Presenacion GRupo 1 y 2

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GRUPO 1 Y 2
Elementos representativos del bloque «s»
GRUPO 1 
Metales Alcalinos
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Grupo 1 : Metales alcalinos
Propiedades Generales de los elementos 
del Grupo 1
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Tendencias de grupo
• Son metales plateados brillantes  sus superficies se 
empeñan por oxidación.
• Son blandos en general  Li se deja cortar con un 
cuchillo y el K se puede aplastar como la margarita.
• Bajo punto de fusión  Hatomización (o de sublimación)
𝑀 𝑒𝑠𝑡á𝑑𝑜 𝑒𝑠𝑡á𝑛𝑑𝑎𝑟 → 𝑀
• Baja densidad  Estructuras bcc no compactas
Tendencias de grupo
• n s1 I1 baja 
• Fuertemente reductores se los encuentra combinados 
en la naturaleza como especies monocatiónicas M+
formando compuestos iónicos. 
• Los cationes (con la excepción de Li+) tiene bajas 
densidades de carga  buena solubilidad de las sales y 
habilidad para estabilizar aniones que no pueden formar 
sales con otras especies catiónicas.
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Ejercicio 1
Diga cómo varían las siguientes propiedades y explique 
por qué: 
a) reactividad química de los metales alcalinos.
b) dureza y volatilidad de los metales alcalinos entre sí y 
con respecto a otros metales
c) los puntos de fusión de los elementos del grupo 2 
respecto a los del grupo 1. 
Use un esquema de enlace metálico según la teoría del 
mar de electrones para los puntos (b) y (c)
React.Qca. Dureza Volatilidad
- + -
u
+ - + 
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Ejercicio 2
Escriba las estructuras electrónicas de los elementos de 
los grupos 1 y 2. Indique cómo varían las siguientes 
propiedades en cada grupo y entre los grupos: a) radios 
atómicos y iónicos, b) energías de ionización, c) densidad 
de carga, d) energías reticulares para el mismo anión, e) 
entalpías de hidratación para el ion más estable. Explique 
las diferencias.
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R. At. R.iónico I D.carga UR Hhid
- - - + + + + 
u
+ + - - - -
Ejercicio 3
Coloque en cada flecha las energías involucradas en los 
distintos procesos, indique cómo varían las mismas entre 
los elementos del grupo 1 y explique el poder reductor de 
estos elementos.
Elemento E° M+/M (V)
Li -3,04
Na -2,71
K -2,93
Rb -2,98
Cs -3,03
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Fuentes y obtención
Extracción 
• El sodio es el más importante económicamente de los 
metales alcalinos. Se fabrica por el proceso Downs donde 
se produce la electrólisis del NaCl fundido:
• Cátodo: Na+(l) + e- Na (l)
• Ánodo: 2 Cl-(l)  Cl2(g) + 2 e-
• Reacción Global:
• 2 Na+(l) + 2 Cl-(l)  2 Na (l) + Cl2(g)
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Ejercicio 9
a) En una solución acuosa de una sal de metal alcalino se produce:
H2O + e-  ½ H2 + OH -
Como H2O/H2 < M+ se requiere menos energía para la reducción del agua
que para la reducción del metal alcalino.
b) En líquidos orgánicos para evitar que entren en contacto con la atmosfera
sino reaccionarían.
Solubilidad de los haluros
• Los halogenuros alcalinos son solubles a excepción del 
LiF.
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Ejercicio 4
Li+(g) + I- (g)  Li+ (ac) + I- (ac) Hdis = HhidLiI - Ur
HhidLiI = -519 KJ/mol + (-305 KJ/mol) = - 824 KJ/mol
Ur = -763 KJ/mol 
Hdis = -824 KJ/mol – (-763 KJ/mol)  Hdis = - 61 kJ/mol 
Ur (NaI) = -703 KJ/mol
Na+ (g) + I- (g)  Na+ (ac)+ I- (ac)
Hhid = - 406 kJ/mol – 305 kJ/mol = -711 kJ/mol
Hdis = - Ur + Hhid = - (-703 kJ/mol) + (-711 kJ/mol) 
Hdis = - 8 kJ/mol
De la misma forma se realiza para el KI, RbI, CsI. 
Orden creciente de solubilidad: de la mas endotérmica a la 
más exotérmica.
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Usos de sus compuestos
• Li  aleaciones para aviones y baterías
• LiCO3 tratamiento de condiciones bipolares 
• Estearato de Litio lubricante de la industria automotriz 
• Na y K  función biológica
• Naextracción de metales raros, lámparas de 
alumbrado público.
