Alkalne zemeljske kovine Kemijske lastnosti, reakcije in aplikacije



The zemeljsko alkalijskih kovin so tiste, ki sestavljajo skupino 2 periodnega sistema in so označene v vijoličnem stolpcu spodnje slike. Od zgoraj navzdol so berilij, magnezij, kalcij, stroncij, barij in radij. Da bi si zapomnili njihova imena, je odlična mnemonična metoda po izgovorjavi g. Becamgbare.

Razčlenitev črk g. Becamgbare, ena mora biti "Sr" stroncij. "Be" je kemijski simbol berilija, "Ca" je simbol kalcija, "Mg" je magnezij, "Ba" in "Ra" pa ustrezata kovinam bariju in radiju, drugi pa elementu narave. radioaktivno.

Izraz "alkalna" se nanaša na dejstvo, da so kovine, ki lahko tvorijo zelo bazične okside; na drugi strani pa se "terre" nanaša na zemljišča, ki so jim ime dodelili zaradi nizke topnosti v vodi. Te kovine v čistem stanju imajo podobne srebrnaste obarvanosti, ki jih prekrivajo plasti sivkastega ali črnega oksida.

Kemija zemeljskoalkalijskih kovin je zelo bogata: od njihove strukturne udeležbe v številnih anorganskih spojinah do tako imenovanih organokovinskih spojin; to so tiste, ki so v interakciji s kovalentnimi vezmi ali koordinacijo z organskimi molekulami.

Indeks

  • 1 Kemijske lastnosti
    • 1.1 Ionski značaj
    • 1.2 Kovinske povezave
  • 2 Reakcije
    • 2.1 Reakcija z vodo
    • 2.2 Reakcija s kisikom
    • 2.3 Reakcija s halogeni
  • 3 Aplikacije
    • 3.1 Berilij
    • 3.2 Magnezij
    • 3.3 Kalcij
    • 3.4 Stroncij
    • 3.5 Barij
    • 3.6 Radio
  • 4 Reference

Kemijske lastnosti

Fizično so trše, gostejše in bolj odporne na temperature kot alkalijske kovine (skupina 1). Ta razlika je v njihovih atomih, ali kar je enako, v njihovih elektronskih strukturah.

Če pripadajo isti skupini periodnega sistema, imajo vsi njihovi sorodniki kemijske lastnosti, ki jih kot take identificirajo.

Zakaj? Ker je njegova valenčna elektronska konfiguracija ns2, kar pomeni, da imata dva elektrona za interakcijo z drugimi kemičnimi vrstami.

Ionski značaj

Zaradi svoje kovinske narave izgubljajo elektrone in tvorijo dvovalentne katione2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ in Ra2+.

Na enak način, da se velikost njenih nevtralnih atomov spreminja, ko se spušča skozi skupino, postanejo njeni kationi tudi večji od Be \ t2+ do Ra2+.

Zaradi svojih elektrostatičnih interakcij te kovine tvorijo soli z najbolj elektronegativnimi elementi. Ta visoka nagnjenost k oblikovanju kationov je še ena kemijska kakovost zemeljsko alkalijskih kovin: zelo so elektropozitivne.

Neznatni atomi se lažje odzivajo kot majhni atomi; to pomeni, da je Ra najbolj reaktivna kovina in je najmanj reaktivna. To je produkt nižje privlačne sile, ki jo jedro izvaja na vse bolj oddaljene elektrone, ki zdaj bolj verjetno "pobegnejo" drugim atomom.

Vendar niso vse spojine ionske narave. Berilij je na primer zelo majhen in ima visoko gostoto polnjenja, ki polarizira elektronski oblak sosednjega atoma in tvori kovalentno vez..

Kakšne posledice to prinaša? Da so berilijeve spojine pretežno kovalentne in neionske, za razliko od drugih, tudi če je kationski2+.

Kovinske povezave

Z dvema valencnima elektronima lahko v svojih kristalih tvorita bolj napolnjena "elektronska morja", ki integrirajo in tesneje grupirajo atome kovin v nasprotju z alkalijskimi kovinami..

Vendar pa te kovinske vezi niso dovolj močne, da bi jim zagotovile izjemne lastnosti trdote, ki so dejansko mehke.

Tudi ti so šibki v primerjavi s prehodnimi kovinami, kar odraža njihovo nižje tališče in vrelišče.

