Metais alcalino-terrosos: propriedades, reações, aplicações

Os metais alcalino-terrosos são aqueles que compreendem o Grupo 2 da Tabela Periódica, e são mostrados na imagem coluna roxo inferior. De cima para baixo, são berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário e rádio. Para lembrar seus nomes, um excelente método mnemônico é através da pronúncia do Sr. Becamgbara.

Quebrando as cartas do Sr. Becamgbara, você tem que “Sr.” é estrôncio. “Be” é o símbolo químico do berílio, “Ca” é o símbolo do cálcio, “Mg” é o magnésio e “Ba” e “Ra” correspondem aos metais bário e raio, sendo o segundo um elemento da natureza radioativo

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O termo “alcalino” refere-se ao fato de serem metais capazes de formar óxidos muito básicos; e, por outro lado, “terrestre” refere-se à terra, um nome atribuído por sua baixa solubilidade em água. Esses metais em seu estado puro têm colorações prateadas semelhantes, revestidas por camadas de óxido cinza ou preto.

A química dos metais alcalino-terrosos é muito rica: desde sua participação estrutural em muitos compostos inorgânicos até os chamados compostos organometálicos; São aqueles que interagem por ligações covalentes ou coordenação com moléculas orgânicas.

Propriedades químicas

Fisicamente, eles são mais duros, mais densos e resistentes a temperaturas do que os metais alcalinos (aqueles do grupo 1). Essa diferença está em seus átomos, ou o que é o mesmo, em suas estruturas eletrônicas.

Como pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica, todos os seus congêneres exibem propriedades químicas que os identificam como tal.

Porque Devido a sua configuração de electrões de valência é n s 2 , o que significa que têm dois electrões para interagir com outras espécies químicas.

Caráter iônico

Devido à sua natureza metálica, eles tendem a perder elétrons para formar cátions divalentes: Seja 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ e Ra 2+ .

Da mesma maneira que o tamanho de seus átomos neutros varia ao descer pelo grupo, seus cátions também aumentam, passando de Be 2+ para Ra 2+ .

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Como resultado de suas interações eletrostáticas, esses metais formam sais com os elementos mais eletronegativos. Essa alta tendência para formar cátions é outra qualidade química dos metais alcalino-terrosos: eles são muito eletropositivos.

Átomos volumosos reagem mais facilmente do que os pequenos; isto é, Ra é o metal mais reativo e Seja o menos reativo. Este é o produto da força menos atrativa exercida pelo núcleo nos elétrons cada vez mais distantes, agora com maior probabilidade de “escapar” para outros átomos.

No entanto, nem todos os compostos são de natureza iônica. Por exemplo, o berílio é muito pequeno e possui uma alta densidade de carga, que polariza a nuvem eletrônica do átomo vizinho para formar uma ligação covalente.

Que conseqüência isso traz? Que os compostos de berílio são predominantemente covalentes e não iônicos, ao contrário dos outros, mesmo que seja o cátion Be 2+ .

Ligações metálicas

Por terem dois elétrons de valência, eles podem formar “mares de elétrons” mais carregados em seus cristais, que integram e agrupam átomos de metal mais próximos do que os metais alcalinos.

No entanto, essas ligações metálicas não são fortes o suficiente para fornecer excelentes características de dureza, sendo realmente macias.

Da mesma forma, eles são fracos em comparação com os metais de transição, refletidos em seus pontos mais baixos de fusão e ebulição.

Reacções

Os metais alcalino-terrosos são muito reativos, razão pela qual não existem na natureza em seus estados puros, mas ligados em vários compostos ou minerais. As reações por trás dessas formações podem ser resumidas genericamente para todos os membros deste grupo

Reação da água

Eles reagem com a água (com exceção do berílio, devido à sua “tenacidade” em oferecer seu par de elétrons) para produzir hidróxidos corrosivos e gás hidrogênio.

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H (s) + 2H 2 O (l) => M (OH) 2 (aq) + H 2 (g)

Os hidróxidos de magnésio – Mg (OH) 2 – e berili – Be (OH) 2 – são pouco solúveis em água; Além disso, o segundo não é muito básico, pois as interações são covalentes.

Reação com oxigênio

Eles queimam em contato com o oxigênio no ar para formar os óxidos ou peróxidos correspondentes. O bário, o segundo metal mais volumoso dos átomos, forma peróxido (BaO 2 ), mais estável porque os raios iônicos Ba 2+ e O 2 2- são semelhantes, fortalecendo a estrutura cristalina.

A reação é a seguinte:

2M (s) + O 2 (g) => 2Mo (s)

Portanto, os óxidos são: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO e RaO.

Reação com halogênios

Isso corresponde a quando eles reagem em meio ácido com os halogênios para formar halogenetos inorgânicos. Possui a fórmula química geral MX 2 , entre as quais: CaF 2 , BeCl 2 , SrCl 2 , BaI 2 , RaI 2 , CaBr 2 , etc.

Aplicações

Berílio

Devido à sua reatividade inerte, o berílio é um metal com alta resistência à corrosão e adicionado em pequenas proporções às ligas de cobre ou níquel com interessantes propriedades mecânicas e térmicas para diferentes indústrias.

Entre eles estão aqueles que trabalham com solventes voláteis, nos quais as ferramentas não devem produzir faíscas devido a choques mecânicos. Além disso, suas ligas são úteis no desenvolvimento de mísseis e materiais para aeronaves.

Magnésio

Ao contrário do berílio, o magnésio é mais ecológico e é uma parte essencial das plantas. Por esse motivo, possui alta importância biológica e na indústria farmacêutica. Por exemplo, a magnésia do leite é um remédio para azia e consiste em uma solução de Mg (OH) 2 .

Também possui aplicações industriais, como soldagem de ligas de alumínio e zinco, ou na produção de aços e titânio.

Cálcio

Um de seus principais usos é devido ao CaO, que reage com aluminossilicatos e silicatos de cálcio para dar ao cimento e ao concreto as propriedades desejadas para as construções. É também material essencial na produção de aços, vidro e papel.

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Por outro lado, o CaCO 3 participa do processo Solvay para produzir Na 2 CO 3 . Por sua vez, CaF 2 encontra uso na fabricação de células para medições espectrofotométricas.

Outros compostos de cálcio são usados ​​no processamento de alimentos, produtos de higiene pessoal ou cosméticos.

Estrôncio

Ao queimar, o estrôncio pisca uma intensa luz vermelha, usada em pirotecnia e para fazer explosões.

Bário

compostos de bário absorver X – raios, de modo que o BaSO 4 também é insolúvel e que impede que o Ba 2+ tóxico Ronde livre pelo organismo é utilizado para analisar e diagnosticar desordens nos processos digestivos.

Rádio

O rádio teve uso no tratamento do câncer devido à sua radioatividade. Alguns de seus sais destinavam-se a relógios coloridos, proibindo o aplicativo por causa dos riscos para quem os usava.

Referências

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