ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

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ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

• Para comprender la composición química de los
  minerales, los diferentes tipos de suelo y las
  diversas transformaciones sufridas por la
  corteza terrestre a lo largo de su existencia,
  debemos conocer primero el comportamiento químico
  y físico de los elementos químicos que
  constituyen nuestro planeta.

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ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

• Los Elementos Representativos comprenden los
  bloques s y p de la Tabla Periódica

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ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

• Se les da esa denominación porque sus
  características químicas y físicas en cierta
  forma engloban las correspondientes a los demás
  elementos de la misma.

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ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

• Estudiaremos sistemáticamente cada grupo en
  forma general y los elementos uno a uno, haciendo
  énfasis en las propiedades, obtención,
  aplicaciones y minerales.

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• Miembros Litio, Sodio, Potasio, Rubidio, Cesio
  y Francio
• Símbolos Li, Na, K, Rb, Cs, Fr.

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• Todos los elementos del grupo son metálicos, de
  color blanco plateado y gran brillo. Son
  conductores eléctricos y térmicos pero tan
  extremadamente reactivos que es difícil sacar
  provecho de estas propiedades, excepto en casos
  particulares.

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• A diferencia de la mayoría de los metales, sus
  temperaturas de fusión y ebullición son bajas,
  disminuyendo ambas a medida que descendemos en el
  Grupo, de manera que es posible cortar al Litio o
  al Sodio con un cuchillo, mientras que el Cesio
  es líquido a la temperatura ambiental de los
  sitios geográficos cálidos.

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• El hecho de ser blandos y las bajas temperaturas
  de fusión y ebullición se asocian a la debilidad
  de los enlaces metálicos que unen a los átomos de
  los elementos alcalinos, que se explica por la
  configuración electrónica ns1 de última capa, que
  genera bandas de valencia con muy pocos
  electrones.

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• Son muy reactivos, ya que son propensos a ceder
  ese último electrón de una manera fácil y rápida,
  formando entonces compuestos con un único estado
  de oxidación 1 a través de procesos de reducción
  en medio acuoso
• M(s) M(ac) e-

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• Tan alta reactividad hace necesario aislarlos
  cuando se encuentran en forma elemental, de
  aquellos compuestos o elementos que fácilmente
  aceptan electrones, de modo que suelen
  almacenarse bajo líquidos orgánicos no polares,
  como aceites o parafina.

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• Reaccionan directamente con la mayoría de los no
  metales. Típica es la combinación de sodio, metal
  reactivo y peligroso con cloro, gas altamente
  venenoso, para producir ese compuesto
  indispensable para la vida, el cloruro de sodio,
  NaCl.

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• La reacción de los elementos alcalinos con agua
  es violenta y exotérmica, produciendo los
  hidróxidos correspondientes. En el caso del
  potasio, por ejemplo, la reacción es
• 2K(s) 2H2O(l) 2KOH(ac)
  H2(g)

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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

A medida que aumenta el tamaño del metal, la
reacción con agua se hace más violenta llegando
incluso, en los casos del rubidio y el cesio a
ser explosiva!
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GRUPO 1 Ó I-A LOS METALES ALCALINOS.

• Casi todos los compuestos de metales alcalinos
  son sólidos iónicos, generalmente incoloros,
  excepto cuando el anión es por naturaleza
  colorido, como el anión dicromato, Cr2O7, o el
  anión permanganato, MnO4-. Los compuestos de
  metales alcalinos son por lo general solubles en
  agua en diferente grado.

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LOS ELEMENTOS

• LITIO
• Metal de color blanco plateado brillante, cuya
  superficie se torna negruzca al ser expuesta al
  aire húmedo. Es el menos denso de los elementos
  sólidos a temperaturas y presiones ambientales.
  Reacciona rápidamente con el oxígeno del aire
  para producir el óxido correspondiente.

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LOS ELEMENTOS

• Es uno de los pocos elementos que reacciona
  directamente con nitrógeno molecular, N2, para
  producir el nitruro de litio, Li3N.

