Metais alcalinoterrosos (grupo 2)

Dois elétrons externos

Cada metal alcalinoterroso tem dois elétrons externos em um orbital s, por isso sua configuração termina em ns²: o magnésio é [Ne] 3s² e o cálcio é [Ar] 4s². Perder os dois leva ao arranjo do gás nobre anterior e a íons como Mg²⁺ e Ca²⁺. Remover dois elétrons exige mais energia do que remover um, por isso esses metais reagem de forma menos violenta que os metais alcalinos.

O nome vem da química antiga: seus óxidos, antes chamados de terras, dissolvem-se em água e dão soluções alcalinas, por exemplo CaO + H₂O → Ca(OH)₂.

Propriedades físicas

Os metais alcalinoterrosos são branco-prateados, conduzem bem a eletricidade e fundem em temperaturas muito mais altas que os metais alcalinos: o magnésio a 650 °C e o berílio a 1287 °C. Vários de seus compostos colorem chamas, com o cálcio dando vermelho-tijolo, o estrôncio carmesim e o bário verde-claro, e é por isso que sais de estrôncio e de bário são usados em fogos de artifício.

Reações e tendências ao longo do grupo

A reatividade aumenta ao descer no grupo, à medida que os elétrons externos ficam mais longe do núcleo e mais fáceis de remover. O berílio não reage com a água, o magnésio reage apenas muito lentamente com água fria, mas queima em vapor, e o cálcio reage de forma constante com água fria: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂. O estrôncio e o bário reagem ainda mais rápido.

O magnésio queima no ar com uma ofuscante chama branca: 2Mg + O₂ → 2MgO. Ao descer no grupo, os hidróxidos se tornam mais solúveis, enquanto os sulfatos se tornam menos solúveis, de modo que o sulfato de bário quase não se dissolve.

Usos dos metais alcalinoterrosos

O fosfato de cálcio forma ossos e dentes, e o carbonato de cálcio forma o giz, o calcário, o mármore e as conchas do mar; o calcário é usado para fazer cimento. Íons de cálcio e de magnésio dissolvidos causam a água dura e as incrustações de calcário. O magnésio é um metal leve usado em ligas para carros, aeronaves e notebooks, e toda molécula de clorofila das plantas verdes tem um íon de magnésio em seu centro.

O berílio é leve e rígido, por isso é usado em peças aeroespaciais e formou os espelhos do Telescópio Espacial James Webb, mas sua poeira é tóxica. O sulfato de bário é ingerido antes de radiografias do intestino e é seguro porque é insolúvel. O rádio já fez mostradores de relógios brilharem, e o rádio-223 hoje trata o câncer de próstata que se espalhou para os ossos.