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Grupo 1
23-5-05
Bloque s
Dra. S Llesuy
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Minerales metálicos mejor conocidosMinerales metálicos mejor conocidos
Sulfuros
Cloruros
Óxidos
Nativos
Otros compuestos
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Metales en la naturalezaMetales en la naturaleza
• La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza combinados químicamente en forma de minerales.
• Un mineral es una sustancia natural con una composición química característica , que varia solo dentro de ciertos limites
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Propiedades generalesPropiedades generales
• Tienen apariencia lustrosa
• Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el Hg)
• Son buenos conductores de calor
• Son buenos conductores de la electricidad
• Son maleables
• Son dúctiles
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Bloque s
Metales alcalinos
(grupo 1A o 1)
Metales alcalinotérreos
(grupo 2 A o 2)
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Configuración electrónica
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Cationes (mM) Aniones (mM)
NaNa++ K+ Mg2+ Ca2+ Cl- HPO42- HCO3
-
Agua de mar 460 10 52 10 550 <1 30
Glóbulos rojos 11 92 2,5 10-4 50 3 (10)?
Plasma 160 10 2 2 100 3 30
Concentración de los principales cationes y aniones Concentración de los principales cationes y aniones libres en la célula y su medio ambiente. libres en la célula y su medio ambiente.
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Forman óxidos e hidróxidos básicos
Li
Na
KRb
Cs
Grupo 1
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Cationes (mM) Aniones (mM)
NaNa++ K+ Mg2+ Ca2+ Cl- HPO42- HCO3
-
Agua de mar 460 10 52 10 550 <1 30
Glóbulos rojos 11 92 2,5 10-4 50 3 (10)?
Plasma 160 10 2 2 100 3 30
Concentración de los principales cationes y aniones Concentración de los principales cationes y aniones libres en la célula y su medio ambiente. libres en la célula y su medio ambiente.
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Propiedades físicas a 25 C y 1 atm
Z Nombre Símbolo masa molar PF PE Densidad
(g/mol) ( C) ( C) (g/cm3)
3 Litio Li 6.94 181 1347 0.53
11 sodio Na 22.99 98 883 0.97
19 potasio K 39.10 64 774 0.86
37 rubidio Rb 85.47 39 688 1.5355 cesio Cs 132.91 28 678 1.87
87 francio* Fr 223 27 677 ----
* Radioactivo
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Propiedades
Símbolo radio atómico radio ionico Ei Electronegatividad E0 red (pm) ( pm) (kJ/mol) ( V)
Li 155 60 520 1.0 -3.05Na 190 95 496 0.9 -2.93K 235 133 419 0.8 -2.71
Rb 248 148 403 0.8 -2.93Cs 267 169 375 0.7 -2.92
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Variación de la afinidad electrónicaVariación de la afinidad electrónica
Energía desprendida cuando se añade un electrón a un átomo gaseoso.
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Energía de ionización
Afinidad electrónica
Electro-negatividad
Ionformado
Baja Baja Baja Catión
Alta Alta Alta Anión
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Uniones químicasUniones químicas
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Correcciones al modelo iónicoCorrecciones al modelo iónico
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Poder polarizante Relación carga/ tamaño del catión
En el caso de los metales alcalinos
Igual carga Condiciona el tamaño
Li más polarizante
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Li 3 (89) 2 (63) 1,8 (55) 1,5 (43)
Na 3,1 (91) 2,1 (67) 1,9 (59) 1,6 (47)
K 3,2 (92) 2,2 (70) 2,0 (63) 1,7 (51)
F Cl Br I
Diferencia de electronegatividad y Diferencia de electronegatividad y porcentual de carácter covalenteporcentual de carácter covalente
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Enfoque molecular del proceso de disolución
Hdisolución = H1 + H2 + H3
(+) (+)
(-)
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Hdisolución = Hreticular + Hhidratación
Hreticular
Por definición, lleva signo positivo.
Más endotérmico a mayor carga y menor tamaño.
Hhidratación
Por convención, lleva signo negativo.
Más exotérmico a mayor carga y menor tamaño.
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Iones H H (kJ /mol) Radio (pm)
Li+ -558 68
Na + -444 97
K+ -361 133
Entalpías de hidratación a 298 KEntalpías de hidratación a 298 K
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Sal H D (kJ /mol)
LiF +4,9
NaF +1,9
KF -17,7
Entalpía de disoluciónEntalpía de disolución
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Propiedades químicas
hidrógeno
oxígeno
nitrógeno
halógenos
agua
Reactante Reacción con lo metales alcalinos
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Ciclo de Born-HaberCiclo de Born-Haber
M(S) M+(aq) + e-
H total
M(g) M+(g) + e-
H de ionización
H de sublimación
H de hidratación
H total = H de sublimación + H ionización + H hidratación
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Li Na K Rb Cs
H de sublimación 38 26 22 19 19
H de ionización 124 118 100 96 90
H de hidratación -121 -95 -76 -69 -62
H total 41 49 46 46 49
H asociado a la H asociado a la reacción de oxidaciónreacción de oxidación para elementos del bloque s en agua.para elementos del bloque s en agua.
Eº red -3.05 -2.93 -2.71
H total - 41 -49 -46
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Propiedades químicas
hidrógeno
oxígeno
nitrógeno
halógenos
agua
Reactante Reacción con lo metales alcalinos
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Clasificación de hidrurosClasificación de hidruros
•Hidruros salinos o iónicos:Presentan en su molécula el ion hidruro H-
Se forman a partir de la reacción:Hidrógeno + Metal alcalino o Ca, Sr o Ba.
•Hidruros covalentes:La estabilidad depende de la electronegatividad del no metal y del tamaño del átomo.Se descomponen liberando hidrógeno y el elemento correspondiente.
