventanas de la rayos X (el berilio transmite bien los Rayos X). - Aleación de 2% de Be con níquel se usa en resortes y electrodos. - El berilio (2%) aleado con cobre produce una aleación fuerte y que tiene gran resistencia al uso. - Se usan aleaciones de Be como un material estructural para aviones, misiles, naves espaciales y satélites de comunicación. - Cerámicas. - Como moderador en reacciones nucleares. - El óxido se usa en la industria nuclear. Magnesio: - Se usa en señales luminosas y fuegos pirotécnicos. - Bombas incendiarias. - Se usó en la fotografía como flash. - Es más ligero que aluminio, y se usa en aleaciones empleadas para fabricar aviones, y construcción de misiles. - Se usa como agente reductor para la producción de uranio y otros metales a partir de sus sales. - El hidróxido (leche de magnesia), cloruro, sulfato (sal de Epsom), y el citrato se usan en la medicina. - El óxido de magnesio es refractario y se usa en ladrillos en hornos. - Reactivos orgánicos de magnesio como los reactivos de Grignard, son muy útiles en síntesis orgánica.. Calcio: - Agente reductor para la preparación de metales como el torio, uranio, circonio, etc. - Para deoxidar, desulfurizar, o decarbonizar varias aleaciones. - Las aleaciones de calcio con aluminio, berilio, cobre, plomo, y magnesio tienen algunas propiedades diversas muy importantes. - La cal viva (CaO), se produce calentando la caliza (CaCO3) y se produce hidróxido de calcio, Ca(OH)2, al añadirle agua al CaO. El CaO es una base barata empleada en la industria química. - El calcio de la caliza es un componente de cemento de Portland. 11.

(12) Química General III. Tema 12. Los elementos del Grupo II A. - El sulfato de calcio empleado para producir yeso. - Carburo de calcio empleado para producir acetileno. - Mármoles (CaCO3), empleados en la construcción y en arte. - Blanqueadores (Ca(OCl)2). - Esencial para la contracción muscular, la transmisión de los impulsos nerviosos y la coagulación de la sangre. Estroncio: - Empleado en los fuegos artificiales (la llama roja), y en señales luminosas. - Producción de vidrios para los tubos de televisión de color. - Refinación de cinc. - Materiales ópticos - Un isótopo radiactivo del elemento, el estroncio 85, se usa para la detección del cáncer de huesos. - El estroncio 90 es un isótopo radiactivo peligroso que se ha encontrado en la lluvia radiactiva subsiguiente a la detonación de algunas armas nucleares. Bario: - El sulfato de bario, se usa como pigmento de pinturas, y en rayos X para diagnostico de enfermedades. - Hacer vidrios. - El carbonato de bario es un veneno para ratas. - El nitrato y el clorato dan un color verde a los fuegos artificiales. - El sulfuro es un pigmento blanco. Radio: - Las pinturas de radio son luminosas. - Fuente de neutrones. - Usos médicos para el tratamiento de cáncer (reemplazándose ahora por 60Co).. 12.

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