• NaCl deshielo de caminos y producción de NaOH
• K (OH) industria de jabones 
• Cloruro y sulfato  fertilizantes
Particularidades del Li (radio muy pequeño)
• Alto carácter covalente en el enlace.
• Forma varias sales poco solubles en agua (Li2CO3, 
Li3PO4, LiF)
• Reacciona con O2 para dar Li2O.
• El LiH es estable hasta 900°C.
• Es el metal menos denso (0,53 g/cm3) se usa en baterías 
recargables y en sistemas de almacenamiento de H2.
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Ejercicio 6
En relación a las propiedades del litio explique por qué:
a) el LiOH es base más débil que NaOH.
Li+ > Na+
b) el fluoruro y el fosfato son poco solubles.
Ur LiF y UrLi3PO4 son altas
c) el cloruro es un hidrato (y los otros alcalinos no), se 
hidroliza ligeramente en solución acuosa, y además se 
disuelve en solventes orgánicos.
a) el carbonato se descompone fácilmente al calentar.
Ejercicio 6
c) el cloruro es un hidrato (y los otros alcalinos no), se 
hidroliza ligeramente en solución acuosa, y además se 
disuelve en solventes orgánicos.
* LiCl.6 H2O 
Li+ + H2O  LiOH + H +
Li+ atrae con fuerza al agua y rompe el enlace
Li se une al OH- y libera H + 
• Su alta solubilidad en solventes orgánicos se debe al alto 
grado de carácter covalente de sus enlaces.
d) el carbonato se descompone fácilmente al calentar.
Li2CO3  Li2O + CO2
UrLi2O > UrLi2CO3
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Hidróxidos: Obtención de NaOH
Cátodo: 
H2O (l) + e-  ½ H2 (g) + OH- (ac)
Ánodo: 
Cl- (ac)  ½ Cl2 (g) + e-
Ejercicio 10
• Se realiza una electrólisis de una solución acuosa de 
NaCl durante varias horas. Al finalizar se encuentra una 
disminución de 4 g en el ánodo de un coulombímetro de 
cobre. La cantidad de hidróxido de sodio formado es de 
4,3 g. Calcule el rendimiento de la electrólisis y la masa y 
el volumen de cloro e hidrógeno obtenidos en CNPT.
Datos: 
mCu = 4g ; m NaOH = 4,3 g
Ánodo: Cu  Cu+2 + 2 e-
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Se cumple que 
N°Eq Cu = N° Eq NaOH
𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑜𝑏𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑜𝑏𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑎 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑎
× 100
𝑁°𝐸𝑞𝐶𝑢 = 
𝑚𝐶𝑢
𝑃𝐸𝑞. 𝐶𝑢
𝑃𝐸𝑞 =
𝐴𝐶𝑢
𝑛°𝑒
=
63,5 𝑔
2
𝑁°𝐸𝑞𝐶𝑢 = 0,126 𝑔/𝐸𝑞
Como N°Eq Cu = N° Eq NaOH, entonces:
0,126
𝑔
𝐸𝑞
=
𝑚
𝑃𝐸𝑞𝑁𝑎𝑂𝐻
𝑚 =
𝑀
𝑛°𝑂𝐻
× 0,126
𝑔
𝐸𝑞
𝑚 = 5,04 𝑔 que es la masa teórica, por lo que se 
puede reemplazar en la ecuación de rendimiento:
𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 
4,3𝑔
5,04𝑔
× 100 = 85,31 %
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NaCl (ac) + H2O(l)  NaOH (ac) + ½ Cl2 (g) + ½ H2 (g) 
Por estequiometría:
40 g de NaOH producen 11,2 L de Cl2 y 11,2 L de H2 en 
CNPT 
40 g NaOH -------------- 11,2 L Cl2
4,3 g NaOH ----------------X = (4,3 g x 11,2 L ) / 40 g 
X= 1,2 L de Cl2 
Para el H2 el cálculo es similar
Ejercicio 11 a)
Explique el por qué de las siguientes aplicaciones de los 
metales alcalinos: 
• Agente reductor, para obtener metales como berilio, 
titanio, torio y circonio.
Porque pierden fácilmente sus electrones oxidándose a 
costa de que otra sustancia se reduzca.
• Intercambiador de calor en reactores nucleares:
Se emplea principalmente el K y Na y esto se debe a la 
que los e- del mar están débilmente atraídos y por lo tanto 
conducen fácilmente el calor.
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Ejercicio 11 a)
• Lámparas de vapor de sodio, muy empleadas para la 
iluminación de exteriores.
Porque producen luz de color amarillo que es color para el 
que es más sensible el ojo humano. 
• Fabricación de células fotoeléctricas.
