Alcalinotérreos para niños
Los metales alcalinotérreos son un grupo de elementos muy interesantes que se encuentran en el grupo 2 de la tabla periódica. Son seis elementos: berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra). A veces, el radio no se incluye porque es un elemento que se descompone rápidamente.
El nombre "alcalinotérreos" viene de cómo se llamaban sus óxidos (compuestos con oxígeno) antiguamente: "tierras". Estas "tierras" tenían propiedades básicas, es decir, eran alcalinas. Estos metales tienen una característica especial: su electronegatividad es baja, lo que significa que no atraen mucho los electrones.
Los metales alcalinotérreos son más duros que los metales alcalinos (los del grupo 1). Tienen un brillo especial y son buenos conductores de la electricidad. Aunque son menos reactivos que los alcalinos, son buenos "agentes reductores", lo que significa que ayudan a otras sustancias a ganar electrones. Además, forman compuestos iónicos, que son un tipo de unión química. Todos ellos tienen dos electrones en su capa más externa, llamados electrones de valencia.
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| Grupo nomenclatura IUPAC | 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo nomenclatura CAS | IIA | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Elementos | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Berilio (Be)
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Magnesio (Mg)
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Calcio (Ca)
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Estroncio (Sr)
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Bario (Ba)
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Radio (Ra)
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Contenido
¿Qué características tienen los metales alcalinotérreos?
Estos metales tienen varias características importantes:
- Su configuración electrónica termina en "ns2", lo que significa que tienen dos electrones en su capa más externa.
- Necesitan poca energía para perder esos electrones, aunque un poco más que los metales alcalinos. Esta energía disminuye a medida que bajamos en el grupo de la tabla periódica.
- Excepto el berilio, forman compuestos que son claramente iónicos.
- Son metales con poca densidad, tienen color y son blandos.
- Sus compuestos no se disuelven tan fácilmente como los de los metales alcalinos.
- Siempre tienen una valencia de +2, lo que significa que tienden a perder esos dos electrones para formar un ion positivo.
- Se comportan como metales alcalinos y "terrosos" al mismo tiempo.
¿Cómo reaccionan estos metales?
Los metales alcalinotérreos reaccionan de diferentes maneras:
- Reaccionan fácilmente con los halógenos (como el cloro) para formar sales iónicas. Por ejemplo, el calcio y el cloro forman cloruro de calcio (CaCl₂). El cloruro de calcio sin agua se usa para absorber la humedad.
- También reaccionan con el oxígeno para formar óxidos, de forma similar a los metales alcalinos. Por ejemplo, el calcio y el oxígeno forman óxido de calcio (CaO).
- Con el hidrógeno, forman sales que se disuelven muy bien en agua. Por ejemplo, el calcio y el hidrógeno forman hidruro de calcio (CaH₂).
- El calcio, estroncio y bario reaccionan fácilmente con el agua para producir hidróxido e hidrógeno gaseoso. Sin embargo, el berilio y el magnesio se cubren con una capa protectora de óxido que evita que reaccionen con el agua. El magnesio, si está en una forma especial (amalgamado), sí reacciona con el vapor de agua.
¿Cómo se obtienen y para qué se usan?
Existen dos formas principales de obtener estos metales:
- Electrólisis de sus sales fundidas: Se usa electricidad para separar el metal de sus sales cuando están derretidas.
- Reducción de sus óxidos con carbono: Se usa carbono para quitar el oxígeno de sus óxidos y obtener el metal puro.
Cada metal alcalinotérreo tiene usos específicos:
- El berilio se usa en la tecnología nuclear y en aleaciones (mezclas de metales) que son ligeras, muy fuertes y resistentes a la corrosión. También se usa en algunos semiconductores.
- El magnesio se ha usado mucho en la industria para estructuras, ya que es mejor que el aluminio en algunas propiedades. Sin embargo, su uso ha disminuido porque puede incendiarse. A menudo se mezcla con aluminio o zinc para crear materiales con propiedades interesantes.
- El calcio se usa para separar otros metales de sus minerales, como el uranio. También se mezcla con otros metales como el aluminio y el cobre, y se usa para quitar el oxígeno de ciertas aleaciones o en la producción de mortero y cemento.
- El estroncio y el bario tienen menos usos que los metales alcalinotérreos más ligeros. El carbonato de estroncio (SrCO₃) se usa para hacer fuegos artificiales de color rojo. El estroncio puro se usa en estudios científicos del cerebro. El bario se usa principalmente para crear vacío en los tubos de electrones.
Historia de los metales alcalinotérreos
¿De dónde viene el nombre "alcalinotérreos"?
El nombre de estos metales viene de sus óxidos, que se llamaban "tierras alcalinas". Antiguamente, se les conocía como berilia, magnesia, cal, estroncia y baria. Estos óxidos son básicos (alcalinos) cuando se mezclan con agua. La palabra "tierra" era usada por los primeros químicos para referirse a sustancias no metálicas que no se disolvían en agua y eran resistentes al calor.
