Bloque s en la tabla periódica: definición y metales alcalinos y alcalinotérreos
Descubre el bloque s de la tabla periódica: definición, propiedades y características de los metales alcalinos y alcalinotérreos, su reactividad y aplicaciones.
El bloque s es uno de los cuatro bloques de elementos de la tabla periódica. Los elementos del bloque s comparten una propiedad fundamental: los electrones de su corteza electrónica más externa ocupan orbitales tipo s. En la tabla periódica, los elementos del bloque s aparecen principalmente en los dos primeros grupos. El grupo 1 agrupa a los metales alcalinos (como Li, Na, K), y el grupo 2 reúne a los metales alcalinotérreos (como Be, Mg, Ca). Además, el hidrógeno y el helio tienen configuración electrónica de tipo s (1s¹ y 1s² respectivamente), aunque su clasificación química puede diferir: el hidrógeno es atípico y el helio suele agruparse con los gases nobles.
La ley periódica moderna establece que "Las propiedades de los elementos son función periódica de su número at (es decir, del número atómico). Esto significa que ciertas propiedades se repiten o varían de manera regular al aumentar el número atómico. Esas regularidades permitieron definir los bloques electrónicos de la tabla —s, p, d y f— en función del tipo de orbital que contiene el electrón más externo.
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Características generales del bloque s
- Electrones de valencia: Los metales alcalinos tienen un electrón de valencia (ns¹) y los alcalinotérreos dos (ns²). Esta configuración explica buena parte de su comportamiento químico.
- Estados de oxidación: Típicamente +1 para los metales alcalinos y +2 para los alcalinotérreos.
- Reactividad: Ambos grupos son reactivos; los metales alcalinos reaccionan vigorosamente con el agua formando hidróxidos y liberando H₂, mientras que los alcalinotérreos reaccionan con el agua de forma más moderada (Be es excepcionalmente poco reactivo y tóxico).
- Propiedades físicas: Suelen ser metales blandos (especialmente los alcalinos), con bajos puntos de fusión y densidades reducidas en comparación con otros metales. Los alcalinotérreos son más duros y de mayor punto de fusión que los alcalinos.
- Tendencias periódicas: Al descender en un grupo aumenta el radio atómico y disminuye la energía de ionización y la electronegatividad; la reactividad de los metales alcalinos aumenta descendiendo por el grupo.
- Ocurrencia: Debido a su alta reactividad, no se encuentran libres en la naturaleza; aparecen en minerales y compuestos (por ejemplo, NaCl, minerales de calcio y magnesio, compuestos de litio en salmueras).
Usos y consideraciones
- Aplicaciones: El litio (baterías), el sodio (producción de compuestos químicos, metalurgia), el potasio (fertilizantes), el magnesio (aleaciones ligeras, pirotecnia), el calcio (construcción, cemento) son ejemplos de usos industriales y comerciales importantes.
- Seguridad: Manipular metales alcalinos requiere precauciones: reaccionan con el agua y pueden provocar incendios o explosiones si no se controlan. Algunos metales del bloque s, como el berilio, son tóxicos y requieren manejo especializado.
Resumen
El bloque s agrupa elementos cuya capa electrónica externa está ocupada por orbitales s; comprende principalmente los dos primeros grupos de la tabla periódica. Sus propiedades —configuración electrónica, reactividad, estados de oxidación y tendencias periódicas— explican su comportamiento químico y muchas de sus aplicaciones prácticas. La disposición por bloques (s, p, d, f) surge precisamente de la repetición periódica de propiedades al aumentar el número at y de la naturaleza del orbital más externo.
Propiedades de los elementos s-
Todos los elementos s- son metales (excepto el hidrógeno). En general, son brillantes, plateados, buenos conductores del calor y la electricidad. Pierden sus electrones de valencia con facilidad. De hecho, pierden sus electrones de valencia del orbital s de la marca con tanta facilidad que los elementos s- son algunos de los elementos más reactivos de la tabla periódica.
Los elementos del grupo 1, conocidos colectivamente como los metales alcalinos (excepto el hidrógeno), siempre pierden su único electrón de valencia para formar un ion +1. Estos metales se caracterizan por ser plateados, muy blandos, poco densos y tener puntos de fusión bajos. Estos metales reaccionan con gran vigor con el agua e incluso con el oxígeno para producir energía y gas hidrógeno inflamable. Se guardan en aceite mineral para reducir la posibilidad de una reacción no deseada o, peor aún, de una explosión.
Los elementos del grupo 2, conocidos como metales alcalinotérreos (excepto el helio), siempre pierden sus dos electrones de valencia para formar un ion +2. Al igual que los metales alcalinos, los metales alcalinotérreos son plateados, brillantes y relativamente blandos. Algunos de los elementos de esta columna también reaccionan vigorosamente con el agua y deben almacenarse con cuidado.
