Химические свойства, реакции и применение щелочноземельных металлов

щелочноземельные металлы это те, которые составляют группу 2 периодической таблицы и указаны в пурпурном столбце нижнего изображения. Сверху вниз они представляют собой бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. Чтобы запомнить их имена, превосходным мнемоническим методом является произношение Mr. Becamgbara.

Разбивая буквы г-на Бекамгбары, нужно, чтобы «Ср» был стронцием. «Be» является химическим символом бериллия, «Ca» является символом кальция, «Mg» является символом магния, а «Ba» и «Ra» соответствуют металлам бария и радия, второй является элементом природы радиоактивное.

Термин «щелочной» относится к тому факту, что они представляют собой металлы, способные образовывать очень основные оксиды; а с другой стороны, «terre» относится к земле, название которой присуждается из-за ее низкой растворимости в воде. Эти металлы в чистом виде имеют сходные серебристые окраски, покрытые слоями сероватого или черного оксида..

Химия щелочноземельных металлов очень богата: от их структурного участия во многих неорганических соединениях до так называемых металлоорганических соединений; это те, которые взаимодействуют с помощью ковалентных связей или координации с органическими молекулами.

индекс

• 1 Химические свойства
  • 1.1 Ионный персонаж
  • 1.2 Металлические ссылки
• 2 реакции
  • 2.1 Реакция с водой
  • 2.2 Реакция с кислородом
  • 2.3 Реакция с галогенами
• 3 Приложения
  • 3.1 Бериллий
  • 3.2 Магний
  • 3.3 Кальций
  • 3.4 Стронций
  • 3,5 бария
  • 3.6 Радио
• 4 Ссылки

Химические свойства

Физически они тверже, плотнее и устойчивее к температурам, чем щелочные металлы (группа 1). Эта разница заключается в их атомах, или, что то же самое, в их электронных структурах.

Принадлежа к той же группе периодической таблицы, все их сородичи проявляют химические свойства, которые идентифицируют их как таковые.

Почему? Потому что его валентная электронная конфигурацияs², это означает, что у них есть два электрона для взаимодействия с другими химическими веществами.

Ионный персонаж

Из-за своей металлической природы они имеют тенденцию терять электроны с образованием двухвалентных катионов:²⁺, мг²⁺, Калифорния²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ и Ра²⁺.

Точно так же, как размер его нейтральных атомов изменяется по мере спуска через группу, его катионы также становятся больше, спускаясь с Ве.²⁺ пока Ра²⁺.

В результате электростатического взаимодействия эти металлы образуют соли с наиболее электроотрицательными элементами. Эта высокая склонность к образованию катионов является еще одним химическим качеством щелочноземельных металлов: они очень электроположительны.

Объемные атомы реагируют легче, чем маленькие атомы; то есть Ra является наиболее реакционноспособным металлом, а Be - наименее реакционноспособным. Это произведение более низкой силы притяжения, оказываемой ядром на все более удаленные электроны, которые теперь с большей вероятностью могут «ускользнуть» от других атомов..

Однако не все соединения имеют ионный характер. Например, бериллий очень мал и имеет высокую плотность заряда, которая поляризует электронное облако соседнего атома, образуя ковалентную связь.

Какие последствия это приносит? Что соединения бериллия являются преимущественно ковалентными и неионными, в отличие от других, даже если это катион Ве²⁺.

Металлические ссылки

Имея два валентных электрона, они могут образовывать более заряженные "электронные моря" в своих кристаллах, которые объединяют и более тесно группируют атомы металла в отличие от щелочных металлов..

Однако эти металлические соединения недостаточно прочны, чтобы придать им выдающиеся характеристики твердости, будучи на самом деле мягкими..

Кроме того, они слабые по сравнению с переходными металлами, что отражает их более низкие температуры плавления и кипения..

реакции

Щелочноземельные металлы очень химически активны, поэтому они не существуют в природе в чистом виде, но связаны в различных соединениях или минералах. Реакции этих образований могут быть обобщены для всех членов этой группы.

Реакция с водой

Реакция с водой (за исключением бериллия из-за его «стойкости» к предложению пары электронов) с образованием едких гидроксидов и газообразного водорода.

