Elementos del bloque s
Los elementos del bloque s son aquellos elementos que tienen sus electrones de valencia en el orbital s, es decir, los elementos de los grupos IA y IIA de la tabla periódica de los elementos (o en los grupos 1 y 2, según las recomendaciones de la IUPAC)[1] que corresponden a los grupos encabezados por Li y Be, a la izquierda de la tabla periódica convencional, además de los elementos hidrógeno y helio. El helio es un elemento s, pero casi siempre se ubica en el extremo derecho del grupo 18, por encima del elemento p, el neón. En todos ellos la configuración electrónica externa es nsx, donde x toma el valor 1 para el hidrógeno y el grupo del Li (grupo de los metales alcalinos) y 2 para el helio y el grupo del berilio (grupo de los metales alcalinotérreos).[2] El máximo estado de oxidación de los elementos del bloque s es igual al número de electrones de la última capa y corresponde con su número de grupo (excepto He). Por consiguiente, hidrógeno y metales alcalinos forman compuestos en estado de oxidación (I) y He y metales alcalinotérreos en el estado de oxidación (II).
Características del bloque
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En el diagrama se muestra la tabla periódica dividida en bloques. El bloque s está formado por metales, con la excepción del hidrógeno y el helio, que son gases. Los elementos metálicos del bloque son mayoritariamente metales de baja densidad y punto de fusión y se preparan por hidrólisis de sus haluros fundidos, aunque algunos relativamente volátiles, como rubidio y cesio, se pueden preparar calentando su cloruros en presencia de calcio metálico. Estos metales se distribuyen dentro del bloque, en dos grupos, uno por columna; los metales alcalinos, correspondientes al grupo 1, todos con un electrón en el orbital s más externo y los metales alcalinotérreos, situados en la segunda columna o grupo 2 de la tabla periódica, que tienen la configuración electrónica externa ns2.[3] Además, se consideran elementos del bloque s a los no metales helio, que es un gas noble, habitualmente ubicado en el primer periodo del grupo 18 de la tabla periódica, y al hidrógeno, que no se clasifica en ningún grupo en concreto, pero por costumbre se le coloca en el primer periodo del grupo 1, sobre el primero de los metales alcalinos.
Tanto el francio como el radio se encuentran solamente como isótopos radiactivos. Todos los isótopos del francio son de vida corta; siendo el 223Fr, el de vida más larga, con un tiempo medio de unos 21 minutos. El radio presenta isótopos mucho más estables, siendo el de vida más larga, el 226Ra, cuya vida media es de 1600 años. A continuación se listan los catorce elementos pertenecientes a este bloque, junto con su número atómico y su símbolo:
| Periodo | Grupo 1 | Grupo 2 | Grupo 18 |
|---|---|---|---|
| 1 | 1. Hidrógeno; H | 2. Helio; He | |
| 2 | 3. Litio; Li | 4. Berilio; Be | |
| 3 | 11. Sodio; Na | 12. Magnesio; Mg | |
| 4 | 19. Potasio; K | 20. Calcio; Ca | |
| 5 | 37. Rubidio; Rb | 38. Estroncio; Sr | |
| 6 | 55. Cesio; Cs | 56. Bario; Ba | |
| 7 | 87. Francio; Fr | 88. Radio; Ra |
Propiedades generales
[editar]Los elementos de cada bloque presentan propiedades físicas y químicas similares. Los elementos del bloque s se caracterizan por tener un máximo de dos electrones de valencia, que se encuentran en el orbital s. En este orbital caben un máximo de dos electrones, por lo que para alcanzar la configuración electrónica del gas noble más cercano deben perder uno o dos electrones, según el grupo. Esto implica que estos elementos tienen una gran tendencia a oxidarse y que su estado de oxidación más estable sea siempre positivo. Esta tendencia se manifiesta en los bajos potenciales de ionización y potenciales redox muy negativos. Químicamente, todos los elementos s, excepto el helio, son altamente reactivos. Igualmente, los metales del bloque s son altamente electropositivos, con excepción del helio y a menudo forman compuestos esencialmente iónicos con no metales, especialmente con los elementos del grupo de los halógenos, altamente electronegativos. En general, la reactividad aumenta al aumentar el periodo en el que se encuentran y por grupos, son más reactivos los metales alcalinos que los alcalinotérreos.[2]
