Лужноземельні метали Хімічні властивості, реакції та застосування



The лужноземельних металів є ті, що складають групу 2 періодичної таблиці, і позначені у фіолетовій колонці нижнього зображення. Згори донизу - берилій, магній, кальцій, стронцій, барій і радій. Щоб запам'ятати їхні імена, відмінний мнемонічний метод - це вимова пана Бекамгбара.

Розбивши листи пана Бекамгабара, треба сказати, що "Sr" - стронцій. "Be" - хімічний символ берилію, "Ca" - символ кальцію, "Mg" - це магній, а "Ba" і "Ra" відповідають металам барію і радію, другий - елементом природи радіоактивні.

Термін "лужний" відноситься до того, що вони є металами, здатними утворювати дуже прості оксиди; а з іншого боку, "terre" відноситься до землі, назва якої нагороджується через її низьку розчинність у воді. Ці метали в чистому стані мають схожі сріблясті забарвлення, покриті шарами сірого або чорного оксиду.

Хімія лужноземельних металів дуже багата: від їхньої структурної участі в багатьох неорганічних сполуках до так званих металоорганічних сполук; це ті, які взаємодіють за допомогою ковалентних зв'язків або координації з органічними молекулами.

Індекс

  • 1 Хімічні властивості
    • 1.1 Іонний характер
    • 1.2 Металеві ланки
  • 2 Реакції
    • 2.1 Реакція з водою
    • 2.2 Реакція з киснем
    • 2.3 Реакція з галогенами
  • 3 Програми
    • 3.1 Берилій
    • 3.2 Магній
    • 3.3 Кальцій
    • 3.4 Стронцій
    • 3.5 Барій
    • 3.6 Радіо
  • 4 Посилання

Хімічні властивості

Фізично вони твердіші, щільніші і більш стійкі до температур, ніж лужні метали (група 1). Ця відмінність полягає в їхніх атомах, або в тому ж, що в їх електронних структурах.

Коли вони належать до однієї групи періодичної таблиці, всі їхні родичі мають хімічні властивості, які ідентифікують їх як такі.

Чому? Оскільки його валентність електронної конфігурації становить ns2, це означає, що вони мають два електрони, щоб взаємодіяти з іншими хімічними видами.

Іонний характер

Завдяки їхній металевій природі вони схильні втрачати електрони, утворюючи двовалентні катіони: Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ і Ra2+.

Точно так само, як розмір нейтральних атомів змінюється по мірі того, як він спускається через групу, його катіони також стають більшими, що йдуть вниз від Be2+ до Ра2+.

Внаслідок їх електростатичних взаємодій ці метали утворюють солі з найбільш електронегативними елементами. Ця висока схильність до утворення катіонів є ще однією хімічною якістю лужноземельних металів: вони дуже електропозитивні.

Громіздкі атоми легше реагують, ніж малі атоми; тобто, Ra є найбільш реактивним металом і бути найменш реактивним. Це є продуктом нижньої привабливої ​​сили, що діє ядром на все більш віддалені електрони, тепер частіше "втечуть" інші атоми.

Однак не всі сполуки носять іонний характер. Наприклад, берилій дуже малий і має високу щільність заряду, що поляризує електронну хмару сусіднього атома, утворюючи ковалентную зв'язок..

Які наслідки це приносить? Те, що берилієві сполуки переважно ковалентні і неіонні, на відміну від інших, навіть якщо це катіон Be2+.

Металеві ланки

Маючи два валентних електрони, вони можуть утворювати в кристалах більш заряджених "електронних морів", які інтегрують і більш тісно групують атоми металів на відміну від лужних металів..

Однак ці металеві зв'язки недостатньо міцні, щоб дати їм видатні характеристики твердості, будучи дійсно м'якими.

Крім того, вони слабкі в порівнянні з перехідними металами, що відображає їх нижчі точки плавлення і кипіння.

Реакції

Лужноземельні метали дуже реактивні, тому вони не існують в природі в їхніх чистих станах, але пов'язані з різними сполуками або мінералами. Реакції за цими утвореннями можна узагальнити загалом для всіх членів цієї групи

Реакція з водою

Реагувати з водою (за винятком берилію, завдяки своїй "міцності", пропонуючи свою пару електронів) для отримання корозійних гідроксидів і водню.

