Bachillerato Científico-Tecnolóico C2ºA, Curso 08-09
Trabajo sobre la Química Descriptiva - Versión Online
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II.a.- Alcalinos

Los alcalinos son un conjunto de seis elementos químicos que constituyen el primer Grupo del sistema Periódico (IA), es decir, se encuentran en la zona “s” de la tabla periódica. Estos elementos son: Litio (Li), Sodio (Na), potasio (K), Rubidio (Rb), Cesio (Cs) y Francio (Fr).

1.Estado en la Naturaleza.
Los alcalinos son elementos muy reductores, se encuentran siempre formando compuestos iónicos como óxidos, sales, hidruros, hidróxidos, debido a su imposibilidad de presentarse aislados (incluso reaccionan con el oxígeno del aire, por lo que se les conserva en compuestos como el petróleo o el benceno).
-Los alcalinos constituyen el 4,8 % de la superficie terrestre, siendo el Sodio y el Potasio los más abundantes. Estos elementos se suelen encontrar formando cloruros, en minerales como la Halita (Sal común), la silvina, o la carnalita.
También se pueden encontrar en forma de silicatos como la Albita o la ortoclasa.
-Los compuestos de Litio son escasos en la naturaleza, los más usuales son los cloruros.
-El Rubidio y el Cesio se encuentra combinado con otros alcalinos, en forma de Trazas.
-El Francio no se encuentra en la naturaleza, debido a su radioactividad e inestabilidad.

2. Métodos de Obtención
Debido a su gran reactividad, la única forma de obtenerlos es por medio de la electrólisis de sus sales, una vez que están fundidas.
-En el caso del sodio este proceso se lleva a cabo con el Cloruro de Sodio.
Se disuelve la sustancia en un determinado disolvente para que se separe en sus iones, y luego, cada electrodo (cátodo (-), ánodo (+)), atrae a los iones de signo opuesto, consiguiéndose así que se separen. Los iones negativos o aniones ceden electrones al ánodo (+) y los iones positivos o cationes toman electrones del cátodo (-).
Cátodo: Na+ + 1 e- -> Na

Ánodo: Cl- -1e- -> ½ Cl2

Este proceso es, además, muy rentable, puesto que se obtiene también Cl.
-Para el potasio, se utiliza reducción con sodio, siguiendo la reacción:
Na(g) + KCl (l) -> NaCl (l) + K (g)

-Los alcalinos se pueden obtener también por reducción con los cloruros de calcio, o de los carbonatos con carbón a altas temperaturas:
2MCl (s) + Ca (s) -> 2M (g) + CaCl2(s)

X2CO3 + 2M(s) -> 2M(g) + 3CO (g)

-También se pueden obtener por la descomposición térmica de las “azidas”:
2M3N (g) -> 6M (s) + N2 (g)

No se lleva acabo con litio, pues puede reaccionar con el nitrógeno y forma nitruros.

3. Aplicaciones
El sodio se utiliza en la industria textil como blanqueante. Se utiliza también como componente de gasolinas, jabones (sosa cáustica), lámparas de vapor de sodio o refrigerante en reactores nucleares. Es un componente fundamental de las células, formando la bomba de sodio-potasio.
El litio interviene en algunas aleaciones, también se utiliza en cerámica, para producir vidrios y como componente de pilas y lubricantes, pues tiene un gran potencial reductor. Es componente del tejido nervioso.
El potasio se utiliza para producir jabones, vidrios y fertilizantes. Es vital para la transmisión del impulso nervioso.
El rubidio se utiliza para eliminar gases en sistemas de vacío. El cesio es el principal constituyente de células fotoeléctricas. El francio no tiene apenas peso en la industria.

4. Propiedades
En su capa de valencia, todos los elementos alcalinos muestran una configuración ns1.
Algunas de sus propiedades son: (pincha en la imagen para ampliar)



5. Reacciones
Debido al marcado carácter reductor, los metales alcalinos son muy reactivos en la búsqueda de su estado de oxidación natural (+1), por lo que forman principalmente compuestos iónicos. Las principales reacciones son:
Con el agua (de manera violenta):
2M(s) + 2H2O (l) -> 2M (OH) (aq) + H2(g)

Las reacciones con cesio, rubidio, potasio y sodio en grandes cantidades son muy exotérmicas, por lo que son explosivas.
Con Hidrógeno (a temperatura alta) formando hidruros:
2 M + H2 -> 2 MH

Con azufre y halógenos formando sulfuros y haluros:
2 M+ X2 -> 2 MX
2 M + S -> M2S

Con oxígeno formando peróxidos, excepto el litio que forma óxidos:
2 M + O2 -> M2O2
4 Li + O2 -> 2 Li2O

Sólo el litio reacciona con el nitrógeno formando nitruros:
6 Li + N2 -> 2 Li3N

Reaccionan con ácidos, dando lugar a hidrógeno y sales:
2 M (s) + 2 H+ (aq) -> 2M+ + H2(aq)