El químico Antoine Lavoisier fue quien entendió que estas "tierras" no eran elementos simples, sino compuestos. En 1789, los llamó "elementos terrestres formadores de sales". Más tarde, sugirió que podrían ser óxidos de metales, aunque era solo una idea. En 1808, siguiendo la idea de Lavoisier, Humphry Davy logró obtener muestras de estos metales usando electrólisis en sus "tierras" derretidas. Esto confirmó la idea de Lavoisier y dio origen al nombre "metales alcalinotérreos".
¿Cómo se descubrieron?
Algunos compuestos de calcio, como la calcita y la cal, se conocen y usan desde hace muchísimo tiempo, incluso antes de la historia escrita. Lo mismo ocurre con los compuestos de berilio, como el berilo y la esmeralda. Los demás compuestos de los metales alcalinotérreos se descubrieron a partir del siglo XV. Por ejemplo, el sulfato de magnesio se descubrió en 1618 en Inglaterra. El carbonato de estroncio se encontró en minerales de un pueblo escocés llamado Strontian en 1790. El último elemento en ser descubierto fue el radio, que es radiactivo y se extrajo de un mineral llamado uraninita en 1898.
Todos los elementos, excepto el berilio, se obtuvieron por electrólisis de compuestos derretidos. El magnesio, el calcio y el estroncio fueron producidos por primera vez por Humphry Davy en 1808. El berilio fue aislado por separado por Friedrich Wöhler y Antoine Bussy en 1828. En 1910, el radio fue aislado como metal puro por Marie y André-Louis Debierne también usando electrólisis.
Berilio
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El Berilo, un mineral que contiene berilio, se conoce desde la época del Reino Ptolemaico en Egipto. Al principio se pensó que el berilo era un silicato de aluminio. Sin embargo, en 1797, Louis-Nicolas Vauquelin descubrió que el berilo contenía un elemento desconocido. En 1828, Friedrich Wöhler y Antoine Bussy aislaron este nuevo elemento, el berilio, usando el mismo método. No fue hasta 1898 que Paul Lebeau logró producir muestras grandes y puras de berilio usando electrólisis.
Magnesio
El magnesio fue producido por primera vez por Humphry Davy en Inglaterra en 1808. Lo obtuvo mediante electrólisis de una mezcla de magnesia y óxido mercúrico. Antoine Bussy lo preparó en una forma más sólida en 1831. Davy sugirió llamarlo "magnium", pero hoy lo conocemos como magnesio.
Calcio
La cal se ha usado como material de construcción desde hace miles de años. Los antiguos romanos ya usaban óxido de calcio. Desde el siglo X, se sabía que el sulfato de calcio podía ayudar a fijar huesos rotos. Sin embargo, el calcio como metal puro no se aisló hasta 1808, cuando Humphry Davy lo obtuvo en Inglaterra usando electrólisis.
Estroncio
En 1790, el médico Adair Crawford descubrió minerales con propiedades únicas, que fueron llamados "estrontitas" en 1793 por Thomas Charles Hope. El estroncio fue finalmente aislado en 1808 por Humphry Davy mediante electrólisis. Davy anunció su descubrimiento el 30 de junio de 1808.
Bario
La barita, un mineral que contiene bario, fue reconocido como un nuevo elemento en 1774 por Carl Scheele, aunque solo pudo aislar óxido de bario. El bario como metal puro fue finalmente aislado en 1808 por Humphry Davy usando electrólisis de sales fundidas. Davy llamó al elemento "bario" en honor a la barita.
Radio
Mientras estudiaban un mineral llamado uraninita, el 21 de diciembre de 1898, Marie y Pierre Curie descubrieron que, incluso después de que el uranio se descompusiera, el material seguía emitiendo energía. Este material se parecía un poco a los compuestos de bario, pero tenía propiedades muy diferentes. Anunciaron el descubrimiento de un nuevo elemento el 26 de diciembre de 1898. El radio recibió su nombre en 1899 de la palabra "radio", que significa "rayo", porque el radio emitía energía en forma de rayos.
Importancia biológica
Los metales alcalinotérreos tienen diferentes roles en los seres vivos:
- El berilio casi no se encuentra en las células vivas y no tiene un papel biológico conocido.
- El magnesio y el calcio, en cambio, están muy presentes en todos los organismos vivos y son vitales. Por ejemplo, el magnesio ayuda a muchas enzimas a funcionar, y las sales de calcio son importantes para la estructura de los huesos en los vertebrados y las conchas de los moluscos.
- Las cantidades de iones de magnesio y calcio dentro y fuera de las células están controladas por "bombas de iones" que son clave para muchos procesos bioquímicos.
- El estroncio y el bario son bastante raros en la naturaleza y, por lo tanto, tienen un papel biológico menor. Sin embargo, el estroncio es importante para los animales marinos, especialmente los corales, ya que ayuda a formar su esqueleto externo.
Véase también
En inglés: Alkaline earth metal Facts for Kids
