Что такое щелочные и щелочноземельные металлы – ЩЕЛОЧНЫЕ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ — Энциклопедия Брокгауза и Ефрона — Энциклопедические словари

Химические свойства щелочных металлов и щелочноземельных

Химические свойства щелочных и щелочноземельных металлов схожи. На внешнем энергетическом уровне щелочных металлов находится один электрон, щелочноземельных – два. При реакциях металлы легко расстаются с валентными электронами, проявляя свойства сильного восстановителя.

Щелочные

В I группу периодической таблицы входят щелочные металлы:

  • литий;
  • натрий;
  • калий;
  • рубидий;
  • цезий;
  • франций.

Рис. 1. Щелочные металлы.

Они отличаются мягкостью (можно разрезать ножом), низкими температурами плавления и кипения. Это наиболее активные металлы.

Химические свойства щелочных металлов представлены в таблице.

Реакция

Особенности

Уравнение

С кислородом

Быстро окисляются на воздухе. Литий образует оксид при температуре выше 200°C. Натрий образует смесь – 80 % пероксида (R2O2) и 20 % оксида. Остальные металлы образуют надпероксиды (RO2)

– 4Li + O2 → 2Li2O;

– 2Na + О2 → Na2O2;

– Rb + O2 → RbO2

С азотом

Реагирует только литий при комнатной температуре

6Li + N2 → 2Li3N

С галогенами

Реакция проходит бурно

2Na + Cl2→ 2NaCl

С неметаллами

При нагревании. Образуют сульфиды, гидриды, фосфиды, силициды. С углеродом реагируют только литий и натрий, образуя карбиды

– 2K + S → K2S;

– 2Na + H2 → 2NaH;

– 2Cs + 5P → Cs2P5

;

– Rb + Si → RbSi;

– 2Li + 2C → Li2C2

С водой

Спокойно реагирует только литий. Натрий горит жёлтым пламенем. Калий реагирует со вспышкой. Цезий и рубидий взрываются

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2­↑

С кислотами

С соляной, фосфорной, разбавленной серной кислотами реагируют с взрывом. При реакции с концентрированной серной кислотой выделяется сероводород, с концентрированной азотной кислотой образует оксид азота (I), с разбавленной азотной кислотой – азот

– 2Na + 2HCl → 2NaCl + H2;

– 8Na + 5H2SO4 (конц) → 4Na2SO4 + H2S↑ + 4H2O;

– 8K + 10HNO3 (конц) → 8KNO3 + N2O + 5H2O;

– 10Na + 12HNO3 (разб) → N2 + 10NaNO3 + 6H2O

С аммиаком

Образуют амины

2Li + 2NH3 → 2LiNH2 + H2

Могут реагировать с органическими кислотами и спиртами.

Щелочноземельные

Во II группе таблицы Менделеева находятся щелочноземельные металлы:

  • бериллий;
  • магний;
  • кальций;
  • стронций;
  • барий;
  • радий.

Рис. 2. Щелочноземельные металлы.

В отличие от щелочных металлов они более твёрдые. Ножом можно разрезать только стронций. Наиболее плотный металл – радий (5,5 г/см3).

Бериллий взаимодействует с кислородом только при нагревании до 900°С. С водородом и водой не реагирует при любых условиях. Магний окисляется при температуре 650°С и взаимодействует с водородом под высоким давлением.

В таблице отражены основные химические свойства щелочноземельных металлов.

Реакция

Особенности

Уравнение

С кислородом

Образуют оксидные плёнки. При нагревании до 500°С самовоспламеняются

2Mg + O2 → 2MgO

С водородом

При высокой температуре образуют гидриды

Sr + H2 → SrH2

С галогенами и неметаллами

Реагируют при нагревании

– Be + Cl2 → BeCl2;

– Mg + S → MgS;

– 3Ca + 2P → Ca3P2;

– 3Ca + N2 → Ca3N2;

– Ba + 2C → BaC2

С водой

При комнатной температуре

Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2

С кислотами

Реагируют все металлы с образованием солей

4Ca + 10HNO3 (конц.) → 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O

Со щелочами

Реагирует только бериллий

Be + 2NaOH + 2H2O → Na2[Be(OH)4] + H2

Замещение

Замещают менее активные металлы в оксидах. Исключение – бериллий

2Mg + ZrO2 → Zr + 2MgO

Ионы щелочных и щелочноземельных металлов в солях легко обнаружить по изменению цвета пламени. Соли натрия горят жёлтым пламенем, калия – фиолетовым, рубидия – красным, кальция – кирпично-красным, бария – жёлто-зелёным. Соли этих металлов используют для создания фейерверков.

