¿De qué hablamos cuando hablamos de metales alcalinos? – Cuando hablamos de metales alcalinos, estamos haciendo referencia a aquellos elementos químicos del grupo 1 de la tabla periódica. Se compone, este, por los elementos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. En términos generales, a las columnas verticales de la tabla periódica se les suele conocer como grupos.
Li: litio Na: sodio K: potasio Rb: rubidio Cs: cesio Fr: francio
En lo que refiere a sus características, podemos decir que son materiales químicamente activos. Son metales blandos, que se suelen encontrar habitualmente en forma de sales. Además, es importante mencionar que son materiales que no existen en la naturaleza de manera libre, por lo que requieren de ciertos procesos específicos para su obtención.
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¿Qué es el Grupo 1a en la tabla periódica?
¿Cuáles son los grupos de la tabla periódica? – A continuación, describiremos cada uno de los grupos de la Tabla Periódica utilizando la numeración de la IUPAC y el antiguo sistema europeo:
Grupo 1 (antes IA) o metales alcalinos. Compuesto por los elementos litio (Li), sodio (Na), potasio (K), rubidio (Rb), cesio (Ce) y francio (Fr), todos comunes en las cenizas vegetales y de carácter básico cuando forman parte de óxidos. Poseen baja densidad, color propio y suelen ser blandos. En este grupo suele además incluirse el hidrógeno (H), aunque también es común que esté presente una posición autónoma entre los elementos químicos. Los metales alcalinos son extremadamente reactivos y es necesario almacenarlos en aceite para evitar que reaccionen con la humedad del aire, Además, nunca se encuentran como elementos libres, es decir, siempre están formando parte de algún compuesto químico, Grupo 2 (antes IIA) o metales alcalinotérreos. Compuesto por los elementos berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra). El nombre “alcalinotérreo” proviene del nombre que sus óxidos recibían antiguamente ( tierras ). Son metales blandos (aunque más duros que los del grupo 1), de baja densidad, buenos conductores y con electronegatividad menor o igual a 1,57 según la escala de Pauling (escala establecida para organizar los valores de electronegatividad de los átomos, donde el flúor (F) es el más electronegativo y el francio (Fr) es el menos electronegativo). Son elementos menos reactivos que los del grupo 1, pero aún así, siguen siendo muy reactivos. El último de la lista (el Ra) es radiactivo y con una vida media (tiempo que tarda en desintegrarse un átomo radiactivo) muy corta, así que a menudo no se lo incluye en las listas. Grupo 3 (antes IIIA) o familia del escandio. Compuesto por los elementos escandio (Sc), itrio (Y), lantano (La) y actinio (Ac), o por lutecio (Lu) y laurencio (Lr) (existe debate entre los especialistas sobre cuáles de estos elementos debe incluirse en este grupo). Son elementos sólidos y brillantes, muy reactivos y con gran tendencia a la oxidación, buenos para conducir la electricidad, Grupo 4 (antes IVA) o familia del titanio. Compuesto por los elementos titanio (Ti), circonio (Zr), hafnio (Hf) y rutherfordio (Rf), que son metales muy reactivos y que, al exponerse al aire, adquieren un color rojo y pueden inflamarse espontáneamente (o sea, son pirofóricos ). El último (Rf) de la familia es un elemento sintético y radiactivo. Grupo 5 (antes VA) o familia del vanadio. Compuesto por los elementos vanadio (V), niobio (Nb), tantalio (Ta) y dubnio (Db), metales que poseen en sus capas atómicas más externas 5 electrones. El vanadio es bastante reactivo ya que tiene valencia variable pero los demás lo son en muy poca medida, y el último (el Db) es un elemento sintético que no existe en la naturaleza, Grupo 6 (antes VIA) o familia del cromo. Compuesto por los elementos cromo (Cr), molibdeno (Mo), wolframio (W) y seaborgio (Sg), todos metales de transición, y el Cr, el Mo y el W son refractarios. No presentan características