Os metais alcalino-terrosos são os elementos pertencentes ao grupo 2 da Tabela Periódica. São eles: berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, rádio.
São caracterizados pela presença de apenas dois elétrons na camada de valência, por isso, adquirem sempre a carga +2 em substâncias compostas. Apesar de serem metais, são um pouco quebradiços.
Podem ser encontrados na natureza, entretanto, o rádio é um elemento radioativo. Possuem diversas aplicações, como em ligas metálicas, manufatura de aeronaves, construção civil e na confecção de fogos de artifício.
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Tópicos deste artigo
- 1 - Resumo sobre os metais alcalino-terrosos
- 2 - Quais são os metais alcalino-terrosos?
- 3 - Propriedades dos metais alcalino-terrosos
- 4 - Características dos metais alcalino-terrosos
- 5 - Aplicações dos metais alcalino-terrosos
- 6 - Diferenças entre metais alcalinos e metais alcalino-terrosos
- 7 - Exercícios resolvidos sobre metais alcalino-terrosos
Resumo sobre os metais alcalino-terrosos
- Os metais alcalino-terrosos são os elementos do grupo 2 da Tabela Periódica.
- Possuem dois elétrons de valência, localizados no subnível s.
- São metais quebradiços quando na forma pura.
- Apresentam maior estabilidade ao perder dois elétrons e, por isso, apresentam número de oxidação igual a +2.
- São muito úteis para nossa sociedade, podem ser empregados na fabricação de ligas metálicas, medicamentos e substâncias importantes para a construção civil.
Quais são os metais alcalino-terrosos?
Os metais alcalino-terrosos correspondem aos elementos do grupo 2 da Tabela Periódica. São eles:
- berílio, símbolo B, Z = 4;
- magnésio, símbolo Mg, Z = 12;
- cálcio, símbolo Ca, Z = 20;
- estrôncio, símbolo Sr, Z = 38;
- bário, símbolo Ba, Z = 56;
- rádio, símbolo Ra, Z = 88.
Propriedades dos metais alcalino-terrosos
Os metais alcalino-terrosos possuem apenas dois elétrons em sua camada de valência e, por isso, é comum apresentarem o estado de oxidação +2. Todos são condutores de eletricidades e, quando puros (com exceção do berílio), reagem com o oxigênio ou a umidade atmosférica, formando uma camada protetiva de óxido que atua como uma barreira. Isso impede a oxidação desses metais.
Veja algumas de suas propriedades:
|
Metal |
Configuração Eletrônica |
Densidade (g.cm-3, 20 °C) |
Eletronegatividade |
Ponto de Fusão (°C) |
Ponto de ebulição (°C) |
|
Be |
[He] 2s2 |
1,85 |
1,57 |
1278 |
2970 |
|
Mg |
[Ne] 3s2 |
1,74 |
1,31 |
648,8 |
1090 |
|
Ca |
[Ar] 4s2 |
1,54 |
1,00 |
839 |
1484 |
|
Sr |
[Kr] 5s2 |
2,54 |
0,95 |
769 |
1384 |
|
Ba |
[Xe] 6s2 |
3,59 |
0,89 |
725 |
1637 |
|
Ra |
[Rn] 7s2 |
5,50 |
0,89 |
700 |
1140 |
O fato de já possuírem o subnível s totalmente preenchido demonstra altos valores para a terceira energia de ionização, ou seja, esses elementos adquirem maior estabilidade ao perderem dois elétrons. Os valores pouco negativos de afinidade eletrônica indicam que esses elementos não são muito propensos a receberem elétrons em sua estrutura.
|
Metal |
Energia de Ionização (kJ.mol-1) |
Afinidade eletrônica (kJ.mol-1) |
||
|
1ª |
2ª |
3ª |
||
|
Be |
900 |
1757 |
14848 |
-18 |
|
Mg |
738 |
1450 |
7733 |
-21 |
|
Ca |
590 |
1145 |
4910 |
-186 |
|
Sr |
549 |
1064 |
4210 |
-146 |
|
Ba |
503 |
965 |
3600 |
-46 |
|
Ra |
509 |
975 |
3300 |
- |
Características dos metais alcalino-terrosos
Os metais alcalino-terrosos podem ser todos encontrados na natureza, mas o rádio (Ra) não possui isótopos estáveis, por isso é radioativo. Contudo, o isótopo 226Ra tem uma meia-vida longa, na faixa de 1600 anos. Mesmo assim, a natureza do rádio impede que mais estudos sejam feitos com esse elemento, que possui uma química muito pouco explorada.