Los metales del bloque s (a partir del segundo período) son mayoritariamente blandos y generalmente tienen puntos de fusión y ebullición bajos. Los metales pertenecientes al grupo de los alcalinos tienen puntos de fusión que fluctúan entre 29 y 180 °C y los puntos de ebullición entre 670 y 1340 °C, mientras que los pertenecientes al grupo de los alcalinotérreos, tienen puntos de ebullición más elevados, fluctuando entre 700 y 1300 °C. También son más elevados los puntos de ebullición. La tendencia general de los puntos de fusión o de ebullición, tanto en los metales alcalinos como en los alcalinotérreos, es que disminuyan al aumentar su masa atómica.[2]
Las sales de los elementos s tienden a estar entre las más solubles en agua y en otros disolventes ionizantes, especialmente la de los elementos alcalinos., aunque depende en gran medida del anión formador de la sal. Las sales de los elementos alcalinotérreos de tipo MX2, es decir, con aniones monovalentes, suelen ser muy solubles en agua, sobre todo los haluros; mientras que las que forman con aniones divalentes, como sulfatos, oxalatos o carbonatos, tienen muy baja solubilidad.
Respecto al hidrógeno, aunque es un elemento del bloque s, no encaja en ninguno de los grupos de la tabla periódica, pues tiene propiedades y características comunes a varios grupos. Como los elementos halógenos, tiene tendencia a ganar un electrón, para tomar la estructura electrónica del helio (1s2), formando hidruros metálicos relativamente estables con los metales alcalinos y con los alcalinotérreos más electropositivos.[4] También, igual que los elementos del grupo 1, tiene tendencia a perder un electrón, forman compuestos en estado de oxidación (I) y, por último, también forma enlaces covalentes consigo mismo (H2) y con numerosos elementos químicos, especialmente con el carbono y con el oxígeno.
En lo que al helio se refiere, su estructura electrónica 1s2, hace que sea químicamente muy estable, pues al estar completa su capa electrónica de valencia, no tiende ni a ceder ni a tomar electrones, por lo que no forma compuestos estables. No obstante, puede formar especies muy inestables en condiciones excepcionales de presión y temperatura en tubos de descarga eléctrica, como el hidruro de helio (HHe) o algunos iones de este compuesto. También se encuentra en algunos minerales radiactivos como producto de desintegración (la partícula α es un núcleo de He o He2+). En estado líquido se presenta en dos fases denominadas HeI y HeII , con propiedades físicas diferentes. [5]
Véase también
[editar]Referencias
[editar]- ↑ IUPAC, Geoffrey J. (1990). Nomenclature of inorganic chemistry: recommendations 1990. Blackwell scientific publ. ISBN 978-0-632-02494-0.
- 1 2 3 Mackay, K.M.; Mackay, R.A. (1974). «Cap. 9. Los elementos del bloque "s"». Introducción a la química inorgánica moderna. Barcelona: Reverté. ISBN 84-291-7329-3.
- ↑ Morcillo, J. (1980). Temas básicos de Química. Madrid: Alhambra. p. 94. ISBN 84-205-0382-7.
- ↑ MAHAN, Bruce M.; MYERS, Rollie J. (1990). «Cap. 13.4 LAS PROPIEDADES DE LOS HIDRUROS». QUlMlCA. Curso universitario (4 edición). Wilmington, Delaware: Addison-Wesley Iberoamericana. ISBN 0-201-64419-3.
- ↑ Sharp, D. W. A. (1988). MIALL. Diccionario de química. Madrid: Alhambra. p. 314. ISBN 84-205-1737-2.
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