所述碱土金属是那些构成周期表的第2组,并且在下面的图像中的紫色列表示。从上到下分别是铍,镁,钙,锶,钡和镭。Becamgbara先生的发音是记住其名称的一种极好的助记法。
分解Becamgbara先生的字母,您可以知道“ Sr”是锶。“ Be”是铍的化学符号,“ Ca”是钙的符号,“ Mg”是镁的符号,“ Ba”和“ Ra”对应于钡和镭金属,后者是自然元素。放射性的。
术语“碱性”是指它们是能够形成非常碱性的氧化物的金属。另一方面,“陆地”是指土地,由于其在水中的低溶解度而得名。这些纯净状态的金属呈现类似的银色,被浅灰色或黑色的氧化层覆盖。
碱土金属的化学性质非常丰富:从它们在许多无机化合物中的结构参与到所谓的有机金属化合物;这些是通过共价键或配位键与有机分子相互作用的基团。
化学性质
从物理上讲,它们比碱金属(第1组的那些)更坚硬,致密并且耐高温。这种差异存在于它们的原子或相同的电子结构中。
由于它们属于元素周期表中的同一基团,因此它们的所有同类物均具有化学性质,因此可以将其识别。
为什么?因为它们的价电子构型为ns 2,这意味着它们具有两个电子与其他化学物质相互作用。
离子性
由于其金属性质,它们倾向于失去电子以形成二价阳离子:Be 2 +,Mg 2 +,Ca 2 +,Sr 2 +,Ba 2+和Ra 2+。
以其中性原子的大小随着其下降而变化的相同方式,其阳离子也变大,从Be 2+降至Ra 2+。
由于它们的静电相互作用,这些金属与大多数负电性元素形成盐。形成阳离子的这种高趋势是碱土金属的另一种化学性质:它们是正电的。
大原子比小原子更容易反应;换句话说,Ra是反应性最高的金属,而Be是反应性最低的金属。这是原子核对距离越来越远的电子施加的吸引力降低的结果,现在电子更有可能“逃逸”到其他原子。
但是,并非所有化合物本质上都是离子性的。例如,铍非常小并且具有高电荷密度,这会使相邻原子的电子云极化以形成共价键。
那会带来什么后果?铍化合物与其他化合物不同,主要是共价和非离子的,即使它是Be 2+阳离子也是如此。
金属链接
通过具有两个价电子,它们可以在晶体中形成带更多电荷的“电子海”,与碱金属相比,它们更紧密地对金属原子进行集成和分组。
但是,这些金属键的强度不足以提供出色的硬度特性,实际上它们是软的。
而且,与过渡金属相比,它们的熔点和沸点较低,因此较弱。
反应
碱土金属具有很高的反应活性,这就是为什么它们在自然界中不以其纯净状态存在,而是以各种化合物或矿物质连接的原因。这些阵营背后的反应可以概括为该组所有成员
与水反应
它们与水反应(铍由于提供电子对而具有“韧性”,铍除外)产生腐蚀性的氢氧化物和氢气。
M(s)+ 2H 2 O(l)=> M(OH)2(水溶液)+ H 2(g)
镁-Mg(OH)2-和贝利利-Be(OH)2-的氢氧化物难溶于水;此外,由于相互作用本质上是共价的,所以第二个不是很基本。
与氧气反应
它们与空气中的氧气接触燃烧,形成相应的氧化物或过氧化物。第二大金属原子钡形成过氧化物(BaO 2),由于离子半径Ba 2+和O 2 2-相似,因此更稳定,从而增强了晶体结构。
反应如下:
2M(s)+ O 2(g)=> 2MO(s)
因此,氧化物为:BeO,MgO,CaO,SrO,BaO和RaO。
与卤素反应
这对应于它们在酸性介质中与卤素反应形成无机卤化物的时间。这具有以下化学通式MX 2,并且在这些之中有:CAF 2,BECL 2,的SrCl 2,白2,RAI 2,CABR 2等
应用领域
铍
铍具有惰性,因此它是一种具有高耐腐蚀性的金属,并以少量比例添加到铜或镍中,从而形成了具有不同行业感兴趣的机械和热学性能的合金。
其中包括那些与挥发性溶剂一起使用的溶剂,在这些溶剂中,工具不得由于机械冲击而产生火花。同样,其合金可用于制造飞机的导弹和材料。
镁
与铍不同,镁对环境更友好,并且是植物的重要组成部分。因此,它在制药业中具有很高的生物学重要性。例如,牛奶氧化镁是烧心的良药,由Mg(OH)2溶液组成。
它还具有工业应用,例如在铝和锌合金的焊接中,或在钢和钛的生产中。
钙
它的主要用途之一是CaO,它与铝硅酸盐和硅酸钙反应,使水泥和混凝土具有所需的建筑性能。同样,它也是钢铁,玻璃和纸生产中的基本材料。
另一方面,CaCO 3参与索尔维过程以产生Na 2 CO 3。就其本身而言,CaF 2可用于制造用于分光光度测量的电池。
其他钙化合物用于食品,个人卫生用品或化妆品的生产中。
锶
燃烧时,锶会发出强烈的红光,用于烟火和制造烟火。
钡
钡化合物吸收X射线,因此,BaSO 4也是不溶的,可防止有毒的Ba 2+在体内自由漫游,可用于分析和诊断消化过程中的变化。
无线电
镭由于具有放射性,已被用于治疗癌症。它的一些盐被用于给手表上色,后来由于佩戴它们的人的危险而被禁止使用。
参考文献
- Helmenstine,Anne Marie博士 (2018年6月7日)。碱土金属:元素组的性质。取自2018年6月7日,来自:Thoughtco.com
- 美联社蒙特泽(2018年5月14日)。碱土金属的用途。科学。检索于2018年6月7日,来自:sciencing.com
- 碱土金属有什么用途?(2009年10月29日)。eNotes。于2018年6月7日检索自:enotes.com
- Advameg,Inc.(2018年)。碱土金属。取自2018年6月7日,来自:scienceclarified.com
- 维基百科。(2018)。碱土金属。于2018年6月7日检索自:en.wikipedia.org
- 化学LibreTexts。(2018)。碱土金属(第2组)。于2018年6月7日从chem.libretexts.org检索
- 化学元素。(2009年8月11日)。铍(Be)。。于2018年6月7日检索自:commons.wikimedia.org
- 颤抖和阿特金斯。(2008)。无机化学。在第2组的元素中。(第四版)。Mc Graw Hill。