•Hidruros intersticiales:Con metales de transición
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Clasificación de hidrurosClasificación de hidruros
Covalente
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Serie de actividad de los metales
Des
pla
zan
el
hid
róg
eno
de
los
ácid
os
Des
pla
zan
el
hid
róg
eno
del
vap
or
Des
pla
zan
el
hid
róg
eno
del
ag
ua
fría
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Reacciones químicasReacciones químicas
Li + ½ H2 LiH (Hidruro de litio)
Na + ½ H2 NaH (Hidruro de sodio)
Con hidrógeno:
Forman hidruros salinos, son solidos blancos , tienen un alto punto de fusion , su estructura cristalina es analoga al del NaCl.
NaH (s) +H2O(l) NaOH(ac) + H2(g)
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Propiedades químicas
hidrógeno
oxígeno
nitrógeno
halógenos
agua
Reactante Reacción con lo metales alcalinos
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Reacciones químicasReacciones químicas
Li + ½ O2 Li2O (óxido de litio)
2 Na + O2 Na2O2 (peróxido de sodio)
K + O2 K2O2 (peróxido de potasio)
KO2 (superóxido de potasio)
Rb + O2 RbO2 (superóxido de rubidio)
Cs + O2 CsO2 (superóxido de cesio)
Con oxígeno:
Los cationes grandes estabilizan aniones voluminosos y viceversa.
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Li2O
Na2O2
KO2
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4KO2(s)+ 2H2O(g) KOH(s) + 3O2(g)
KOH (s) + CO2(g) KHCO3 (s)
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Propiedades químicas
hidrógeno
oxígeno
nitrógeno
halógenos
agua
Reactante Reacción con lo metales alcalinos
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Reacciones químicasReacciones químicas
6 Li (s) + N2 (g) 2 Li3N (s)(Nitriro de litio)
3 Mg (s) + N2 (g) Mg3N2(s)
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Propiedades químicas
hidrógeno
oxígeno
nitrógeno
halógenos
agua
Reactante Reacción con lo metales alcalinos
![Page 38: 27 Grupo 1 23 5 05](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081506/55b48e0dbb61eb9f748b468a/html5/thumbnails/38.jpg)
Reacciones químicasReacciones químicas
Li + ½ X2 LiX (haluro de litio)
Na + ½ X2 NaX (haluro de sodio)
Na(s) + ½ Cl2 (g) NaCl(s)
![Page 39: 27 Grupo 1 23 5 05](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081506/55b48e0dbb61eb9f748b468a/html5/thumbnails/39.jpg)
Interacciones ion-ion
Na+ — Cl- en un cristal.
La magnitud de estas fuerzas es grande.
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Electrolisis de cloruro de sodio fundidoElectrolisis de cloruro de sodio fundido
![Page 41: 27 Grupo 1 23 5 05](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081506/55b48e0dbb61eb9f748b468a/html5/thumbnails/41.jpg)
Propiedades químicas
hidrógeno
oxígeno
nitrógeno
halógenos
agua
Reactante Reacción con lo metales alcalinos
![Page 42: 27 Grupo 1 23 5 05](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081506/55b48e0dbb61eb9f748b468a/html5/thumbnails/42.jpg)
M(s) + H2O(l) M+ (ac) + OH-(ac) + 1/2 H2 (g)
Li Na K
Reacciones de desplazamiento de H2
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Propiedades de los compuestos del grupo 1Propiedades de los compuestos del grupo 1
Compuesto Formula Comentario
Oxidos M2O Obtenidos por descomposición de los carbonatos,
bases fuertes, reaccionan con agua para formar
hidróxidos.
Hidróxidos MOH Formados por reducción del agua con el metal o a
partir del oxido. Forman bases fuertes.
Carbonatos M2CO3 Solubles en agua. La mayoría se descomponen y
generan el óxido al calentarse.
Carbonatos ácidos MHCO3 Son bases débiles en agua. Pueden obtenerse en
forma sólida.
Nitratos MNO3 Se descomponen a nitritos y generan oxígeno
cuando se calientan fuertemente.
Sales de acidos fuertes MA Normalmente solubles en agua. Dan soluciones
neutras.
Sales de ácidos debiles MA Dan soluciones básicas.
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Sin aplicaciones o de escasa importanciaLa mayoría son venenos violentos
Quimica Inorgánica Aplicada
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K
Mg
Ca
Na
Li
Bloque sPara un hombre de 70 kg
H 62.8 %
O 25.4 %
C 9.4 %
N 1.4 %
Otros 1 %
Ca > P> S>K> Na> Cl> Mg
Elementos trazas :Fe, Zn, Cu
Elementos ultratrazas: Mn, Ni, Se
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Funciones
• constitucion de estructuras de soporte y protección.
• forman parte de los tejidos duros
• interaccion electrostática
•Efecto osmótico
•Impulso eléctrico
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Cation Efecto sobre las enzimas y metabolismo otras funciones
K + activa la respiración controla presion
en el musculo, riñon, tej. Osmotica
Na + inhibe los procesos metab Posm, absorcion
que desencadena el Na. Bomba Na de glucosa, aa.
Mg 2+ activa las quinasas. est. El RNA, DNA
Ca 2+ cofactor para la amilasa, estimula la actividad
de los sist.smembrana
estructural
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Li
El carbonato de litio manías bipolares
Dificil ajuste dosis efectiva. Evaluar Litemia en sangre y en orina.
Se excreta como Li+ en un 95% por riñón
Mecanismo de acción posible: lentifica el ritmo circadiano efecto sobre la neurotransmisión Aumenta nivel serotonina Disminuye la liberación de Noradrenalina Disminuye la sintesis de acetilcolina