Elementos de metales alcalinos: propiedades, características y reacciones

¿Qué son los metales alcalinos?

Los metales alcalinos incluyen todos los elementos de la columna 1A de la tabla periódica: hidrógeno, litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Estos metales están unidos por el hecho de que todos tienen un electrón en su capa más externa de electrones.

En su mayor parte, a los elementos enumerados anteriormente también les gusta perder el electrón en su capa más externa y lo hacen fácilmente. Sin embargo, debido a que el hidrógeno es tan pequeño, no pierde fácilmente un electrón y tiende a comportarse más como un no metal. El francio es un elemento muy raro que se descompone rápidamente; se estima que solo hay un átomo de francio presente en la tierra en un momento dado. Por estas razones, la mayor parte de esta lección se centrará en el litio, el sodio, el potasio, el rubidio y el cesio.

Propiedades y caracteristicas

Los metales alcalinos son plateados, blandos y no muy densos. Se pueden cortar fácilmente con un cuchillo de mantequilla y el cesio incluso se puede derretir en la palma de la mano. Tienen puntos de fusión bajos y son increíblemente reactivos, tan reactivos que deben almacenarse en soluciones o recipientes especiales para evitar una reacción no deseada. Parte de lo que hace que los metales alcalinos sean tan reactivos es que tienen un electrón en su capa de electrones más externa. Como muchos otros metales, los metales alcalinos no quieren nada más que tener estructuras electrónicas como sus primos famosos estables y no reactivos, los gases nobles.

Se necesita muy poca energía para eliminar ese electrón más externo de un metal alcalino. Por lo tanto, los metales alcalinos pierden fácilmente su electrón más externo para convertirse en un ion +1. Esto sucede con tanta frecuencia que es raro encontrar una muestra de un metal alcalino con todos sus electrones; la mayoría de los metales alcalinos se encuentran en su forma iónica +1.

La energía necesaria para eliminar un electrón de un elemento se denomina primera energía de ionización . Los metales alcalinos tienen las primeras energías de ionización más bajas de todos los elementos. De hecho, a medida que desciende por la columna 1A, las primeras energías de ionización disminuyen cada vez más, lo que hace que el cesio sea el elemento de ionización más fácil de la tabla periódica.

Reacciones

Las reacciones con metales alcalinos se encuentran entre las más emocionantes y las más peligrosas. En términos generales, cuanto más fácil sea eliminar un electrón, más enérgica será la reacción. La facilidad de eliminar un electrón de un metal alcalino se traduce en una fantástica liberación de energía.

Este principio está bien demostrado en la reacción de un metal alcalino con agua. A continuación se muestra la forma genérica de un metal alcalino (representado por M) con agua y la reacción química para que el metal potasio reaccione con agua. El metal alcalino añadido al agua produce hidrógeno gaseoso, iones alcalinos e iones hidróxido.

La reacción química escrita es mucho menos emocionante que la reacción real. Cuando el potasio reacciona con el agua, produce gas hidrógeno, iones de potasio e iones de hidróxido. Durante la reacción, el hidrógeno producido puede calentarse lo suficiente como para encenderse y producir una llama. El sodio, el potasio, el rubidio y el cesio tienen puntos de fusión tan bajos que el calor de la reacción hace que se fundan, aumentando la superficie en contacto con el agua y la magnitud de la reacción.

Los metales alcalinos reaccionan con los no metales para formar compuestos iónicos. En este tipo de reacciones, el metal alcalino cede su electrón más externo a un no metal que está ávido de electrones. Las reacciones como esta que involucran a un elemento que intercambia un electrón con otro se denominan reacción de oxidación-reducción o redox . Son muy comunes entre metales alcalinos y no metales. La reacción química de un metal de sodio que reacciona con cloro gaseoso forma cloruro de sodio.

Metales alcalinos en acción

Los metales alcalinos se encuentran con frecuencia en la naturaleza, pero rara vez en su forma pura. Es común encontrarlos en compuestos iónicos o simplemente como iones. Nuestros cuerpos están cargados de iones de sodio y potasio; juegan papeles críticos en las funciones celulares. El sodio se usa a menudo en bombillas y muchas ciudades todavía usan farolas de sodio, identificables por su brillo amarillo anaranjado. Los iones de litio se utilizan para hacer que las baterías recargables sean populares en la electrónica portátil.

Resumen de la lección

Todos los metales alcalinos tienen un electrón en su capa exterior y se encuentran en la columna 1A de la tabla periódica. Por lo general, se encuentran como compuestos iónicos o como iones, y ceden fácilmente su electrón a otros elementos. Esto a menudo causa reacciones redox con no metales que son bastante dramáticas, involucrando gas hidrógeno que se enciende.

Características de los metales alcalinos

• Encontrado en la columna 1A de la tabla periódica
• Tienen un electrón en su capa más externa de electrones.
• Fácilmente ionizado
• Plateado, suave y no denso.
• Puntos de fusión bajos
• Increíblemente reactivo

Los resultados del aprendizaje

Una vez que haya terminado, debería poder:

• Nombra los metales alcalinos e identifícalos en la tabla periódica
• Discutir las propiedades comunes de los metales alcalinos.
• Explica qué son las reacciones redox.