Caratteristiche degli elementi del II gruppo

20 08 2010

II GRUPPOGli elementi del gruppo IIA del sistema periodico sono detti metalli alcalino terrosi, a causa delle loro caratteristiche che sono a metà strada tra quelle dei metalli alcalini (IA) e quelle degli elementi terrosi (IIIA). Anche questi elementi (berillio, magnesio, calcio, stronzio, bario, radio) hanno tutte le proprietà tipiche dei metalli. Per quanto riguarda la disposizione elettronica, hanno tutti due elettroni nel livello più esterno, perciò hanno proprietà chimiche molto simili. Nonostante la presenza di due elettroni che completano l’orbitale s, sono molto reattivi perché tendono comunque a raggiungere la configurazione del gas nobile che li precede nel sistema periodico (Be -> He; Mg -> Ne; Ca -> Ar; Sr -> Kr; Ba -> Xe; Ra -> Rn). Per questo hanno una forte tendenza a cedere due elettroni per formare cationi bivalenti e in natura si trovano sotto forma di composti e non come elementi liberi.

Di questi elementi, i più abbondanti sulla crosta terrestre sono sicuramente il calcio e il magnesio, infatti i carbonati di calcio (CaCO3) e di magnesio (MgCO3) sono composti molto diffusi nelle rocce. Il primo è un componente essenziale di rocce molto conosciute: marmi, stalattiti, stalagmiti e rocce calcaree in generale. Il carbonato di calcio e magnesio invece costituisce la dolomite: MgCa(CO3)2 .

Negli organismi viventi, il ruolo di calcio e magnesio è, se possibile, ancora maggiore. Il magnesio si trova nelle cellule e come ione Mg2+ svolge un compito importante per il funzionamento di molti enzimi. Anche la più importante (secondo me) reazione chimica che si svolge sul nostro pianeta, la fotosintesi clorofilliana, non potrebbe avvenire senza lo ione magnesio che si trova al centro della struttura della molecola di clorofilla presente nei cloroplasti delle cellule vegetali. Esistono diversi tipi di clorofilla, la più diffusa è la “clorofilla a” che ha formula bruta C55H72O5N4Mg. Il ruolo del calcio e del suo ione è molto più conosciuto perché questo elemento entra nella composizione chimica di ossa e denti sotto forma di cristalli di Ca3(PO4)2, inoltre è importante per il funzionamento della muscolatura.

Alcuni composti del calcio poi, sono molto utilizzati in edilizia: la calce viva o ossido di calcio (CaO), la calce spenta (Ca(OH)2), la malta costituita da Ca(OH)2 e da silice. Il diidrossido di calcio Ca(OH)2 in sospensione, con l’aggiunta di eventuali fissativi, viene utilizzato per “dare il bianco” alle pareti. Chi si intende un po’ di orto o di frutticoltura sa che il diidrossido di calcio viene usato molto dall’industria per realizzare prodotti che neutralizzano l’acidità dei terreni oppure in alcuni prodotti, come il solfato di rame nella composizione del “verderame”, che altrimenti per le piante sarebbe tossico, se non mortale.

Possiamo concludere con un accenno sulla presenza degli ioni Ca2+ nell’acqua potabile e nelle acque minerali. Maggiore è la concentrazione di questi ioni nell’acqua, più l’acqua è dura. Naturalmente le acque dure provocano incrostazioni di calcare nelle tubazioni, nelle rubinetterie, in alcuni elettrodomestici; con i saponi fanno meno schiuma e puliscono meno. Nelle regioni in cui l’acqua è più dura si ricorre molto agli “addolcitori”, composti che legano gli ioni calcio e impediscono la loro “precipitazione”. Non si può tralasciare un accenno all’impiego del radio, insieme ad altri radioisotopi, in medicina per importanti tecniche diagnostiche e terapeutiche di traumi e numerose patologie.