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- Primero exploraremos la definición de metales alcalinos.
- Después, estudiaremos los metales alcalinos y sus propiedades.
- Después exploraremos los metales alcalinos y su reactividad.
- Después exploraremos las reacciones con metales alcalinos.
- Por último, repasaremos las tendencias de los metales alcalinos.
Metales alcalinos: definición
Los metales alcalinos son todos los elementos del grupo 1 de la tabla periódica.
Metales alcalinos: elementos
Los metales alcalinos son el litio, el sodio, el potasio, el rubidio, el cesio y el francio. Sin embargo, lo más probable es que sólo te encuentres con los tres primeros en la escuela, ya que los demás son demasiado reactivos y, por tanto, peligrosos. Se llaman metales alcalinos porque, cuando reaccionan con el agua, forman una solución alcalina.
Metales alcalinos: propiedades
Veamos algunas propiedades de los metales alcalinos:
- Todos se pueden cortar con un cuchillo, ¡a pesar de ser metales!
- Son brillantes cuando los cortas recién, te darás cuenta de que son muy brillantes. Sin embargo, en poco tiempo se volverán mucho más mates y opacos al reaccionar con el oxígeno del aire, formando un óxido.
- Baja densidad. Las densidades de los tres primeros metales alcalinos (Li, Na, K) son todas inferiores a 1 g/cm3, lo que los hace menos densos que el agua, por lo que todos flotan en ella.
- Puntos de fusión y ebullición bajos. Los metales tienen puntos de fusión y ebullición bajos. Los puntos de fusión y ebullición disminuyen a medida que se desciende en el grupo. ¡El punto de fusión del francio es de sólo 27ºC!
- Buenos conductores del calor y la electricidad. Como son metales, conducen muy bien el calor y la electricidad. Forman compuestos blancos. Cuando reaccionan con sustancias para producir un compuesto, estos compuestos son blancos.
- Muy reactivos, debido a su configuración electrónica. Incluso reaccionan enérgicamente con el agua.
Los elementos de un mismo grupo tienen propiedades similares debido a su configuración electrónica; los electrones son los responsables de cómo reacciona un elemento y qué propiedades tiene.
Todos los elementos del grupo 1 tienen 1 electrón en su capa más externa y, en consecuencia, tienen propiedades similares.
Reactividad de los metales alcalinos
Los metales alcalinos son muy reactivos. La forma en que reacciona un átomo de cualquier elemento depende de su configuración electrónica. En todas las reacciones, todos los elementos quieren volverse estables. Ése es su objetivo vital. La forma en que los átomos lo consiguen es obteniendo una capa exterior completa. En el caso de los metales alcalinos, que sólo tienen 1 electrón en su envoltura externa, la forma más rápida de obtener una envoltura externa completa es perdiendo ese 1 electrón. De este modo, sólo les queda la siguiente envoltura exterior, que ya está llena (recuerda que los electrones sólo pueden llenar la siguiente envoltura si la anterior está completamente llena). Como sólo necesitan perder 1 electrón, es muy fácil que un metal alcalino lo pierda para acabar con una capa exterior llena, convirtiéndose entonces en estable.
La eactividad de un elemento esla facilidad con la que un elemento obtiene una capa exterior completa. Cuanto más fácil sea que un elemento tenga la capa externa completa/sea estable, más reactivo será.
Reacciones con los metales alcalinos
Todos los metales alcalinos son muy reactivos. Observa lo que ocurre cuando un metal alcalino reacciona con diversas sustancias:
En las reacciones, los metales alcalinos pierden el electrón 1 de su capa más externa, formando iones con carga 1+.
$$ Li \rightarrow Li^{+}$$
$$Na \ flecha derecha Na^{+}$$
$$K flecha derecha K^{+}$$
Forman compuestos iónicos.Metales alcalinos reaccionando con agua Litio en aceite, Wiki Commons
Como los tres primeros metales alcalinos tienen una densidad inferior a la del agua, todos flotarán. Sin embargo, las reacciones con el agua se vuelven más vigorosas a medida que se desciende en el grupo 1.
