Elementos Alcalinos

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Autor: Redacci√≥n ejemplosde.com, a√Īo 2020

Los elementos alcalinos son los que conforman el grupo IA de la tabla periódica de los elementos químicos. Se caracterizan porque tienen 1 electrón en su última capa, por lo que su estado de oxidación es +1. Son los elementos más electropositivos, es decir, los que se desprenden más fácilmente de su electrón de valencia.

Estos elementos son el litio, el sodio, el potasio, el rubidio, el cesio y el francio. El cesio es el más reactivo de todos, porque tiene el mayor número atómico y su electrón de valencia se encuentra muy alejado del núcleo. Cuando se pone en contacto con agua, reacciona de inmediato. El francio es un elemento radiactivo, por lo que tiene un comportamiento diferente.

Propiedades de los elementos alcalinos

El grupo IA contiene elementos con características particulares:

  • Son metales que reaccionan con el agua, creando un hidróxido según la siguiente ecuación: Metal + Agua --> Hidróxido. El hidróxido genera un pH superior a 7, llamado también pH alcalino o básico. Por eso a estos elementos se les llama alcalinos.
  • Su valencia es +1, porque tienen un electrón en su última capa.
  • Tienen puntos de fusión bajos y son suaves para ser cortados con una navaja.
  • Tienen una estructura atómica cristalina que les da una baja densidad.
  • Debido a su gran reactividad química, los metales alcalinos nunca se encuentran puros en la naturaleza, sino que existen combinados con átomos de otros elementos, como los halógenos e iones como el sulfato SO4-2, el carbonato CO3-2 y el silicato SiO4-4.

A continuación se explican las propiedades específicas de cada elemento alcalino.

Litio

El litio es el elemento químico con símbolo Li, y tiene las siguientes propiedades:

  • Número atómico: 3
  • Masa atómica: 6.94 g/mol
  • Es el metal más ligero que se conoce.
  • Densidad: 0.534 g/cm3
  • Punto de fusión: 179°C
  • Punto de ebullición: 1317°C
  • Es utilizado en baterías para calculadoras.

Sodio

El sodio es el elemento químico con símbolo Na, y tiene las siguientes propiedades:

  • Número atómico: 11
  • Masa atómica: 23 g/mol
  • Densidad: 0.97 g/cm3
  • Punto de fusión: 97.6°C
  • Punto de ebullición: 892°C
  • Su compuesto más común es el cloruro de sodio NaCl, mejor conocido como “sal de mesa”.

El sodio está en la sal de mesa

Potasio

El potasio es el elemento químico con símbolo K, y tiene las siguientes propiedades:

  • Número atómico: 19
  • Masa atómica: 39 g/mol
  • Densidad: 0.86 g/cm3
  • Punto de fusión: 63°C
  • Punto de ebullición: 770°C
  • El nitrato de potasio KNO3 es uno de sus compuestos más utilizados, en el área de la fabricación de explosivos.
  • Es esencial para el crecimiento de las plantas, junto a los elementos nitrógeno y potasio.

Cloruro de potasio

El potasio y el sodio se encuentran casi en la misma cantidad en la naturaleza. Se presentan en forma de minerales de silicatos como la albita (NaAlSi3O8) y la ortoclasa (KAlSi3O8).

Tanto el sodio como el potasio son muy reactivos, pero el potasio es el más reactivo de los dos. Ambos reaccionan con el agua para formar los hidróxidos correspondientes: hidróxido de sodio NaOH e hidróxido de potasio KOH.

El sodio y el potasio son elementos esenciales para la materia viva. Los iones sodio (Na+) y potasio (K+) están presentes e los líquidos intracelulares y extracelulares, y son indispensables para el balance osmótico y las funciones enzimáticas.

Rubidio

El rubidio es el elemento químico con símbolo Rb, y tiene las siguientes propiedades:

  • Número atómico: 37
  • Masa atómica: 85.468 g/mol
  • Densidad: 1.532 g/cm3
  • Punto de fusión: 39°C
  • Punto de ebullición: 688°C
  • Cuando se expone al aire, puede arder de inmediato, formando una llama color violeta mientras se forma su óxido Rb2
  • Cuando reacciona con agua, genera su hidróxido RbOH.

Cesio

El cesio es el elemento químico con símbolo Cs, y tiene las siguientes propiedades:

  • Número atómico: 55
  • Masa atómica: 132.91 g/mol
  • Densidad: 1.879 g/cm3
  • Punto de fusión: 28°C
  • Punto de ebullición: 671°C
  • Cuando se le coloca en agua se produce su hidróxido CsOH. Esta reacción es tan rápida que resulta explosiva y peligrosa. Debe hacerse sólo en laboratorio y con equipo de protección personal.

