Grupa IIA

Grupa IIA

Grupa a doua din sistemul periodic este alcatuita din elemente care se mai numesc elemente alcalino-pamantoase, deoarece oxizii si hidroxizii reprezentantilor caracteristici ai acestei grupe au o comportare intermediara intre cei ai metalelor alcaline si ai aluminiului, reprezentantul unei grupe de oxizi cunoscuti sub denumirea de "pamanturi" (Albu et Brezeanu, 1974). Elementele grupei a II-a, beriliu (Be), magneziu (Mg), calciu (Ca), strontiu (Sr), bariu (Ba) si radiu (Ra), au 2 electroni in stratul de valenta si configuratia electronica ns². Elementele acestei grupe au tendinta accentuata de a ceda cei doi electroni de pe ultimul strat electronic, pentru a dobandi configuratia stabila de gaz rar.

Toate elementele alcalino-pamantoase au starea de oxidare +2, ceea ce le face extrem de reactive si de aceea doar beriliul si magneziul se pot pastra in aer, celelalte elemente din grupa se pastreaza doar sub ulei de parafina sau petrol. Datorita reactivitatii mari, elementele grupei a doua nu se gasesc in natura in stare libera.

Elementele alcalino-pamantoase sunt argintii in stare neoxidata (cu exceptia beriliului), sunt mai dure decat elementele alcaline si prezinta densitati mai mari decat ale acestora. Energiile de ionizare, precum si temperaturile de topire si de fierbere, sunt superioare metalelor alcaline si scad in grupa (exceptie face magneziul, care nu respecta tendinta de variatie continua a proprietatilor). Conductibilitatea electrica a cestor elemente este redusa.

Sarurile volatile ale metalelor alcalino-pamantoase coloreaza flacara incolora a unui bec de gaz (Ca in rosu-caramiziu, Sr in rosu-carmin, Ba in galben-berzui)

Elementele alcalino-pamantoase sunt foarte reactive, cedand cei doi electroni de valenta si formand compusi ionici care contin cationi de forma M²⁺ (M-simbolizare generala a unui metal).

Calciul, strontiul si bariul reactioneaza cu apa, la rece, cu degajare de hidrogen, iar beriliul si magneziul participa la aceasta reactie la cald, rezultand hidroxizii corespunzatori, care sunt baze puternice.

M + 2H₂O = M(OH)₂ + H₂

Metalele alcalino-pamantoase se combina, fiecare la alta temperatura, cu nemetalele:

M + X₂ = MX₂      (X-halogen)

2M + O₂ = 2MO      (in cazul Ba, rezulta BaO₂)

M + S = MS

3M + N₂ = M₃X₂

6M + P₄ = 2M₃P₂

M + 2C = MC₂ (in cazul Be, rezulta Be₂C)

Din cauza solubilitatii sale extrem de scazute, beriliul este foarte greu accesibil sistemelor biologice. In general, beriliul este un element toxic.

Magneziul si calciul sunt elemente foarte raspandite, esentiale pentru organismele vii.

Magneziul joaca un rol important in structura si functionarea organismului uman, fiind implicat in mai mult de trei sute de reactii metabolice esentiale (Shils, 1999; Spencer et al., 1994). Astfel de reactii sunt cele din metabolismele glucidic, lipidic si proteic. ATP-ul, molecula care furnizeaza energie pentru cele mai multe procese metabolice, exista sub forma de complex cu magneziul (MgATP).

Activitatea unor enzime si sisteme enzimatice este dependenta de prezenta magneziului, care participa la multe reactii de sinteza, printre care sinteza acizilor nucleici si sinteza proteinelor. De asemenea glutationul, antioxidant important, necesita prezenta magneziului pentru biosinteza. Acest element are rol structural, fiind prezent in sistemul osos, in membrane celulare si in cromozomi.

Magneziul este implicat in transportul activ al ionilor, precum calciul si potasiul, prin membranele celulare si ca urmare, in conducerea impulsurilor nervoase, contractia musculara si ritmul cardiac.

In cazul organismelor vegetale, magneziul activeaza procesele de formare ale organelor de rezerva, intra in structura clorofilei, este activator al unor enzime, este implicat in reglarea pH-ului celular, precum si a pompei ionice Mg/Ca.

Calciul este extrem de important pentru organismele animale reprezentand un element structural major in tesutul dinamic osos, smaltul dintilor, cochiliile scoicilor sau membranele celulare, in tesutul muscular, in plasma sanguina, in lichidul cefalo-rahidian etc. Calciul controleaza activitatea musculara, transmiterea impulsurilor nervoase, mentinerea presiunii sanguine, secretia de hormoni, cum ar fi insulina, si reprezinta un factor important in activarea factorilor de coagulare a sangelui. Este necesar, de asemenea, pentru activitatea optima a unor proteine si enzime. Concentratia sa in sange si lichidele extracelulare trebuie mentinuta intre anumite limite, pentru functionarea normala a organismului, din punct de vedere fiziologic.

Functiile calciului in plante sunt legate de relatia dintre factorii de mediu si cresterea si dezvoltarea acestora. Calciul are efect stimulator asupra proceselor biosintetice de la nivelul mitocondriilor (Carnieri, E.G. et al., 1987), are rol de activator al unor enzime si sisteme enzimatice, are rol important in osmoreglare etc.

Strontiul si bariul nu se intalnesc in sistemele biologice, compusii lor fiind utilizati in medicina.

Radiul este un element rar, are izotopii radioactivi, toxici pentru organismele vii.