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• Miriam Alcaide

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Elementos del grupo 2: Los metales alcalinotérreos 11.6. Explique por qué las sales de los metales alcalinotérreos con iones mononegativos tienden a ser solubles, mientras que los que tienen iones dinegativos tienden a ser insolubles. En general, los compuestos con aniones mononegativos, como el cloruro y el nitrato, son solubles, en tanto que los que tienen mas de una carga negativa, como el carbonato y el fosfato, son insolubles.

11.7. ¿Cuáles son las dos características comunes mas importantes de los elementos del grupo 2? CARÁCTER IÓNICO: Los iones de los metales alcalinotérreos siempre tienen un numero de oxidación de +2 y sus compuestos son en su mayor parte sólidos estables, incoloros y iónicos, a menos que este presente un anión colorido. La mayor parte de los enlaces de los compuestos de metales alcalinotérreos son de carácter iónico, pero el comportamiento covalente se manifiesta en particular en los compuestos del magnesio. (La covalencia predomina en la química del berilio). HIDRATACION DE IONES: Las sales de los metales alcalinoterreos casi siempre están hidratadas. Por ejemplo, se puede preparar el cloruro de calcio como hexahidrato, tetrahidrato, dihidrato y monohidrato, además de su forma anhidra. En la tabla se muestra el numero de hidratación habitual (numero de moléculas de agua de cristalización) de algunos compuestos comunes de los metales alcalinotérreos. A medida que la densidad de carga disminuye, también lo hace el numero de hidratación. Paradogicamente, los hidróxidos de estroncio y de bario son octahidratos, en tanto que los de magnesio y calcio son anhidros. elemento Mg Ca Sr Ba

MCl2 6 6 6 2

M(NO3)2 6 4 4 0

MSO4 7 2 0 0

Elementos del grupo 2: Los metales alcalinotérreos 11.11. Explique brevemente cómo se forman las cavernas en los depósitos de piedra caliza. Estas estructuras se crean cuando el agua de lluvia se filtra por las grietas de piedra caliza. Durante el descenso de la lluvia a través de la atmosfera, se disuelve dióxido de carbono en el agua. La reacción de este oxido acido disuelto con el carbonato de calcio produce una solución de carbonato acido de calcio: CaCO3 (s) + CO2(ac) + H2O (l)

Ca(HCO3)2(ac)

La solución escurre posteriormente y deja un hueco en la roca. Únicamente los metales alcalinos tienen una densidad de carga suficientemente pequeña para estabilizar el ion carbonato ácido, grande y polarizable. Por tanto, cuando el agua se evapora de la solución de carbonato acido de calcio, el compuesto se descompone de inmediato para formar de nuevo carbonato de calcio sólido: Ca(HCO3)2(ac)

CaCO3 (s) + CO2(g) + H2O (l)

El carbonato de calcio que se deposita es lo que forma las estalagmitas que crecen en el piso de la caverna y las estalactitas que descienden del techo de la misma. 11.12. ¿Cuáles son las principales materias primas para la manufactura de cemento? El cemento se fabrica moliendo conjuntamente piedra caliza y pizarras (una mezcla de aluminosilicatos) y calentando la mezcla a unos 1500°C. La reaccion química libera dióxido de carbono y funde parcialmente los componentes para formar terrones solidos llamados clinker o escorias de cemento. Este material se muele hasta pulverizarlo y se mezcla con una pequeña cantidad de sulfato de calcio. Esta mezcla se conoce como cemento Portland. Químicamente, sus componentes principales son 26 por ciento de silicato dicalcico, Ca2SiO4, 51por ciento de silicato tricalcico, Ca3SiO5 y 11 por ciento de aluminato tricalcico, Ca3Al2O6. Cuando se agrega agua se llevan a cabo varias reacciones complejas de hidratación. Una reaccion representativa idealizada se puede representar como. 2 Ca2SiO4 (s) + 4H2O (l)

Ca3Si2O7* 3H2O (s) + Ca(OH)2 (s)

11.19. Exponga brevemente las similitudes entre el berilio y el aluminio.

Elementos del grupo 2: Los metales alcalinotérreos 1. En aire , ambos metales forman recubrimientos tenaces de óxido que protegen el interior de la muestra de metal contra el ataque ulterior. 2. Ambos elementos son anfóteros y forman aniones (berilatos y aluminatos) por reacción con el ion hidróxido concentrado. 3. Ambos elementos forman carburos (Be2C y Al4C3) que reaccionan con agua para formar metano, mientras que los dicarburos (2-) de los demás elementos del grupo 2 reaccionan con agua para formar etino. 11.21. Describa brevemente la importancia del ion magnesio para la vida en la Tierra El aspecto más importante de la bioquímica del magnesio es su papel en la fotosíntesis. La clorofila, que contiene magnesio, utiliza la energía solar para convertir el dióxido de carbono y agua en azúcares y oxígeno: 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)

C6H12O6 (ac) + 6 O2 (g)

Sin el oxígeno de la reacción de la clorofila, este planeta todavía estaría cubierto de una densa capa de dióxido de carbono; y sin los azucares como fuente de energía, habría sido difícil que la vida evolucionara de las plantas a los animales herbívoros. Es interesante el hecho de que aparentemente el magnesio se utiliza en virtud de su tamaño iónico particular y de su poca reactividad. Este elemento se encuentra en medio de la molécula de clorofila y la mantiene en una configuración específica. El magnesio tiene un solo numero de oxidación posible, +2. Por tanto, las reacciones de transferencia de electrones que intervienen en la fotosíntesis pueden llevarse a cabo sin interferencia por parte del ion metálico. 11.22. ¿Cuál es el material estructural de animales que contiene los calcio? El ion calcio está presente en el esqueleto externo de criaturas como los mariscos y los corales. El material que se utiliza es el carbonato de calcio. En cambio, las criaturas con esqueleto interior, como los mamíferos y los reptiles, por ejemplo, emplean hidroxifosfato de calcio (apatita), Ca5 (OH)(PO4)3- Ambos compuestos son muy insolubles. Un motivo de preocupación actual en cuanto a la salud es la reducida ingesta de calcio entre los adolescentes. Los niveles bajos de calcio originan poros mas grandes en la estructura ósea, lo que la hace más débil y facilita las fracturas y aumenta la probabilidad de sufrir osteoporosis a edades más avanzadas.