electrónicas uniformes, a pesar de su comportamiento químico semejante. Grupo 7 (antes VIIA) o familia del manganeso. Compuesto por los elementos manganeso (Mn), tecnecio (Tc), renio (Re) y bohrio (Bh), de los cuales el primero (el Mn) es muy común y los demás sumamente raros, especialmente el tecnecio (que no posee isótopos estables) y el renio (que existe apenas en trazas en la naturaleza). Grupo 8 (antes VIIIA) o familia del hierro. Compuesto por los elementos hierro (Fe), rutenio (Ru), osmio (Os) y hassio (Hs), metales de transición que poseen ocho electrones en sus capas exteriores. El último de la lista (el Hs) es un elemento sintético que existe solo en el laboratorio. Grupo 9 (antes VIIIA) o familia del cobalto. Compuesto por los elementos cobalto (Co), rodio (Rh), iridio (Ir) y meitnerio (Mr), son metales de transición sólidos a temperatura ambiente, de los cuales el último (el Mr) es sintético y existe sólo en laboratorios. Grupo 10 (antes VIIIA) o familia del níquel, Compuesto por los elementos níquel (Ni), paladio (Pd), platino (Pt) y darmstadtio (Ds), son metales de transición sólidos a temperatura ambiente, que abundan en la naturaleza en su forma elemental, excepto el níquel, que posee una enorme reactividad, por lo que existe formando compuestos químicos, y además abunda en los meteoritos, Poseen propiedades catalíticas que los hacen muy importantes en la industria química y en la ingeniería aeroespacial. Grupo 11 (antes IB) o familia del cobre, Compuesto por los elementos cobre (Cu), plata (Ag), oro (Au) y roentgenio (Rg), denominados “metales de acuñar” por su uso como insumo para monedas y joyería. El oro y la plata son metales preciosos, el cobre en cambio es muy útil industrialmente. La única excepción la constituye el roentgenio, que es sintético y no existe en la naturaleza. Son buenos conductores eléctricos, y la plata posee niveles altísimos de conducción calórica y reflectancia de la luz, Son metales muy blandos y dúctiles, ampliamente utilizados por la humanidad. Grupo 12 (antes IIB) o familia del zinc. Compuesto por los elementos zinc (Zn), cadmio (Cd) y mercurio (Hg), aunque distintas experimentaciones con el elemento sintético copernicio (Cn) podrían incluirlo en el grupo. Los tres primeros (Zn, Cd, Hg) están abundantemente presentes en la naturaleza, y los dos primeros (Zn, Cd) son metales sólidos, y el mercurio es el único metal líquido a temperatura ambiente. El zinc es un elemento importante para el metabolismo de los seres vivos, mientras que los demás son altamente tóxicos, Grupo 13 (antes IIIB) o familia del boro. Compuesto por los elementos boro (B), aluminio (Al), galio (Ga), indio (In), talio (Tl) y nihonio (Nh), también son llamados “térreos”, dado que son muy abundantes en la corteza terrestre, a excepción del último de la lista, sintético e inexistente en la naturaleza. La popularidad industrial del aluminio ha hecho que al grupo se lo conozca también como el “grupo del aluminio”. Estos elementos presentan tres electrones en su capa externa, son metales de punto de fusión muy bajos, excepto el boro que tiene un punto de fusión muy alto y es un metaloide, Grupo 14 (antes IVB) o carbonoideos. Compuesto por los elementos carbono (C), silicio (Si), germanio (Ge), estaño (Sn), plomo (Pb) y flerovio (Fl), son en su mayoría elementos muy conocidos y abundantes, sobre todo el carbono, central para la química de los seres vivos. Este elemento es no metálico, pero a medida que se desciende en el grupo los elementos se tornan cada vez más metálicos, hasta llegar al plomo. Son además elementos muy empleados en la industria y muy abundantes en la corteza terrestre (el silicio constituye 28% de la misma) excepto el flerovio, sintético y radiactivo de vida media muy corta. Grupo 15 (antes VB) o nitrogenoideos. Compuesto por los elementos nitrógeno (N), fósforo (P), arsénico (As), antimonio (Sb), bismuto (Bi) y el elemento sintético Moscovio (Mc), se conocen también como pnicógenos, son