propiedades químicas de los elementos de los grupos 1 y 17 y de

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS ELEMENTOS DE LOS GRUPOS 1 Y 17 Y DE LOS
ELEMENTOS DEL TERCER PERIODO
Propiedades químicas de elementos del mismo grupo
Grupo 1 : Los metales alcalinos
Los elementos del grupo 1 son todos plateados, brillantes, que reaccionan vigorosamente con agua y
con aire. Probablemente haya visto litio, sodio y potasio, almacenados en parafina líquida para evitar
su reacción con el aire. Los metales son blandos y se pueden cortar fácilmente con un cuchillo. Una
vez cortados, rápidamente pierden el brillo, pues reaccionan con el oxígeno del aire para formar el
óxido metálico. Todos los elementos del grupo 1 tienen justo 1 electrón en su última capa y cuando
reaccionan pierden este electrón convirtiéndose en un ión con una carga positiva. La reactividad
aumenta según se desciende en el grupo, pues el electrón es más fácil de perder. Rubidio y cesio son
tan reactivos que normalmente se guardan sellados en un tubo de cristal bajo una atmósfera inerte de
argón.
Reacción con agua
Todos los metales alcalinos reaccionan exotérmicamente con agua para formar hidrógeno e iones del
hidróxido metálico en agua:
2 M(s) + 2 H2O (l) -----------> 2 M+ (ac) + 2 OH- (ac) + H2 (g)
donde M representa Li, Na, K, Rb o Cs.
El litio reacciona más despacio y mantiene su forma cuando reacciona. El calor que se libera cuando
reacciona el sodio, es suficiente para fundir el sodio en forma de una bola que se mueve rápidamente
por la superficie del agua y a veces el hidrógeno producido puede arder y chispear con la
característica llama amarilla debida a la presencia de iones sodio. El potasio es mucho más reactivo
y el hidrógeno producido normalmente arde ininterrumpidamente con una llama lila debida a la
presencia de iones potasio. El rubidio es todavía más reactivo y la reacción con cesio puede ser tan
violenta que el vaso de cristal donde se da la reacción, explota.
Reacción con halógenos
Los metales alcalinos reaccionan con los halógenos, aumentando la reactividad al descender en el
grupo. Si un trozo de sodio se deja dentro de un recipiente con cloro, se producen llamas y aparecen
humos blancos debido a la formación de cloruro de sodio.
2 Na (s) + Cl2 (g) ----------> 2 NaCl (s)
Similarmente, si vapor de bromo o vapor de yodo se pasa sobre sodio caliente, se produce una
reacción vigorosa y los dos elementos se combinan para producir bromuro de sodio y yoduro de
sodio respectivamente.
2 Na (s) + Br2 (g) -----------> 2 NaBr (s)
2 Na (s) + I2 (g) --------------> 2 NaI (s)
Todos los metales alcalinos son buenos reductores porque pueden donar un electrón. Similarmente
los halógenos son buenos oxidantes, porque pueden aceptar un electrón.
Grupo 7 : Los halógenos
Los cuatro halógenos fluor (F2), cloro (Cl2), bromo (Br2) y yodo (I2) existen como moléculas
biatómicas.
El flúor es el agente oxidante más fuerte conocido y es tan reactivo que su uso está prohibido en los
laboratorios escolares. La reactividad disminuye al descender en el grupo, pero cloro, bromo y yodo
son todos muy reactivos y deben se manejados con cuidado, porque también son venenosos. La
naturaleza venenosa del cloro se utilizó en la primera guerra mundial, fue el primer gas de guerra.
Capacidad oxidante de cloro, bromo y yodo
El carácter oxidante , es decir la habilidad para aceptar electrones, disminuye al descender en el
grupo. Esto se puede ver haciendo reaccionar cloro disuelto en agua con una solución acuosa de
bromuro de sodio. El cloro acepta un electrón del ión bromuro y se forma una disolución diluida de
bromo que presenta un color amarillo más fuerte que el agua de cloro.
Cl2 (ac) + 2 Br- (ac) ------------> 2 Cl- (ac) + Br2 (ac)
Similarmente, si se añade agua de cloro a una solución de yoduro de potasio, los iones yoduro son
oxidados por el cloro y aparece un color rojizo debido a la presencia de yodo
Cl2 (ac) + 2 I- (ac) ------------> 2 Cl- (ac) + I2 (ac)
El agua de bromo reacciona con una disolución de yoduro de potasio y se forma yodo e iones
bromuro
Br2 (ac) + 2 I- (ac) ------------> 2 Br- (ac) + I2 (ac)
Por lo tanto el carácter oxidante de los halógenos sigue el siguiente orden:
F2 > Cl2 > Br2 > I2
Propiedades químicas de los elementos del tercer periodo
Hay un cambio notable en las propiedades de los elementos a lo largo del periodo. Sodio, magnesio
y aluminio son metales, tienen brillo y son excelentes conductores del calor y de la electricidad. El
silicio es un semiconductor de la electricidad, se llama metaloide y posee algunas de las propiedades
de un metal y algunas de las de un no metal. Fósforo, azufre, cloro y argon son no metales y no
conducen la electricidad.
Los metales se pueden distinguir también de los no metales por sus propiedades químicas. Los
óxidos metálicos consisten en iones metálicos e iones óxido, son compuestos iónicos. Las fórmulas
de estos óxidos son Na2O, MgO y Al2O3 respectivamente, y son sólidos blancos a temperatura
ambiente, con relativamente altos puntos de fusión y ebullición. Cuando están en estado líquido,
conducen la electricidad y se descomponen en sus elementos en el proceso. El dióxido de silicio,
SiO2 tiene una estructura covalente gigante y por lo tanto un alto punto de fusión y ebullición, pero
no conduce la electricidad. Los óxidos de los no metales, azufre, fósforo y cloro son todos
covalentes y tienen bajos puntos de fusión y ebullición. El argon no forma óxido. Los óxidos
metálicos tienden a ser básicos, mientras que los óxidos de los no metales tienden a ser ácidos. El
óxido de sodio y de magnesio, ambos básicos, reaccionan con el agua para formar soluciones
acuosas de los hidróxidos metálicos
Na2O (s) + H2O (l) ---------> 2 NaOH (ac)
MgO (s) + H2O (l) ---------> Mg(OH)2 (s)
El aluminio es metal, pero su óxido es anfótero, es decir puede ser básico o ácido, dependiendo si
reacciona con un ácido o con una base.
Los restantes elementos del periodo 3 tienen óxido ácidos. Por ejemplo:
P4O10 (s) + 6 H2O (l) ---------> 4 H3PO4 (ac)
SO3 (g) + H2O (l) ---------> H2SO4 (ac)
He aquí un resumen de los óxidos del periodo 3
Elemento
Na
Fórmula
N2O
del óxido
más alto
Naturaleza básico
del óxido
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
MgO
Al2O3
SiO2
P4O10
SO3
Cl2O7
ninguno
básico
anfótero ácido
ácido
ácido
ácido
ninguno