Reakcije

Alkalijske zemeljske kovine so zelo reaktivne, zato v naravi ne obstajajo v čistem stanju, temveč so vezane v različne spojine ali minerale. Reakcije v ozadju teh formacij se lahko povzamejo splošno za vse člane te skupine

Reakcija z vodo

Reagira z vodo (z izjemo berilija, zaradi njegove "trdnosti", da ponudi svoj par elektronov) za proizvodnjo korozivnih hidroksidov in vodikovega plina.

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

Magnezijevi hidroksidi -Mg (OH)2- in iz berili -Be (OH)2- slabo topni v vodi; Poleg tega druga ni zelo osnovna, saj so interakcije kovalentne narave.

Reakcija s kisikom

Gorijo v stiku s kisikom v zraku in tvorijo ustrezne okside ali perokside. Barij, druga najbolj voluminozna kovina, tvori peroksid (BaO)2), bolj stabilen zaradi ionskega polmera Ba2+ in O22- Podobne so in krepijo kristalno strukturo.

Reakcija je naslednja:

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

Zato so oksidi: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO in RaO.

Reakcija s halogeni

To ustreza, kadar reagirajo v kislem mediju s halogeni, da tvorijo anorganske halogenide. To je splošna kemijska formula MX2, in med temi so: CaF2, BeCl2, SrCl2, BaI2, RaI2, CaBr2, itd..

Aplikacije

Berilij

Zaradi njegove inertne reaktivnosti je berilij kovina z visoko odpornostjo proti koroziji in dodana v majhnih razmerjih zlitinam bakra ali niklja z zanimivimi mehanskimi in toplotnimi lastnostmi za različne industrije..

Med temi so tisti, ki delujejo s hlapnimi topili, pri katerih orodje zaradi mehanskih udarcev ne sme povzročati isker. Tudi njene zlitine najdejo uporabo pri razvoju raket in materialov za letala.

Magnezij

Za razliko od berilija je magnezij okolju prijaznejši in je bistveni del rastlin. Zato je zelo biološko pomemben v farmacevtski industriji. Na primer, mlečni magnezit je zdravilo za zgago in je sestavljen iz raztopine Mg (OH).2.

Ima tudi industrijsko uporabo, npr. Pri varjenju aluminijevih in cinkovih zlitin ali pri proizvodnji jekla in titana.

Kalcij

Ena od njegovih glavnih uporab je CaO, ki reagira z aluminosilikati in kalcijevimi silikati, da daje cementu in betonu želene lastnosti za zgradbe. Prav tako je temeljni material pri proizvodnji jekla, stekla in papirja.

Po drugi strani pa CaCO3 sodeluje v procesu Solvay za proizvodnjo Na2CO3. Za svoj del pa je CaF2 najde uporabo pri izdelavi celic za spektrofotometrične meritve.

Druge kalcijeve spojine uporabljajo pri pripravi hrane, izdelkov za osebno nego ali kozmetičnih izdelkov.

Stroncij

Stroncij pri gorenju utripa intenzivno rdečo svetlobo, ki se uporablja v pirotehniki in za izdelavo raket.

Barij

Barijeve spojine absorbirajo rentgenske žarke, tako da BaSO4 -ki je tudi netopna in preprečuje Ba2+ organizem ne vsebuje toksičnega ronda - uporablja se za analizo in diagnosticiranje sprememb v prebavnih procesih.

Radio

Radij se je uporabljal pri zdravljenju raka zaradi svoje radioaktivnosti. Nekatere njegove soli so bile zasnovane za barvne ure, nato pa so prepovedale to uporabo zaradi tveganj za tiste, ki so jih nosili.

Reference

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. junij 2018). Alkalne zemeljske kovine: lastnosti skupin elementov. Pridobljeno 7. junija 2018, iz: thoughtco.com
  2. Mentzer, A.P. (14. maj 2018). Uporaba alkalnih zemeljskih kovin. Sciencing. Vzpostavljeno 7. junija 2018, iz: sciencing.com
  3. Kakšne so uporabe zemeljsko alkalijske kovine? (29. oktober 2009). eNotes Pridobljeno 7. junija 2018, iz: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Alkalno zemeljske kovine. Pridobljeno 7. junija 2018, iz: scienceclarified.com
  5. Wikipedija. (2018). Alkalno zemeljska kovina. Pridobljeno 7. junija 2018 od: en.wikipedia.org
  6. Kemija LibreTexts. (2018). Alkalne zemeljske kovine (skupina 2). Pridobljeno 7. junija 2018, s strani: chem.libretexts.org
  7. Kemični elementi. (11. avgust 2009). Berilij (Be). [Slika] Pridobljeno 7. junija 2018 od: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija V elementih 2. skupine (četrta izdaja.). Mc Graw Hill.