muy abundantes y muy reactivos estando a altas temperaturas. Tienen cinco electrones en su capa exterior, y como en el grupo anterior, adquieren propiedades metálicas conforme avanzamos en el grupo. Grupo 16 (antes VIB) o calcógenos o anfígenos. Compuesto por los elementos oxígeno (O), azufre (S), selenio (Se), telurio (Te), polonio (Po) y livermorio (Lv), son a excepción del último (Lv, sintético) elementos muy comunes y empleados industrialmente, los primeros dos (O, S) involucrados además en los procesos típicos de la bioquímica, Poseen seis electrones en su capa atómica exterior y algunos de ellos tienden a formar compuestos ácidos o básicos, de allí su nombre de anfígenos (del griego amphi-, “a ambos lados”, y genos, “producir”). Entre el grupo destaca el oxígeno, de tamaño muy pequeño y enorme reactividad. Grupo 17 (antes VIIB) o halógenos. Compuesto por los elementos flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I), astato (At) y teneso (Ts), suelen hallarse en estado natural como moléculas diatómicas que tienden a formar iones mononegativos llamados haluros. El último de la lista (el Ts), sin embargo, es sintético y no existe en la naturaleza. Se trata de elementos abundantes en la bioquímica, con enorme poder de oxidación (sobre todo el flúor). Su nombre proviene de los vocablos griegos halós (“sal”) y genos (“producir”), o sea, “productores de sales”. Grupo 18 (antes VIIIB) o gases nobles, Compuesto por los elementos helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe), radón (Rn) y oganesón (Og), su nombre proviene del hecho de que en la naturaleza suelen estar en forma gaseosa y poseen una muy baja reactividad, lo cual hace de ellos excelentes aislantes para distintas industrias. Poseen puntos de fusión y de ebullición muy próximos, de modo que pueden ser líquidos solo en un pequeño rango de temperaturas, y a excepción del radón (muy radiactivo) y el oganesón (sintético), están en abundancia en el aire terrestre y en el universo (especialmente el helio, producido en el corazón de las estrellas por fusión del hidrógeno).
¿Qué elementos forman el grupo de los metales alcalinos?
Los metales alcalinos son litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Suaves y muy reactivos, estos elementos tienen un brillo plateado, alta ductilidad, excelente conductividad de la electricidad y el calor, y reaccionan con el agua para formar álcalis.
¿Qué nombre recibe el grupo 1a y 2a de la tabla periódica?
Grupo 1: metales alcalinos. Grupo 2: metales alcalinotérreos.
¿Dónde se encuentran los metales alcalinotérreos?
Los metales alcalinotérreos conforman la familia II A. de elementos se encuentran situados en el grupo 2 de la tabla periódica y son los siguientes: berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra). Este último no siempre se considera, pues tiene un tiempo de vida corto.
¿Por qué los metales alcalinos son tan reactivos con el agua?
Los elementos metálicos alcalinos del grupo 1 de la Tabla Periódica son todos ellos sólidos que en contacto con el agua provocan la rápida descomposición de ésta para combinarse vigorosamente con el anión (OH) -creando los correspondientes hidróxidos estables y liberando hidrógeno. Dicha reacción es muy exotérmica.
¿Por qué el hidrógeno no es considerado un metal alcalino?
Hidrógeno y metales alcalinos – La tabla periódica se ordena en base a números atómicos (número de protones en el núcleo). Una de las consecuencias valiosas de este arreglo es que podemos aprender mucho sobre la distribución electrónica en estos átomos. Los colores en la siguiente tabla indican las diferentes agrupaciones de átomos en función de la ubicación y número de electrones en el átomo. Figura \(\PageIndex \) (Crédito: Usuario:Cepheus/Wikimedia Commons, modificado por Fundación CK-12; Fuente: Commons Wikimedia, Tabla Periódica (opens in new window) ; Licencia: Dominio público) Si nos fijamos en el Grupo I (columna roja), vemos que está etiquetado como metales alcalinos.
