Minerales donde se encuentran los elementos del grupo IA (Alcalinos) y IIA (Alcalinos Térreos) y porcentaje de abundancia en la naturaleza.

Alcalinos:Litio:

El Litio su nombre proviene del griego “lithion” (piedrecilla), fue individualizado en 1817 por el químico sueco Johan August Arfwedson, integrado al hidróxido de litio en la petalita, y también fue Sir Humphry Davy quien por primera vez logró aislarlo en 1818 en trazas por electrólisis de óxido de litio ( Li2O). En 1855, Bunsen y Matthiessen lo obtuvieron en grandes cantidades por electrólisis de fosfato de litio (Li3PO4) fundido.

Los compuestos del Litio se encuentran muy difundidos en la naturaleza aunque en forma muy escasa y no en estado libre. Los mas importantes son: la lepidolita, o mica de litio, un fluorsilicato complejo; elespodumeno, (SiO3)2AlLi, la ambligonita PO4(FAl)Li, en algunas aguas minerales y en el tabaco; por lo cual aparece siempre en pequeñas concentraciones. Ocupa el lugar 35 en abundancia de la corteza terrestre.

Ambligonita Mica de Litio

Sodio:

Fue obtenido en estado de pureza por primera vez en 1807 por el inglés Sir Humphry Davy (1778 - 1889); mediante el procedimiento de electrolisis del hidróxido sódico. Su nombre procede del latín “sodanum” (soda o sosa), el sodio se encuentra en un 2,6%.

El sodio solamente se halla en la naturaleza en combinación con otros elementos. Es el séptimo elemento en cuanto a su abundancia de la corteza terrestre y es un componente esencial de los tejidos vegetales y animales. Se encuentra en el mar y lagos salinos, bajo la forma de cloruro de sodio (NaCl) - la sal marina - disuelto en las aguas, de las que se extrae por evaporación, en forma de cristales y con menor frecuencia como carbonato de sodio, Na2CO3, y sulfato de sodio, Na2SO4. El sodio comercial se prepara descomponiendo electrolíticamente cloruro de sodio fundido.

Cloruro de sodio Carbonato de sodio

Potasio:

El potasio tiene un 2,4% y ocupa el octavo lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre; se encuentra en grandes cantidades en la naturaleza en minerales tales como la carnalita (KCl-MgCl2-6H2O), la ortosa, Si3O3AlK. el feldespato, el salitre (KNO3)., la arenisca verde y la silvita. El potasio está presente en todo el tejido vegetal y animal, y es un componente vital de los suelos fértiles.

Rubidio:

El rubidio también fue descubierto por los físicos alemanes Robert Wilhem Bunsen y Gustav Robert Kirchhoff en 1861; en este caso por el método espectroscópico. Su nombre proviene del latín “rubidus” (rubio), debido al color de sus líneas en el espectro.

El rubidio se encuentra en pequeñas cantidades, generalmente asociado con el cesio, con el cual tiene una gran semejanza, en cenizas del tabaco, el te y el café; y en los minerales carnalita, leucita, polucita, zinnwaldita y en la lepidolita (KLi2Al(Al,Si)3O10(F,OH)2) que contiene un 1,5% de rubidio (puede superar en ocasiones el 3,15%) y es de donde se obtiene el metal en su mayoría; también otros minerales de potasio y cloruro de potasio contienen cantidades significativas de rubidio como para permitir su extracción rentable, así como los depósitos de polucita &mdas;que pueden contener hasta un 1,35% de Rb&mdas; entre los que destacan los del lago Bernic en Manitoba (Canadá).

A pesar de no ser un elemento muy abundante en la corteza terrestre ya que se encuentra entre los 56 elementos que engloban conjuntamente un 0,05% del peso de la misma, no puede considerarse escaso. Representando del orden de 78 ppm en peso, es el 23.er elemento más abundante y el 16.º de los metales superando a otros metales comunes y es además 30 veces más abundante que el cesio y 4 que el litio metales de cuya obtención se extrae como subproducto. La razón de tal disparidad estriba en que no se conocen minerales en los que el rubidio sea el elemento predominante y que su radio iónico es muy similar al del potasio (2000 veces más abundante) sustituyéndole (en ínfimas cantidades) en sus especies minerales donde aparece como impureza.

Lepidolita Zinnwaldita

Cesio:

El cesio fue descubierto por los físicos alemanes Robert Wilhem Bunsen y Gustav Robert Kirchhoff en 1860; empleando la técnica espectroscópica. Fue aislado por primera vez en 1881, por Sttenberg, mediante la electrólisis del cianuro fundido. Su nombre proviene del latín “caesius” (azul del cielo).

El cesio se obtiene por reducción del hidróxido de cesio a partir de magnesio en polvo, en una corriente de hidrógeno gaseoso. En general, se extrae de un mineral muy escaso, la Polucita (Cs,Na)(Si2Al)O6·nH2O, cuyo principal yacimiento está en la isla de Elba, así como hay otros en Maine y Dakota del Sur en EE.UU.

Polucita

Francio:

Fue descubierto en el Instituto Marie Curie de París, en 1939, por la francesa Marguerite Perey, como un producto de la serie radiactiva del actinio. Su nombre proviene de Francia, por ser el país en que fuera descubierto.

El francio existe solamente en estado radiactivo, siendo su isótopo más duradero el francio 223, también llamado actinio-K, que se desintegra en 22 minutos. Por lo tanto, es un elemento cuya existencia real es esencialmente aleatoria.

