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Elementos do Grupo 2 - Propriedades e Tendências
Os elementos do grupo 2 da tabela periódica são conhecidos como metais alcalino-terrosos. Estes incluem os elementos berílio (Be
), magnésio (Mg
), cálcio (Ca
), estrôncio (Sr
), bário (Ba
) e rádio (Ra
). Eles são encontrados na segunda coluna da tabela periódica e possuem algumas propriedades e tendências únicas que os tornam um assunto interessante para estudo em química.
Propriedades gerais dos elementos do grupo 2
Os elementos do grupo 2 possuem várias propriedades que são bastante diferentes das dos outros grupos:
- Elétrons de valência: Todos os elementos do grupo 2 têm dois elétrons em sua camada mais externa, devido ao qual sua valência é +2.
- Estado de oxidação: Eles formam compostos principalmente no estado de oxidação +2.
- Propriedades metálicas: Todos são metais e exibem propriedades metálicas típicas, como boa condutividade elétrica e térmica, maleabilidade e ductilidade.
- Densidade: Os metais do grupo 2 são mais densos que os metais alcalinos do Grupo 1.
- Ponto de fusão e ponto de ebulição: Seu ponto de fusão e ponto de ebulição são geralmente mais altos do que os dos metais alcalinos.
Reações químicas dos elementos do grupo 2
Os elementos do grupo 2 reagem com muitos outros elementos e compostos. Aqui estão algumas reações comuns:
Reação com água
Os metais alcalino-terrosos reagem prontamente com a água, embora não tão vigorosamente quanto os elementos do Grupo 1. A reação típica com a água é a seguinte:
M + 2H2O → M(OH)2 + H2
onde M
representa um elemento do Grupo 2. Por exemplo, a reação do magnésio com água produz hidróxido de magnésio e gás hidrogênio:
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
Reação com oxigênio
Os elementos do grupo 2 reagem com oxigênio para formar óxidos metálicos. A equação geral para esta reação é:
2M + O2 → 2MO
Por exemplo, o óxido de cálcio é formado como resultado da reação entre cálcio e oxigênio:
2Ca + O2 → 2CaO
Tendências nos elementos do grupo 2
Descendo o grupo do berílio ao rádio, existem tendências notáveis nas propriedades dos elementos:
Tamanho atômico e iônico
Os raios atômico e iônico aumentam à medida que você desce em um grupo. Este aumento deve-se à adição de camadas de elétrons à medida que você se move de um período para o próximo.
Exemplo visual:
Energia de ionização
A energia de ionização diminui ao descer o grupo. Isso se deve à crescente distância dos elétrons externos ao núcleo e ao aumento do efeito de blindagem eletrônica, o que facilita a remoção de um elétron.
Exemplo visual:
Reatividade
A reatividade dos metais alcalino-terrosos aumenta ao descer o grupo. Isso se deve a uma diminuição na energia de ionização, facilitando a perda de elétrons e participação em reações.
Usos dos elementos do grupo 2
Os elementos do grupo 2 têm uma ampla gama de aplicações devido às suas propriedades únicas:
- Berílio: Devido à sua resistência e baixa massa, é usado em componentes aeroespaciais e como moderador em reatores nucleares.
- Magnésio: É comumente usado na fabricação de materiais mais leves e como um ingrediente em fogos de artifício e sinalizadores.
- Cálcio: Importante em sistemas biológicos e amplamente utilizado na indústria da construção na forma de calcário e cimento.
- Estrôncio: Usado na produção de vidro para tubos de raios catódicos de televisores coloridos e para cor vermelha em fogos de artifício.
- Bário: Usado em fluidos de perfuração de petróleo e gás e em imagem médica devido às suas propriedades de contraste.
Importância biológica dos elementos do grupo 2
Cálcio e magnésio, em particular, desempenham papéis importantes em sistemas biológicos:
- Cálcio: Essencial para a saúde dos ossos e dentes, função muscular e sinalização nervosa.
- Magnésio: Importante para função enzimática e produção de energia nas células.
Conclusão
Os elementos do grupo 2 são fascinantes no campo da química devido às suas propriedades físicas e químicas, às tendências observadas ao descer no grupo e às suas diversas aplicações em várias indústrias e sistemas biológicos. Compreender esses elementos nos ajuda a entender tanto a complexidade quanto a utilidade da tabela periódica na química prática e teórica.