Basadas en el efecto fotoeléctrico, los metales alcalinos 
tiene su energía basal mínima por lo tanto es fácil 
desprender el electrón
Ejercicio 11 a)
• El peróxido de sodio se utiliza en dispositivos de 
emergencia para respirar en submarinos y naves 
espaciales. Escriba la ecuación:
Na2O2 + CO2  Na2CO3 + O2
• El Li en baterías
Por su baja densidad
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Ejercicio 12
El sodio y el potasio participan en los sistemas biológicos manteniendo el 
balance osmótico de las células (bomba Na/K). Ambos elementos se 
encuentran en la corteza terrestre en concentraciones comparables y lassales que forman presentan también una solubilidad comparable. Teniendo 
en cuenta la diferencia en sus radios iónicos y las energías de hidratación 
de los mismos, justifique: a) la mayor concentración de ion Na+ en el agua 
de mar; b) la mayor concentración intracelular de K+.
a)
RNa+ < RK+ y HhidNa+ >  HhidK+ 
En el agua de mar [Na+] > [K+]
b) 
En el interior de la célula [Na+] < [K+] porque el K+ es muy 
grande y una vez que entró a la célula no puede salir.
GRUPO 2
Metales alcalinos térreos
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Grupo 2: Metales alcalinos térreos
Propiedades Generales de los elementos 
del Grupo 2
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Tendencias de grupo
• Metales de color plateado blanquecino.
• Estructuras cristalinas más estables  hcp para Be y Mg
 fcc para Ca y Sr
 bcc para Ba
• Más duras, más densos y poseen mayor punto de fusión 
que los metales alcalinos.
• Son poderosos reductores a temperatura ambiente 
son protegidos por una delgada capa de óxido y por lo 
tanto son estables al aire.
Compuestos
• Todos sus compuestos poseen número de oxidación +2 y 
son principalmente iónico, salvo el Berilio que son 
covalentes.
• Hidruros salinos (menos el Be que forma un 
compuesto polimérico covalente)
• Forman óxidos básicos (MO) menos el Ba que forma 
peróxido (BaO2)
• Hidróxidos cuyas basicidad y solubilidad aumenta al 
descender en el grupo (Be(OH)2)
• Halogenuros iónicos (excepción del BeCl2)
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Compuestos
• Oxosales  en la naturaleza se encuentra como 
carbonato y sulfatos. Las sales de Ca y Mg son responsables 
de la dureza del agua.
• Carburos  en agua producen los hidrocarburos 
correspondientes
Ejercicio 1 c)
Diga cómo varían las siguientes propiedades y explique 
por qué: 
c) los puntos de fusión de los elementos del grupo 2 
respecto a los del grupo 1. 
Use un esquema de enlace metálico según la teoría del 
mar de electrones para los puntos (b) y (c)
Según el mar de electrones: 
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Ejercicio 2
Escriba las estructuras electrónicas de los elementos de 
los grupos 1 y 2. Indique cómo varían las siguientes 
propiedades en cada grupo y entre los grupos: a) radios 
atómicos y iónicos, b) energías de ionización, c) densidad 
de carga, d) energías reticulares para el mismo anión, e) 
entalpías de hidratación para el ion más estable. Explique 
las diferencias.
R. At. R.iónico EI D.carga UR Hhid
- - - + + + + 
u
+ + - - - -
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RAt. + 
R Ion. +
I +
Dens Carga +
Ur +
Hhid +
Fuentes y obtención
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Solubilidad de los hidróxidos
 Hid  +
Solubilidad de sales
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Ejercicio 5
La solubilidad de los hidróxidos y fluoruros de los
elementos del grupo 2 aumenta a medida que
descendemos en el grupo, mientras que la de sulfatos,
carbonatos y cromatos lo hace en sentido contrario.
Explique estas tendencias distintas usando energía
reticular y entalpía de hidratación.
Ejercicio 7
Discuta con ecuaciones químicas las propiedades del 
berilio comparativamente con los demás del grupo:
a) Reacción en álcali
El Be es anfótero, si reacciona con una base libera H2
2 H2O + Be + 2 OH- Be (OH)4-2 
b) Reacción en medio ácido
Be + 2 H+  Be+2 + H2
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Ejercicio 7
c) Reacción del BeF2 en exceso de fluoruros
BeF2 + F-  Be F4-2 
d) Reacción de BeCl2 en agua
H2O + BeCl2  [Be OH]- + 2 Cl- + 2 H+
e) Estructuras de BeO y de BeS: son iónicos
= = 0,31 = = 0,24
Estructura tipo blenda
Ejercicio 8
Diga si las reacciones siguientes se producirán en las 
condiciones normales tal como están escritas. Justifique
a) Na(g) + Li+(g)  Na+(g) + Li(g)
E = INa – ILi
E<0
b) Na(g) + Rb+(g)  Na+(g) + Rb(g)
E = INa - IRb
E>0
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Ejercicio 8
c) Na(s) + Li+(ac)  Na+(ac) + Li(s)
E = E°Na/Na+ + E°Li°/Li+
E> 0
Ejercicio 11 b)
Explique el por qué de las siguientes aplicaciones de los 
metales alcalino-térreos
• El Mg en aleaciones con Al para fabricar bicicletas de 
competición
Son de baja densidad y alta dureza.