Por serem metais, espera-se que os elementos do grupo 2, ao se ligarem com ametais, formem compostos iônicos. Contudo, o berílio possui uma pequena diferença nesse aspecto se comparado aos demais elementos, ainda que não supere o caráter iônico, é possível perceber a presença de ligações covalentes em seus compostos.
Esse comportamento é, provavelmente, uma consequência de sua alta eletronegatividade e de seu pequeno tamanho (relação carga/raio). De fato, quando o berílio forma uma substância composta com um ametal, a diferença de eletronegatividade não é tão grande em comparação aos demais metais alcalino-terrosos, por isso, há diminuição da polaridade da ligação.
Outra consequência desse fato é a dificuldade do íon Be2+ se manter estável. Apesar de serem metais, acabam sendo quebradiços.
Leia também: Metais alcalinos — os elementos pertencentes ao grupo 1 da tabela periódica
Aplicações dos metais alcalino-terrosos
- Berílio: como metal leve, não magnético, com grande condutividade térmica, alto ponto de fusão e boa resistência à oxidação atmosférica, é muito importante para a indústria. Está presente na composição de satélites, mísseis e aeronaves de alta velocidade.
- Magnésio: é empregado na fabricação de ligas, como o alumínio, que possuem grande resistência mecânica, boa resistência à corrosão e auxiliam no aperfeiçoamento de propriedades do produto final. A liga Mg/Al é usada em aeronaves, em componentes de automóveis e ferramentas de baixo peso. O magnésio é também um agente dessulfurante do ferro e do aço, além de ser empregado na fabricação de fogos de artifício, flashes fotográficos e em medicamentos, como antiácidos e laxantes.
- Cálcio: é mais comum o emprego de seus compostos, como CaO e Ca(OH)2. O óxido de cálcio é imprescindível para a argamassa de construção. O carbonato de cálcio, CaCO3, tem grande importância na indústria de aço, vidro, cimento e concreto e no processo Solvay.
- Estrôncio: embora tivesse sido muito importante na época das televisões de tubo, viu sua demanda cair com as televisões de LED e semelhantes. Atualmente, seu principal uso está em fogos de artifício, ligas e pigmentos.
- Bário: embora amplamente empregado na indústria de petróleo, é geralmente usado como contraste em exames radiológicos, na forma de BaSO4.
Diferenças entre metais alcalinos e metais alcalino-terrosos
Os metais alcalinos são diferentes dos metais alcalino-terrosos em alguns pontos de interesse. Em primeiro lugar, os metais alcalinos são mais reativos, além de possuírem apenas um único elétron na camada de valência. São também menos eletronegativos e têm menor ponto de fusão.
A diferença também ocorre na distribuição eletrônica: enquanto os metais alcalinos só possuem um elétron de valência, os metais alcalino-terrosos possuem dois.
Leia também: Gases nobres — o conjunto dos elementos menos reativos da tabela periódica
Exercícios resolvidos sobre metais alcalino-terrosos
Questão 1
Um estudante, ao analisar algumas informações sobre um elemento químico, destacou o fato desse elemento localizar-se no quarto período da família dos metais alcalino-terrosos.
Sendo o assim, o estudante concluiu que o elemento em questão é:
a) K (potássio).
b) Ca (cálcio).
c) Mg (magnésio).
d) Fe (ferro).
Resposta: B.
O metal alcalino-terroso localizado no quarto período é o cálcio, símbolo Ca, com número atômico 20. Vale lembrar que o grupo 2 se inicia no segundo período, com o berílio, Be.
Questão 2
(FFFCMPA RS/2007) Assinale a alternativa incorreta no que diz respeito aos metais alcalino-terrosos (grupo 2).
a) O raio atômico do elemento químico magnésio (Mg) é menor que o raio atômico do bário (Ba).
b) São menos eletronegativos que o elemento oxigênio.
c) O elemento químico berílio, por ser o metal de menor número atômico desse grupo, possui somente elétrons na primeira camada (camada K).
d) Formam compostos iônicos quando combinados com os elementos pertencentes à família dos halogênios (grupo 17).
e) Formam cátions bivalentes, elementos pouco reativos.
Resposta: C.
O berílio, apesar de ser o de menor número atômico, está localizado no segundo período, por isso, possui elétrons em duas camadas de energia: K e L. Os metais alcalino-terrosos se iniciam no segundo período.
Por Stéfano Araújo Novais
Professor de Química
