¿Por qué los metales alcalinotérreos son plateados?

Interesante pregunta.

Los metales alcalinotérreos son seis elementos químicos en la columna (grupo) 2 de la tabla periódica. Son berilio (Be), magnesio (Mg), calcio (Ca), estroncio (Sr), bario (Ba) y radio (Ra). Tienen propiedades muy similares: todos son brillantes, de color blanco plateado, algo reactivos metales a temperatura y presión estándar.

Estructuralmente, tienen en común una capa externa de electrones s que está llena; es decir, este orbital contiene su complemento completo de dos electrones, que estos elementos pierden fácilmente para formar cationes con carga +2 y un estado de oxidación (número de oxidación) de +2.

Todos los metales alcalinotérreos descubiertos se encuentran en la naturaleza. Se han realizado experimentos para intentar la síntesis del elemento 120.

El próximo miembro potencial del grupo, pero se han encontrado con el fracaso

La plata es el elemento metálico con el número atómico 47 . Su símbolo es Ag, del latín argent-um, de una raíz PIE reconstruida como * h₂erǵ-, “gris” o “brillante”. Un metal de transición suave, blanco y brillante, posee la más alta conductividad eléctrica, conductividad térmica y reflectante que cualquier metal. El metal se produce naturalmente en su forma pura y libre (plata nativa), como una aleación con oro y otros metales, y en minerales como el argentino y el clorado. La mayor parte de la plata se produce como un subproducto de la refinación de cobre, oro, plomo y zinc.

Los metales alcalinotérreos son todos de color plateado y blandos, y tienen densidades, puntos de fusión y puntos de ebullición relativamente bajos.

En términos químicos, todos los metales alcalinos reaccionan con los halógenos para formar los haluros de metales alcalinotérreos, todos los cuales son compuestos iónicos cristalinos (excepto el cloruro de berilio, que es covalente).

  • Estroncio

El estroncio es un elemento químico con el símbolo Sr y el número atómico 38. El estroncio, un metal alcalinotérreo, es un elemento metálico de color blanco plateado o amarillento que es altamente reactivo químicamente.

  • Berilio

El berilio es un elemento químico con el símbolo Be y el número atómico 4. Se crea a través de la nucleosíntesis estelar y es un elemento relativamente raro en el universo.

  • Magnesio

El magnesio es un elemento químico con el símbolo Mg y el número atómico 12. Es un sólido gris brillante que tiene una gran semejanza física con los otros cinco elementos en la segunda columna (Grupo 2, o metales alcalinotérreos) de la tabla periódica: todo Grupo 2 elementos tienen la misma configuración electrónica en la capa externa de electrones y una estructura cristalina similar.

  • Calcio

El calcio es un elemento químico con el símbolo Ca y el número atómico 20. El calcio es un metal alcalinotérreo de color gris suave, el quinto elemento más abundante en masa en la corteza terrestre.

  • Bario

El bario es un elemento químico con el símbolo Ba y el número atómico 56. Es el quinto elemento del Grupo 2, un metal alcalinotérreo metálico plateado suave.

  • Radio

El radio es un elemento químico con el símbolo Ra y el número atómico 88. Es el sexto elemento en el grupo 2 de la tabla periódica, también conocido como los metales alcalinotérreos.

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Actualización: todas las tierras alcalinas son metales brillantes de color plateado a temperaturas y presiones normales. En la naturaleza, el metal se encuentra mediante la extracción de minerales.
“La plata se encuentra en forma nativa muy raramente como pepitas, pero generalmente se combina con azufre, arsénico, antimonio o cloro y en varios minerales como argentita (Ag2S), clorargirita (” plata de cuerno, “AgCl) y galena”.

Elemento químico de plata (ag), un metal blanco y brillante valorado por su belleza decorativa y conductividad eléctrica. La plata se encuentra en el Grupo 11 (Ib) y el Período 5 de la tabla periódica, entre el cobre (Período 4) y el oro (Período 6), y sus propiedades físicas y químicas son intermedias entre esos dos metales. Es por eso que los metales alcalinos son de color plateado.

Lo que determina el color de un metal no es una pregunta fácil de responder. Está determinada principalmente por algo llamado frecuencia de plasmón. Piense en un plasmón como una onda generada en un océano de electrones de conducción. Si un fotón llega a una pieza de metal, su campo eléctrico intentará hacer que los electrones de conducción suban y bajen de acuerdo con su propia frecuencia. Si los electrones pueden seguir libremente lo que está haciendo el electrón, básicamente muestran al fotón su propia imagen especular y el fotón se reflejará. Básicamente, esto evita que el fotón penetre en el metal: se asusta.

Cuanto mejor pueda hacer un metal, más brillante y plateado se verá. Sin embargo, para algunos metales, la ola no vivirá mucho y perderá su energía rápidamente (tiene un tiempo de relajación corto). Eso limita la capacidad de asustar al fotón. Entonces el metal se vuelve más opaco y gris. Silver es el mejor conductor, los electrones son los mejores que hacen el juego espeluznante. Es por eso que hace espejos tan hermosos.

Sin embargo, existe una especie de límite de velocidad respecto a la rapidez con que los electrones pueden seguir la oscilación del campo eléctrico del fotón. Este límite se llama frecuencia de plasmón (a granel) . Un fotón con una frecuencia muy alta simplemente viajará a través del metal sin reflejo, porque estos electrones de lento entrenamiento son demasiado lentos para reaccionar.

Por lo general, esto ocurre lejos en la parte UV del espectro. Esta es la razón por la cual los rayos X pueden viajar a través del metal sin reflejarse (si el metal es demasiado grueso, pueden absorberse, pero esa es una historia diferente)

Sin embargo, para algunos materiales, la frecuencia del plasmón es un poco menor. Este es el caso del cobre y del oro, donde está lo suficientemente cerca de lo visible como para que la respuesta a un fotón azul y rojo sea lo suficientemente diferente como para que el metal tenga un color. Un color se asusta más que el otro. Creo que para el cesio esto también es válido. Tiene un poco de color.

Para el óxido de indio dopado con estaño (ITO), que es un semiconductor degenerado (uno que tiene tanto dopaje que conduce bastante bien), la frecuencia del plasmón está en el infrarrojo, por debajo del rango visible. Por lo tanto, todos los fotones visibles vuelan felizmente y tenemos un conductor transparente.

Ahora, lo que determina cuál es la frecuencia del plasmón para un metal es una cuestión diferente y complicada. Involucra el número de cargas gratuitas (que será mayor para el grupo 2 que para el grupo 1) pero también involucra la estructura de su banda y el tiempo de relajación, etc. Es por eso que no puedo responder completamente a su pregunta. No estoy seguro de que alguien pueda, pero podría estar equivocado al respecto.