M (s) + 2H2O (l) => M (OH)2(ac) + H2(g)

Гідроксиди магнію -Mg (OH)2- і з берілі -Be (OH)2- вони погано розчинні у воді; Крім того, другий не дуже базовий, оскільки взаємодії мають ковалентний характер.

Реакція з киснем

Вони спалюють в контакті з киснем повітря, утворюючи відповідні оксиди або пероксиди. Барій, другий найбільш об'ємний метал, утворює пероксид (BaO)2), більш стійкі за рахунок іонного радіусу Ba2+ і O22- Вони схожі, зміцнюючи кристалічну структуру.

Реакція наступна:

2M (s) + O2(g) => 2MO (s)

Отже, оксидами є: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO і RaO.

Реакція з галогенами

Це відповідає, коли вони реагують в кислому середовищі з галогенами для утворення неорганічних галогенідів. Це має загальну хімічну формулу MX2, і серед них є: CaF2, BeCl2, SrCl2, BaI2, RaI2, CaBr2, і т.д..

Програми

Берилій

З огляду на його інертну реакційну здатність, берилій є металом з високою корозійною стійкістю і в невеликих пропорціях до сплавів міді або нікелю з цікавими механічними та тепловими властивостями для різних галузей промисловості..

Серед них такі, що працюють з леткими розчинниками, в яких інструменти не повинні виробляти іскри внаслідок механічних ударів. Також його сплави знаходять застосування при розробці ракет і матеріалів для літаків.

Магній

На відміну від берилію, магній більш екологічний і є невід'ємною частиною рослин. З цієї причини він має високу біологічну значимість і у фармацевтичній промисловості. Наприклад, магнезія молока є засобом для лікування печії і складається з розчину Mg (OH)2.

Вона також має промислове застосування, наприклад, при зварюванні алюмінієвих і цинкових сплавів, або у виробництві сталі і титану.

Кальцій

Одним з основних його застосувань є CaO, який реагує з алюмосилікатами та силікатами кальцію, надаючи цементу та бетону бажані властивості для будівель. Це також фундаментальний матеріал у виробництві сталі, скла та паперу.

З іншого боку, CaCO3 бере участь у процесі Solvay для отримання Na2CO3. Зі свого боку, CaF2 знаходить застосування при виготовленні клітин для спектрофотометричних вимірювань.

Інші сполуки кальцію використовують для приготування їжі, засобів особистої гігієни або косметики.

Стронцій

При горінні стронцій блимає інтенсивним червоним світлом, який використовується в піротехніці і виробляє спалахи.

Барій

З'єднання барію поглинають рентгенівські промені, тому BaSO4 -який також нерозчинний і запобігає Ba2+ токсичний ronde вільний організмом- використовується для аналізу та діагностики змін у процесах травлення.

Радіо

Радій використовувався при лікуванні раку внаслідок його радіоактивності. Деякі з його солей були розроблені для кольорових годинників, потім заборонили це застосування через ризики для тих, хто їх здійснював.

Список літератури

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 червня 2018). Метали лужних земель: властивості груп елементів. Отримано 7 червня 2018 року з: thoughtco.com
  2. Mentzer, A.P. (14 травня 2018). Використання лужних металів на землі. Наука. Отримано 7 червня 2018 року з: sciencing.com
  3. Які види використання лужноземельних металів? (29 жовтня 2009 року). eNotes Отримано 7 червня 2018 року з: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Лужноземельні метали. Отримано 7 червня 2018 року з: scienceclarified.com
  5. Вікіпедія. (2018). Лужноземельний метал. Отримано 7 червня 2018 року з: en.wikipedia.org
  6. Хімія LibreTexts. (2018). Метали лужних земель (група 2). Отримано 7 червня 2018 р. З: chem.libretexts.org
  7. Хімічні елементи. (11 серпня 2009 року). Берилій (Be). [Малюнок] Отримано 7 червня 2018 року від: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Неорганічна хімія В Елементах групи 2. (Четверте видання.). Mc Graw Hill.