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LOS ELEMENTOS

• Es el más reductor de los elementos. Su
  oxidación en agua tiene el potencial estándar más
  positivo de todos los elementos
• Li(s) Li(ac) e- Eo 3,05
  V
• A pesar de su alto potencial de oxidación, su
  reacción con agua no es violenta debido a que
  probablemente la energía de activación es alta.

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LOS ELEMENTOS

• fue descubierto supuestamente por el químico
  sueco Johann A. Arfvedson en 1817 y aislado por
  el químico alemán Robert Bunsen en 1855. Se le
  obtiene por la electrólisis de una mezcla de
  cloruro de litio y potasio fundidos.

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LOS ELEMENTOS

• En forma metálica se utiliza como desoxidante.
  Debido a su baja densidad se utiliza en
  aleaciones para usos aeroespaciales. Es empleado
  comúnmente para la construcción de baterías por
  su elevado potencial de reducción.

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LOS ELEMENTOS

• Uno de sus compuestos organometálicos, el
  estearato de litio, C17H35COOLi, se emplea en la
  producción de grasas para automóviles. El
  hidróxido es utilizado para eliminar el dióxido
  de carbono en los sistemas de ventilación de
  naves espaciales y submarinos.

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LOS ELEMENTOS

• El hidruro, utilizado para inflar salvavidas su
  equivalente de hidrógeno pesado (deuterio), se
  utiliza para fabricar la bomba de hidrógeno. El
  carbonato de litio, un mineral común, se usa en
  el tratamiento de las psicosis maníaco-depresivas.
  

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LOS ELEMENTOS

• Minerales
• Ambligonita
• (Li,Na)Al(PO4)(F,OH),
• Espodumena, LiAlSi2O6

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LOS ELEMENTOS

• SODIO
• Es blanco, plateado y blando, más que el litio.
  Posee una alta reactividad. No se le encuentra
  libre en la Naturaleza. Es esencial para la vida
  junto a otros miembros del grupo, por lo que se
  halla en forma iónica en todos los tejidos
  animales y vegetales.

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LOS ELEMENTOS

• Se le produce industrialmente por el proceso de
  Downs, en el cual se electroliza el cloruro de
  sodio fundido, en una celda cilíndrica con un
  ánodo central de grafito y un cátodo de acero
  circundante

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LOS ELEMENTOS
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LOS ELEMENTOS

• El sodio metálico se emplea en la preparación de
  muchos compuestos de sodio, aunque principalmente
  se le utiliza para extraer otros metales menos
  comunes, por medio de la reducción de sus
  compuestos con sodio elemental.

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LOS ELEMENTOS

• Los compuestos de sodio son muy utilizados en
  diversidad de aplicaciones. El hidróxido de
  sodio, NaOH, es punto de partida en la
  fabricación de jabón, rayón y papel, se le usa
  también en las refinerías de petróleo y en la
  industria textil y del caucho o hule.

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LOS ELEMENTOS

• El cloruro de sodio, NaCl, conocido como sal
  común, es empleado para resaltar el sabor de los
  alimentos, así como en medicina para preparar
  soluciones salinas y en la síntesis electrolítica
  de hidróxido de sodio y cloruro de hidrógeno.

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LOS ELEMENTOS

• El carbonato y el bicarbonato, se usan como
  bases débiles y en la obtención de silicatos
  sintéticos.
• Minerales.
• Halita.

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LOS ELEMENTOS

• POTASIO
• Indispensable para el equilibrio celular, fue
  descubierto y nombrado en 1807 por el químico
  británico sir Humphry Davy. Es blanco plateado y
  puede cortarse con un cuchillo. Tiene una dureza
  de 0,5. Se conocen tres formas isotópicas
  naturales, de números másicos 39, 40 y 41. El
  potasio 40 es radiactivo

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LOS ELEMENTOS

• Se prepara por la reacción química de sodio
  metálico con cloruro de potasio fundido
• Na(l) KCl(l) K(g)
  NaCl(l)
• La obtención del elemento por medio del proceso
  electrolítico ha entrado en desuso debido a la
  peligrosidad, producto de la alta reactividad del
  metal.