También tenga en cuenta el H verde por encima de los metales alcalinos. Todos estos elementos tienen una configuración similar de electrones de capa externa (ver tabla a continuación). En cada caso, hay un electrón en el orbital externo y ese es un electrón s-orbital. El hidrógeno no es un metal alcalino en sí, sino que tiene algunas propiedades similares debido a su simple disposición de un protón (ubicado en el núcleo), un electrón.
El electrón solitario existe en un orbital s alrededor del núcleo. Para el litio, hay dos electrones 1s en una órbita interna y un electrón 2s en la órbita externa. El mismo patrón se mantiene para el sodio y el potasio.
Elemento | Símbolo | Configuración de electrones |
---|---|---|
hidrógeno | H | \(\1s^1\) |
litio | Li | \(\left 2s^1\) |
sodio | Na | \(\left 3s^1\) |
potasio | K | \(\left 4s^1\) |
rubidio | Rb | \(\left 5s^1\) |
cesio | Cs | \(\left 6s^1\) |
francio | Fr | \(\left 7s^1\) |
Incluso un átomo con una composición electrónica muy compleja como el cesio todavía tiene el \(s\) electrón único en su orbital exterior (ver figura a continuación). Figura \(\PageIndex \) : Orbitales de Celsio. (Crédito: Joy Sheng; Fuente: Fundación CK-12; Licencia: CC BY-NC-SA 3.0 (opens in new window) ) Este electrón se elimina muy fácilmente durante las reacciones químicas. Los elementos del grupo I reaccionan rápidamente con el oxígeno para producir óxidos metálicos.
- Son metales muy blandos, que se vuelven líquidos justo por encima de la temperatura ambiente.
- Li reacciona con el agua para producir gas hidrógeno.
- El sodio también reacciona de la misma manera, solo que más rápidamente.
- El potasio reacciona rápidamente con el agua produciendo gas hidrógeno y calor que enciende el gas hidrógeno.
El rubidio y el cesio reaccionan aún más vigorosamente y explotan al entrar en contacto con el agua.
¿Cómo se descubrieron los metales alcalinos?
Objetivos de aprendizaje –
- Describir cómo se aíslan los metales alcalinos.
- Estar familiarizado con las reacciones, compuestos y complejos de los metales alcalinos.
Los metales alcalinos son tan reactivos que nunca se encuentran en la naturaleza en forma elemental. Aunque algunos de sus minerales son abundantes, aislarlos de sus minerales es algo difícil. Por estas razones, los elementos del grupo 1 fueron desconocidos hasta principios del siglo XIX, cuando Sir Humphry Davy preparó por primera vez sodio (Na) y potasio (K) pasando una corriente eléctrica a través de álcalis fundidos.
- Las cenizas producidas por la combustión de la madera están compuestas en gran parte por carbonato de potasio y sodio).
- El litio (Li) fue descubierto 10 años después cuando el químico sueco Johan Arfwedson estaba estudiando la composición de un nuevo mineral brasileño.
- El cesio (Cs) y el rubidio (Rb) no se descubrieron hasta la década de 1860, cuando Robert Bunsen realizó una búsqueda sistemática de nuevos elementos.
Conocido por los estudiantes de química como el inventor del quemador Bunsen, los estudios espectroscópicos de Bunsen sobre minerales mostraron líneas de emisión azul cielo y rojo profundo que atribuyó a dos nuevos elementos, Cs y Rb, respectivamente.
¿Qué elementos se ubican el grupo 8 y periodo 4?
El hierro es un elemento químico de número atómico 26, lo que significa que cada átomo de hierro cuenta con 26 protones en su núcleo atómico. Se representa con el símbolo Fe y se encuentra en el grupo 8 y el periodo 4 de la tabla periódica, por lo que pertenece al grupo de los metales de transición.
¿Qué elemento se ubica en el periodo 3 y Grupo 15?
Elementos del periodo 3
Grupo | 1 | 15 |
---|---|---|
# Nombre Símbolo | 11 Sodio Na | 15 Fósforo P |
conf. e – |