Francio

El francio es el elemento químico con símbolo Fr, y tiene las siguientes propiedades:

  • Número atómico: 87
  • Masa atómica: 223 g/mol
  • Densidad: 1.87 g/cm3
  • Punto de fusión: 27°C
  • Punto de ebullición: 677°C
  • Después del astato, es el segundo elemento más escaso en la naturaleza.
  • Tiene una alta reactividad
  • Tiene una elevada radiactividad. Por desintegración radiactiva, produce tres elementos con menor radiactividad que seguirán en cadena: astato, radio y radón.

Compuestos de los elementos alcalinos

Los compuestos químicos más importantes de los elementos alcalinos tienen presencia en la vida diaria y a gran escala en el ámbito industrial.

Cloruro de sodio (NaCl)

El cloruro de sodio, compuesto con fórmula NaCl, es llamado sal de mesa cuando se utiliza a nivel doméstico. Sirve para intensificar los sabores “salados”. Además, si se disuelve en el agua, se puede beber para remediar la deshidratación.

Carbonato de sodio (Na2CO3)

El carbonato de sodio es un importante compuesto que se emplea en toda clase de procesos industriales, incluyendo el tratamiento de aguas y la fabricación de jabones, detergentes, medicamentos y aditivos para alimentos. Actualmente, mucho del carbonato de sodio que se produce se utiliza en la industria del vidrio.

Hidróxido de sodio (NaOH) e hidróxido de potasio (KOH)

Las propiedades del hidróxido de sodio NaOH y del hidróxido de potasio KOH son muy similares. Ambos son bases fuertes y muy solubles en agua.

El hidróxido de sodio se utiliza en la fabricación del jabón y de muchos compuestos orgánicos e inorgánicos. El hidróxido de potasio se utiliza para eliminar el dióxido de carbono CO2 y el dióxido de azufre SO2 del aire.

Nitrato de sodio NaNO3 y nitrato de potasio KNO3

En Chile se encuentran grandes depósitos de nitrato de sodio. Aproximadamente a 500°C se descompone con desprendimiento de oxígeno.

2NaNO3(s) --> 2NaNO2(s) + O2(g)

La reacción inicial en la preparación del Nitrato de potasio (salitre) es:

KCl(ac) + NaNO3(ac) --> KNO3(ac) + NaCl(ac)

Este proceso se lleva a cabo a una temperatura ligeramente menor de 100°C. Debido a que el nitrato de potasio KNO3 es la sal menos soluble a temperatura ambiente, se separa de la disolución por cristalización fraccionada. Igual que el NaNO3, el KNO3 se descompone cuando se calienta.

La pólvora está constituida por nitrato de Potasio, carbón de madera y azufre, aproximadamente en promoción de 6:1:1 en masa. Cuando la pólvora se calienta, la reacción que se lleva a cabo es:

2KNO3(s) + S(l) + 3C(s) --> K2S(s) + N2(g) + 3CO2(g)

La violenta formación de gases expansivos calientes causa una explosión.

Ejemplos de elementos alcalinos

Todos los elementos alcalinos son:

  1. Litio (Li)
  2. Sodio (Na)
  3. Potasio (K)
  4. Rubidio (Rb)
  5. Cesio (Cs)
  6. Francio (Fr)

Ejemplos de compuestos de los elementos alcalinos

  1. Cloruro de litio (LiCl)
  2. Cloruro de sodio (NaCl)
  3. Cloruro de potasio (KCl)
  4. Cloruro de rubidio (RbCl)
  5. Cloruro de cesio (CsCl)
  6. Bromuro de litio (LiBr)
  7. Bromuro de sodio (NaBr)
  8. Bromuro de potasio (KBr)
  9. Bromuro de rubidio (RbBr)
  10. Bromuro de cesio (CsBr)
  11. Yoduro de litio (LiI)
  12. Yoduro de sodio (NaI)
  13. Yoduro de potasio (KI)
  14. Yoduro de rubidio (RbI)
  15. Yoduro de cesio (CsI)
  16. Hidróxido de litio (LiOH)
  17. Hidróxido de sodio (NaOH)
  18. Hidróxido de potasio (KOH)
  19. Hidróxido de rubidio (RbOH)
  20. Hidróxido de cesio (CsOH)
  21. Carbonato de litio (Li2CO3)
  22. Carbonato de sodio (Na2CO3)
  23. Carbonato de potasio (K2CO3)
  24. Carbonato de rubidio (Rb2CO3)
  25. Carbonato de cesio (Cs2CO3)
  26. Nitrato de litio (LiNO3)
  27. Nitrato de sodio (NaNO3)
  28. Nitrato de potasio (KNO3)
  29. Nitrato de rubidio (RbNO3)
  30. Nitrato de cesio (CsNO3)

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Citado APA: (A. 2018,05. Elementos Alcalinos. Revista ejemplosde.com. Obtenido 05, 2018, de https://www.ejemplosde.com/38-quimica/1973-elementos_alcalinos.html)

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