Habiéndosele encontrado únicamente bajo la forma de isótopos radiactivos, y siendo el identificado el de más larga vida, se deduce que han de existir otros isótopos, de los cuales se conocen los que corresponden a las masas atómicas de 204 a 224.

Alcalinos Térreos:

Berilio:

El oxido berilio fue descubierto al analizar una esmeralda la cual posee la igual composición que el mineral berilio, (SiO3)6Al2Be3. Por el sabor dulce de sus compuestos, el oxido, recibió el nombre de glucina, pero se prefirió cambiarle por berilia. El oxido de berilio que comprende una clase de esmeralda y aguamarina es el único origen del elemento.

El berilio tiene uno de los puntos de fusión más altos entre los metales ligeros. Su módulo de elasticidad es aproximadamente un 33% mayor que el del acero. Tiene una conductividad térmica excelente, es no magnético y resiste el ataque con ácido nítrico. Es muy permeable a los rayos X y, al igual que el radio y el polonio, libera neutrones cuando es bombardeado con partículas alfa (del orden de 30 neutrones por millón de

partículas alfa). En condiciones normales de presión y temperatura el berilio resiste la oxidación del aire, aunque la propiedad de rayar al cristal se debe probablemente a la formación de una delgada capa de óxido.

Berilio puro

Magnesio:

El magnesio como metal no existe en estado natural. El carbonato constituye el mineral magnesita, en fuentes minerales y en aguas del mar;el talco, (SiO3)H2Mg3, asbesto, (SiO3)Mg3Ca, etc. están distribuidos abundantemente por todo el mundo.

Magnesita

Calcio:

El calcio no se encuentra como metales la naturaleza pero se encuentra en forma abundante como carbonato, el cual se presenta en formas múltiples como piedra caliza, cascara de huevo, corales, mármol, espato de Islandia, etc. El calcio ocupa el quinto lugar en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre, pero no se encuentra en estado puro en la naturaleza. Se da en varios compuestos muy útiles, tales como el carbonato de calcio (CaCO3), del que están formados la calcita, el mármol, la piedra caliza y la marga; el sulfato de calcio (CaSO4), presente en el alabastro o el yeso; el fluoruro de calcio (CaF2), en la fluorita; el fosfato de calcio o roca de fosfato (Ca3(PO4)2), y varios silicatos.

Fluorita

Estroncio:

El estroncio es un elemento abundante en la naturaleza representando una media del 0,034% de todas las rocas ígneas y se encuentra mayoritariamente en forma de sulfato (celestina) y carbonato (estroncianita). La similitud de los radios iónicos de calcio y estroncio hace que éste pueda sustituir al primero en las redes iónicas de sus especies minerales lo que provoca que el estroncio se encuentre muy distribuido. La celestita se encuentra en buena medida en depósitos sedimentarios de tamaño suficiente para que su minería sea rentable, razón por la que es la principal mena de estroncio a pesar de que la estroncita sería, en principio, mejor ya que el estroncio se consume principalmente en forma de carbonato, sin embargo los depósitos de estroncita económicamente viables encontrados hasta la fecha son escasos. No existen en estado natural, por ser demasiado activos y, generalmente, se presentan formando silicatos, carbonatos, cloruros y sulfatos, generalmente insolubles.

Celestina

Bario:

El bario ocupa el decimoctavo lugar en abundancia en la corteza terrestre, en donde se encuentra en un 0.04%, valor intermedio entre el calcio y el estroncio, los otros metales alcalinotérreos. Los compuestos de bario se obtienen de la minería y por conversión de dos minerales de bario. La barita, o sulfato de bario, es el principal mineral y contiene 65.79% de óxido de bario. La witherita, algunas veces llamada espato pesado, es carbonato de bario y contiene 72% de óxido de bario.

Barita

Radio:

El radio (del Latín radius, rayo) fue descubierto en 1898 por Marie Curie y su marido Pierre en una variedad de uraninita del norte de Bohemia. Mientras estudiaban el mineral, los Curie retiraron el uranio de él y encontraron que el material restante aún era radiactivo. Entonces produjeron una mezcla radiactiva hecha principalmente de bario que daba un color de llama rojo brillante y líneas espectrales que no se habían documentado anteriormente. En 1902 el radio fue aislado por Curie y Andre Debierne en su metal puro mediante la electrólisis de una solución de cloruro puro de radio usando un cátodo de mercurio y destilando en una atmósfera de hidrógeno.

Es de color blanco inmaculado, pero se ennegrece con la exposición al aire. El radio es un alcalinotérreo que se encuentra a nivel de trazas en minas de uranio. Es extremadamente radiactivo, un millón de veces más que el uranio. Su isótopo más estable, Ra-226, tiene un periodo de semidesintegración de 1.602 años y se transmuta dando radón.

El radio tiene 25 isótopos diferentes, cuatro de los cuales se encuentran en la naturaleza; el más común es el radio-226. Los isótopos Ra-223, Ra-224, Ra-226 y Ra-228 son generados por desintegración del U y del Th. El Ra-226 es un producto de desintegración del U-238, además de ser el isótopo más longevo del radio con un periodo de semidesintegración de 1602 años. El siguiente más longevo es el Ra-228, un producto de fisión del Th-232, con un periodo de semidesintegarción de 6,7 años.