• El CaO (cal viva) para el mortero en construcciones.
CaO + H2O  Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
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Ejercicio 11 b)
• El agua de cal en proceso de obtención de oxígeno a 
partir de aire.
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
• El cloruro de calcio como desecante
+ Ehid es un buen absorbente de agua
Ejercicio 13
a) Cite las principales funciones biológicas del calcio. b) El 
magnesio es fundamental para las plantas, ¿en qué 
función participa?
a) Ca tiene función estructural
b) Mg participa en la fotosíntesis absorbiendo luz solar y 
proveyendo energía para la fotosíntesis
El Mg forma el complejo clorofila en el cual el se 
encuentra dentro de un anillo plano heterocíclico llamado 
porfirina en el cual átomos de N se encuentran enlazados 
al Mg.
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Ejercicio 14
Se agrega agua de cal al agua de mar y se separa un sólido blanco A. Se 
filtra y hace reaccionar con ácido clorhídrico obteniéndose una solución 
incolora de una sal B. Se evapora el solvente, se funde B y se electroliza. 
En el cátodo se obtiene un metal C y en el ánodo un gas verdoso D. 
Identifique A, B, C y D y escriba todas las reacciones involucradas.
Mg+2 + Ca(OH)2  Mg (OH)2 + Ca+2
Mg (OH)2 + 2 HCl  MgCl2 + H2O
MgCl2  Mg+2 + 2 Cl-
Mg+2 + 2 e-  Mg
Cl-  ½ Cl2 + e-
Ejercicio 15
Los elementos Li-Mg y Be-Al están estrechamente 
relacionados debido a la relación diagonal. Justifique estas 
relaciones diagonales y dé un ejemplo.
A medida que se avanza a la derecha el radio disminuye y 
hacia abajo el radio aumenta. Esta disminución y aumento 
se compensa de forma tal que los vecinos diagonales 
tienen radio similares y por lo tanto se comportan en forma 
similar.
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Ejercicio 16
Cuando se calienta piedra caliza (básicamente carbonato 
de calcio) en un horno, ésta se descompone para dar óxido 
de calcio y dióxido de carbono. Si la conversión es del 
75%: a) escriba la reacción; b) calcule la composición, en 
porcentaje en masa, del sólido que se extrae del horno; c) 
calcule la masa de dióxido de carbono que se desprende 
por kg de piedra caliza.
a) CaCO3 (s)  CaO (s) + CO2 (g) 
100 g 56 g 44 g
Para 100 g de CaCO3 hay 75 g que reaccionan y 25 g sin
reaccionar
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Ejercicio 16
CaCO3 (s)  CaO (s) + CO2 (g) 
100 g 56 g 44 g
Para 100 g de CaCO3 se producen 56 g de CaO por lo
tanto para 75 g serán X = 42 g.
b)
Masa total del solido 25 g + 42 g = 67 g, entonces los %
son: %CaO = (42 g/67 g) 100% = 62,7%
% CaCO3 = (25g/67g) 100% = 37,3%
c) 1000 g CaCO3 ------------440 g CO2
750 g CaCO3 ------------ X = 330 g CO2
Ejercicio 17
• Se quiere fabricar un cemento con la siguiente composición 
final: 70% de S3C (silicato tricálcico); 20% de S2C (silicato 
dicálcico) y 10% de Al3C (aluminato tricálcico). Se parte como 
materia prima de caliza; sílice y alúmina hidratada, cuyas 
composiciones respectivas son las siguientes:
Caliza: 90% de CaCO3; 5% SiO2 y 5% de humedad. Sílice: 
%100 SiO2. Alúmina hidratada: 90% Al2O3. 2H20 y 10% SiO2
Calcule: a) Las t de cada uno de los componentes de la materia 
prima necesarias para obtener 1 t de cemento; b) El volumen en 
CNPT de gases (CO2 y vapor de agua) que sale del horno.
• DATOS: 
• S3C: Silicato tricálcico:.......... SiO2  3CaO..
• S2C: Silicato dicálcico: ......... SiO2  2CaO .
• Al3C: Aluminato tricálcico:..... Al2 O3  3CaO..
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