Metales Alcalinos
Los metales alcalinos nunca se encuentran en
forma elemental en al naturaleza debido a su gran
reactividad química. Se encuentran combinados con
iones halogenuros, sulfatos, carbonatos y silicatos.
Litio
Aproximadamente 0.006% en masa de la corteza
terrestre es litio. El elemento también se encuentra
presente en el agua de mar en casi 0.1 ppm en masa.
El espodumeno (LiAlSi2O6) es el mineral más
importante que contiene litio.
El litio metálico se obtiene por electrólisis del LiCl
fundido, al que se agregan algunas sales inertes para
bajar su punto de fusión a unos 5000C. Como todos
los metales alcalinos, el litio reacciona con el agua
fría para producir hidrógeno gaseoso:
2Li(s) + 2H2O(l) 2LiOH(ac) + H2(g)
La química del Litio difiere de la del resto de elementos
del mismo grupo. Los siguientes ejemplos muestran
las diferencias entre el litio y los demás metales
alcalinos:
• Por combustión, el litio forma el óxido (que
contiene el ion O2-):
4Li(s) + O2(g) 2Li2O(s)
Mientras que el sodio forma el peróxido (que
contiene el ion O2-2) y el potasio forma tanto el
peróxido como el superóxido (que contiene el ion O2).
• El nitruro de litio se forma por combinación directa
del metal con nitrógeno molecular. Los nitruros de los
otros metales alcalinos se forman de modo menos directo.
• El carbonato y el fosfato de litio son mucho menos
solubles que los carbonatos y fosfatos de los otros
metales alcalinos.
El Li2O es básico y reacciona con agua para formar el
correspondiente hidróxido:
Li2O(s) + H2O(l) 2LiOH (ac)
• Esta reacción es la hidrólisis del ion óxido, que es
una base fuerte de Brönsted:
O2- (ac) + H2O(l) 2OH-(ac)
• El hidróxido de litio reacciona con dióxido de
carbono formando el carbonato.
2LiOH(ac) + CO2(g) Li2CO3(ac) + H2O(l)
Es un útil purificador de aire en los vehículos espaciales
y submarinos
• El litio se combina con hidrógeno molecular a altas
temperaturas para formar hidruro de litio:
2Li(s) + H2(g) 2LiH(s)
• El hidruro de litio reacciona fácilmente con agua:
2LiH(s) + 2H2O(l) 2LiOH(ac) + 2H2(g)
Útil para el secado de disolventes orgánicos.
Por esta razón se usan algunas veces como
dehumidificadores y acondicionadores de aire.
• Algunas sales de litio, en particular el carbonato,
son muy valiosas como fármacos en el tratamiento de
pacientes maniaco-depresivos.
Sodio y potasio
Se presentan en forma de silicatos como la albita
(NaAlSi3O8) y la ortoclasa (KAlSi3O8).
Otros minerales que contienen sodio y potasio son
la halita (NaCl), que se muestra en la figura 20.14,
el "nitro de Chile" (NaNO3) y silvita (KCl). El cloruro de
sodio también se obtiene de la sal de roca . La forma
más conveniente de obtener el sodio metálico es por
electrólisis del cloruro de sodio fundido en la celda Down
• NaCl PF(801°C),. con CaCl2, el punto de fusión ≈200ºC
Potasio se obtiene por destilación de KCl fundido en presencia
de vapor de sodio a 892°C.
Na(g) + KCl(l) NaCl(l) + K(g)
El potasio tiene un punto de ebullición (770°C) menor que el
del sodio (892°C), de modo que destila más fácilmente.
El sodio y el potasio metálicos se disuelven en amoniaco
líquido para producir una hermosa disolución azul:
Na Na+ + e
Los electrones solvatados son responsables del color azul
característico.
Las disoluciones metal-amoniaco son poderosos agentes
reductores (porque contienen electrones libres), que son
útiles en las síntesis de compuestos orgánicos e inorgánicos.
• Esto significa que la disolución amoniacal de un metal
alcalino contiene pares iónicos tales como
Na+Na- y K+K-
• El sodio y el potasio son elementos esenciales para la
materia viviente. Los iones sodio y potasio están presentes
en los fluidos intra y extracelulares, y son esenciales
para el balance osmótico y las funciones enzimáticas.
Carbonato de sodio Na2(CO3). El carbonato de sodio es
un importante compuesto que se usa en toda clase de
procesos industriales, incluyendo el tratamiento de aguas
y la fabricación de jabones, detergentes, medicinas, en la
industria del vidrio y aditivos alimentarios.
En los últimos años se ha descubierto grandes depósitos
de trona Na3(HCO3)(CO3) - 2H2O.
Hidróxido de sodio e hidróxido de potasio. Las
propiedades de los dos hidróxidos son muy similares.
Ambos se preparan por electrólisis de las disoluciones
acuosas de los cloruros respectivos NaCl y KCl.
Nitrato de sodio y nitrato de potasio. En Chile se
encuentran grandes depósitos de nitrato de sodio (salitre).
• A 500°C aproximadamente se descompone con
desprendimiento de oxígeno
La pólvora está constituida por nitrato de potasio,
carbón de madera y azufre en las proporciones
de 6:1:1 en masa. La reacción que se lleva a cabo
cuando la pólvora se calienta es:
2KNO3(s) + S(s) + 3C(s) K2S(s) + N2(g) + 3CO2(g)
Ibañez Pérez Jesús Oswaldo 18.353.376
Electrónica del Estado Sólido
Docencia/Inorganica/Tema11/Trans_T11IQ.pdf
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