Aquí tienes una tabla que muestra lo que ocurre cuando el litio, el sodio y el potasio reaccionan individualmente con el agua.
Elemento | Observaciones | Explicaciones | Reacción |
Litio |
|
| \[2Li(s) + 2H_2O(l) \nrightarrow 2LiOH(aq) + H_2(g)\] |
Sodio |
|
| \2Na(s) + 2H_2O(l) en flecha recta 2NaOH(aq) + H_2(g)\]. |
Potasio |
|
| \2K(s) + 2H_2O(l) en flecha recta 2KOH(aq) + H_2g]. |
Como puedes ver en las reacciones cada vez más vigorosas,la reactividad aumenta a medida que se desciende en el grupo 1.
Al final de las reacciones, todos los metales alcalinos se disuelven en el agua, produciendo hidróxidos metálicos. Esta solución final es alcalina, ¡por eso se llaman "metales alcalinos"!
Los metales alcalinos reaccionan con el cloro
Cuando los metales alcalinos reaccionan con el cloro, lo hacen enérgicamente para formar sales blancas decloruro metálico.
Veamos un ejemplo:
\2Li(s) + Cl_2(g) flecha derecha 2LiCl(s)
\[ 2Na(s) + Cl_2(g) \rightarrow 2NaCl(s)\]
Estos cloruros metálicos se disuelven fácilmente en agua para formar soluciones incoloras.
Las reacciones se hacen más vigorosas a medida que se desciende en el grupo. Reaccionan de forma similar con otros elementos del grupo 7 (halógenos) -flúor, bromo y yodo- para formar haluros metálicos.
Los metales alcalinos reaccionan con el oxígeno
Los metales alcalinos arden vigorosamente con el oxígeno para formar sus óxidos metálicos. Estos óxidos metálicos son blancos.
\4Na(s) + O_2(g) en flecha recta 2Na_2O(s)\N[4Na(s) + O_2(g) en flecha recta 2Na_2O(s)\N].
Tendencias de los metales alcalinos
En las reacciones, los elementos quieren volverse estables obteniendo una capa exterior completa. Los metales alcalinos lo consiguen perdiendo el electrón 1 de su capa más externa.
Por tanto, cuanto más fácilmente puedan perder el electrón de su capa más externa, más reactivos serán.
El núcleo está cargado positivamente y los electrones negativamente. Esta atracción electrostática mantiene al electrón en su envoltura.
Tendencias a medida que desciendes en el grupo
Puntos de fusión y puntos de ebullición ↓
Los puntos de fusión y ebullición disminuyen a medida que se desciende en el grupo. El litio tiene unpunto de fusiónde 180,5oC, frente al francio, que sólo tiene un punto de fusión de27oC.
Densidades ↑
Los metales alcalinos son más densos a medida que se desciende en el grupo.
Reactividad ↑
Los metales alcalinos son más reactivos a medida que se desciende en el grupo. En las reacciones con el agua, puedes ver que el litio sólo efervescía, mientras que con el potasio se producía una llama lila.
Metales alcalinos - Puntos clave
- Los metales alcalinos son los elementos que se encuentran en el grupo 1 de la tabla periódica.
- Los metales alcalinos son blandos, brillan cuando están recién cortados, tienen baja densidad, bajos puntos de fusión y ebullición, son buenos conductores del calor y la electricidad, forman compuestos blancos y son muy reactivos.
- Los metales alcalinos reaccionan vigorosamente con el agua, formando gas hidrógeno y sus hidróxidos metálicos (por ejemplo, LiOH, NaOH), dando lugar a una solución alcalina (de ahí su nombre).
- A medida que desciendes en el grupo, sus puntos de fusión y ebullición disminuyen, sus densidades aumentan y se vuelven más reactivos.
- La reactividad aumenta descendiendo en el grupo a medida que los átomos del elemento se hacen más grandes, la capa más externa se aleja más del núcleo, disminuyendo la atracción entre el electrón externo y el núcleo, lo que facilita la pérdida del electrón.
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