М (с) + 2Н₂O (l) => M (OH)₂(ac) + H₂(G)

Гидроксиды магния -Mg (OH)₂- и из берили-Be (OH)₂- они плохо растворимы в воде; Кроме того, второй не очень простой, поскольку взаимодействия носят ковалентный характер.

Реакция с кислородом

Они горят в контакте с кислородом в воздухе, образуя соответствующие оксиды или пероксиды. Барий, второй по величине металл, образует перекись (BaO)₂), более стабильный благодаря ионным радиусам Ba²⁺ и O₂^2- Они похожи, укрепляя кристаллическую структуру.

Реакция следующая:

2M (s) + O₂(г) => 2MO (s)

Следовательно, оксиды представляют собой: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO и RaO.

Реакция с галогенами

Это соответствует тому, когда они реагируют в кислой среде с галогенами с образованием неорганических галогенидов. Это имеет общую химическую формулу MX₂, и среди них: CaF₂, BeCl₂, SrCl₂, Bai₂, RAI₂, CaBr₂, и т.д..

приложений

бериллий

Учитывая его инертную реакционную способность, бериллий является металлом с высокой устойчивостью к коррозии и в небольших пропорциях добавляется в медные или никелевые сплавы с интересными механическими и термическими свойствами для различных отраслей промышленности..

Среди них те, которые работают с летучими растворителями, в которых инструменты не должны создавать искр из-за механических ударов. Также его сплавы находят применение при разработке ракет и материалов для самолетов..

магний

В отличие от бериллия, магний более экологичен и является неотъемлемой частью растений. По этой причине он имеет большое биологическое значение и в фармацевтической промышленности. Например, молочная магнезия является средством от изжоги и состоит из раствора Mg (OH)₂.

Он также имеет промышленное применение, например, при сварке алюминиевых и цинковых сплавов или при производстве стали и титана..

кальций

Одним из его основных применений является CaO, который реагирует с алюмосиликатами и силикатами кальция, давая цементу и бетону желаемые свойства для зданий. Это также фундаментальный материал в производстве стали, стекла и бумаги..

С другой стороны, CaCO₃ участвует в процессе Solvay для производства Na₂Колорадо₃. Со своей стороны, CaF₂ находит применение при изготовлении ячеек для спектрофотометрических измерений.

Другие соединения кальция используются при приготовлении пищи, средств личной гигиены или косметики.

стронций

При горении стронций мигает интенсивным красным светом, который используется в пиротехнике и для изготовления вспышек.

барий

Соединения бария поглощают рентгеновские лучи, поэтому BaSO₄ -который также нерастворим и предотвращает²⁺ свободный от организма токсический зуд - используется для анализа и диагностики изменений в пищеварительных процессах.

радио

Радий использовался в лечении рака из-за его радиоактивности. Некоторые из его солей были предназначены для окрашивания часов, а затем запретили это применение из-за рисков для тех, кто их носил.

ссылки

1. Хельменстин, Анна Мари, доктор философии (7 июня 2018 г.) Щелочноземельные металлы: свойства групп элементов. Получено 7 июня 2018 г.
2. Менцер, А.П. (14 мая 2018 г.) Использование щелочноземельных металлов. Sciencing. Получено 7 июня 2018 г. с сайта: sciencing.com
3. Каковы виды использования щелочноземельных металлов? (29 октября 2009 г.) eNotes. Получено 7 июня 2018 г. с сайта enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Щелочноземельные металлы. Получено 7 июня 2018 г. с сайта: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Щелочноземельный металл. Получено 7 июня 2018 г. с сайта en.wikipedia.org
6. Химия LibreTexts. (2018). Щелочноземельные металлы (группа 2). Получено 7 июня 2018 г. с сайта chem.libretexts.org
7. Химические элементы (11 августа 2009 г.) Бериллий (Ве). [Рисунок]. Получено 7 июня 2018 г. с сайта commons.wikimedia.org.
8. Дрожь и Аткинс. (2008). Неорганическая химия В Элементы группы 2. (Четвертое издание.). Mc Graw Hill.