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LOS ELEMENTOS

• El elemento metálico se usa en la construcción
  de células fotoeléctricas, ya que su baja energía
  umbral permite la observación de efecto
  fotoeléctrico con radiación visible de poca
  energía.

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LOS ELEMENTOS
KBr, un sólido blanco, es usado a en fotografía,
grabado y litografía, y en medicina como sedante.
El cromato de potasio, K2CrO4, un sólido
cristalino amarillo, y el dicromato de potasio,
K2Cr2O7, un sólido cristalino rojo, se utilizan
en la industria química como oxidantes, en la
fabricación de cerillas o fósforos y fuegos
artificiales, en el tinte textil, cosmético y en
curtido de cuero.

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LOS ELEMENTOS
El yoduro de potasio, KI, es usado en fotografía
para preparar emulsiones y en medicina para el
tratamiento del reuma y de la actividad excesiva
del tiroides. El nitrato de potasio, KNO3, se usa
en cerillas o fósforos, explosivos y fuegos
artificiales, y para mantener el color sonrosado
en las carnes conservadas como los embutidos. El
nitrato de potasio se encuentra en la naturaleza
y es conocido como nitrato de Chile.
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LOS ELEMENTOS

• El permanganato de potasio, KMnO4, es un
• sólido púrpura cristalino, que se usa como
• desinfectante y germicida y como agente
• oxidante en muchas reacciones químicas
• importantes.
• El carbonato de potasio, K2CO3, se obtiene
• de las cenizas vegetales y se usa en la
• fabricación de jabones blandos y
• vidrio.

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LOS ELEMENTOS

• Ortoclasa
• Incoloro en estado puro,
• Presentando tonalidades grises,
• rosas amarillas o verdes. Raya
• blanca, brillo vítreo, dureza de 6 a
• 5,5. Presenta cierta birrefrin-
• gencia. Contiene 16.93 de
• K2O, 18.35 de Al2O3 y 64.73
• De SiO2. Polimorfo ordenado de
• baja temperatura del feldespato
• potásico. La variedad fuertemente
• brillante, casi transparente y de
• gran pureza es la llamada Adularia o Piedra Luna.

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LOS ELEMENTOS

• Metal blanco-plateado y muy blando. Fue
  descubierto espectroscópicamente en 1860 por el
  químico alemán Robert Wilhelm Bunsen y el físico
  alemán Gustav Robert Kirchhoff, quienes nombraron
  al elemento por las líneas rojas características
  en su espectro. El rubidio metálico es el
  tercero en actividad de los metales alcalinos. Se
  oxida inmedia-tamente cuando se le expone al aire
  con formación de llama, para formar óxido de
  rubidio.

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LOS ELEMENTOS

• Se le halla en pequeñas cantidades en aguas
  minerales y en varios minerales asociados
  generalmente con otros metales alcalinos. También
  se encuentra en pequeñas cantidades en el té, el
  café, el tabaco y en otras plantas.

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LOS ELEMENTOS

• Los organismos vivos pueden requerir cantidades
  diminutas del elemento, por lo que podría
  considerar un oligoelemento. Se utiliza en
  catalizadores y en células fotoeléctricas. La
  desintegración radiactiva del isótopo rubidio 87
  puede utilizarse para determinar la edad
  geológica.

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LOS ELEMENTOS

• El cesio fue descubierto junto al rubidio en 1860
  por Bunsen y Kirchhoff por métodos
  espectroscópicos.
• En la Naturaleza la fuente que produce la mayor
  cantidad de cesio es un mineral poco frecuente
  llamado pólux (o polucita, (Cs,Na)(Si2Al)O6nH2O).
  También se le encuentra en la lepidolita, en la
  carnalita y en ciertos feldespatos