Los elementos S son famosos por ser ingredientes de los fuegos artificiales. Las formas iónicas del potasio, el estroncio y el bario aparecen en los espectáculos pirotécnicos como los brillantes morados, rojos y verdes.
El francio está considerado como el elemento natural más raro de la Tierra. Se estima que sólo hay un átomo natural de francio presente en la tierra a la vez. El francio tiene un núcleo muy inestable y sufre una rápida desintegración nuclear.
Propiedades químicas de los metales alcalinos
1.Los metales alcalinos reaccionan con el hidrógeno seco para formar hidruros.
a.Estos hidruros son de naturaleza iónica
b.Estos hidruros de metales alcalinos reaccionan con el agua para formar los correspondientes hidróxidos y gas hidrógeno.
LiH+ H2 O->LiOH+H 2
c.Estos hidruros son fuertes agentes reductores y su naturaleza reductora aumenta hacia abajo del grupo.
d.Los metales alcalinos también forman hidruros complejos como el LiAlH4 que es un buen agente reductor.Los hidruros de metales alcalinos no existen en el agua y esta reacción con cualquier otro agente se lleva a cabo en disolvente prótico.
e.Los hidruros de metales alcalinos fundidos en la electrólisis producen el gas H2 en el ánodo.
2.Formación de óxidos e hidróxidos.
a.Son los metales más reactivos y tienen una fuerte afinidad hacia el O2 , forman óxidos en la superficie.Se guardan bajo queroseno o aceite de parafina para protegerlos del aire.
b.Cuando se quema en el aire (O2 ) ,li forma Li2 0 , Na forma Na2 O2 y otros metales alcalinos forman superóxidos.
3. Son puramente metálicos, ya que pierden fácilmente los electrones de la capa más externa, son metales muy reactivos y tienen una baja energía de ionización.
4. El berilio es de naturaleza anfótera .
Relación diagonal
| Grupo | 1 | 2 | 13 | 14 |
| Periodo 2 | Sea | B | C | |
| Periodo 3 | Na | Al | Si |
El primer elemento del grupo uno, el litio, y el primero del grupo dos, el berilio, se comportan de forma diferente a los demás miembros de sus grupos. Su comportamiento es similar al del segundo elemento del siguiente grupo. Así, el litio se parece al magnesio y el berilio al aluminio.
En la tabla periódica esto se conoce como "relación diagonal". La relación diagonal se debe a las similitudes en los tamaños iónicos y la relación carga/radio del elemento. La similitud entre el litio y el magnesio se debe a sus tamaños similares:
Radios, Li=152pm Mg=160pm
Litio
El litio tiene un comportamiento muy diferente al de otros elementos del grupo uno. Esta diferencia se debe a:
- el pequeño tamaño del átomo de litio y su ion.
- el mayor poder de polarización deli
+ (es decir, la relación de tamaño de carga). Esto significa un mayor carácter covalente de sus compuestos, que es responsable de su solubilidad en disolventes orgánicos - la alta entalpía de ionización y el carácter altamente electronegativo del litio en comparación con otros metales alcalinos
- la no disponibilidad de orbitales d en su cáscara de valencia
- fuerte unión intermetálica
Algunas de las formas en las que el litio se comporta de forma diferente a otros miembros de son:
- El litio es más duro que el sodio y el potasio, que son tan blandos que se pueden cortar con un cuchillo.
- Los puntos de fusión y ebullición del litio son más altos.
- El litio forma monóxido con el oxígeno, otros álcalis forman peróxido y superóxido.
- El litio se combina con el nitrógeno para formar nitruros, mientras que otros metales alcalinos no lo hacen.
- El cloruro de litio es delicuescente y cristaliza como hidrato LiCl.2H2O. Otros cloruros de metales alcalinos no forman hidratos.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es el bloque s?
R: El bloque s es uno de los cuatro bloques de elementos de la tabla periódica.
P: ¿Qué propiedad tienen en común los elementos del grupo s?
R: Los elementos del grupo s tienen la propiedad común de que su capa de electrones más externa está en el orbital s.
P: ¿Qué dos grupos componen el bloque s?
R: Los elementos del grupo uno se llaman metales alcalinos y los del grupo dos se llaman metales alcalinotérreos.
P: ¿Qué dice la ley periódica moderna sobre las propiedades de los elementos?
R: La ley periódica moderna dice que "las propiedades de los elementos son función periódica de su número atómico", lo que significa que algunas propiedades de los elementos se repiten a medida que su número atómico es mayor.
P: ¿Cuántos bloques hay para separar los elementos en grupos?
R: Hay cuatro bloques para separar los elementos en grupos, que incluyen s-, p-, d- y f-.
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Autor
AlegsaOnline.com Bloque s en la tabla periódica: definición y metales alcalinos y alcalinotérreos Leandro Alegsa
URL: https://es.alegsaonline.com/art/85009
Fuentes
- periodictable.com : "Electron Configuration for all the elements in the Periodic Table"
- cytss.edu.hk : cytss.edu.hk
- learncbse.in : The s-Block Elements