Рис. 3. Качественная реакция.

Что мы узнали?

Щелочные и щелочноземельные металлы – активные элементы периодической таблицы, вступающие в реакции с простыми и сложными веществами. Щелочные металлы более мягкие, бурно реагируют с водой и галогенами, легко окисляются на воздухе, образуя оксиды, пероксиды, надпероксиды, взаимодействуют с кислотами и аммиаком. При нагревании вступают в реакцию с неметаллами. Щелочноземельные металлы реагируют с неметаллами, кислотами, водой. Бериллий не взаимодействует с водородом и водой, но реагирует со щелочами и с кислородом при высокой температуре.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.3. Всего получено оценок: 77.

obrazovaka.ru

ЩЕЛОЧНЫЕ И ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ — это… Что такое ЩЕЛОЧНЫЕ И ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ?

ЩЕЛОЧНЫЕ И ЩЕЛОЧНО-ЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Щелочные и щелочноземельные металлы и их соли (Na, К, Mg, Ca, Sr, Li, Ba). Соли щелочных и щелочноземельных металлов присутствуют в сточных водах машиностроительной, целлюлозно-бумажной, химической, азотнотуковой, электротехнической, красильной, полиграфической и резиновой промышленностей. Поступление калия происходит в результате вымывания из почв калийных удобрений, а также с атмосферной пылью.

Токсичность. Попадая в водоемы, соли щелочных и щелочноземельных металлов в первую очередь повышают соленость и жесткость воды. Их катионы сравнительно легко проникают через жабры в тело рыб и включаются в биохимические процессы, нередко нарушая их течение.

Гипертонические растворы солей, особенно несбалансированные, действуют на пресноводных рыб как настоящие яды. По данным Schmitz, пороговые концентрации хлоридов составляют для карпа и линя 5,0 г/л, окуня — 10,7 г/л, угря и форели — 11,25 г/л. Для большинства пресноводных рыб безвредной границей солености считают 1,0 г/л (1%о). Многие пресноводные рыбы не способны жить н в морской воде, в которой соли сбалансированы. Так, уклея, гольян, карп, линь, пескарь погибают в морской воде в среднем за 1 ч. При разбавлении ее до 20 — 30%-ной концентрации она становится безвредной.

Щелочные и щелочно-земельные металлы относятся к группе слаботоксичных веществ. В нижеследующей таблице приведены те соединения, токсичность которых обусловлена катионами или изменением солености (о других солях см. ). Токсические концентрации этих соединений для кормовых организмов находятся примерно в тех же границах, что и для рыб.

Токсичность некоторых соединений щелочных и щелочно-земельных металлов для рыб
Металл Соединение Вид рыб Летальные концентрации Авторы
г/л
экспозиция
Na NaCl Плотва, линь, карп и др. 12,0 — 15,0 24 ч Н. Liebmann, 1960
NaBr Карп 25,0 24 ч Тот же
NaClO3 Карп, плотва 18,0 24 ч
NaNO3
Плотва
15,0 24 ч
Колюшка 1,85 24 ч J. Jones, 1939
Карп 20,0 4 ч Scheuring и др., 1934
NaNO2 Гольян 0,5 45 ч Klinger, 1957
Американский сомик 0,029 48 ч М. Kanikoff, 1975
Na
2
SO4
Карась 19,7 8 дней Scheuring и др., 1950
Линь, окунь 19,7 2 дня Те же
Радужная форель 19,7 34 ч
NaHCO3 Карп 10,0 48 ч Н. Liebmann, 1960
Na2CO3 Лососевые рыбы 0,07 — 0,08 5 дней М. Грушко, 1969
Карповые 0,3 — 0,5 4 дня Тот же
K KCl Окунь 10,0 18 ч Н. Liebmann, 1960
Карась 4,0 24 ч Тот же
K2S04 Угорь 4,3 24 ч
Карп, форель Больше 20,0 24 ч
KN03 Угорь 5,0 24 ч
K3P04 Рыбы 1,0 24 ч Wallen и др., 1957
Са CaCl2 Карп, окунь 15,0 24 ч Н. Liebmann, 1960
Mg MgCl2 Золотые рыбки 10,3 16 ч Тот же
Mg(N03)2 Карп 20,0 5 дней
Золотые рыбки 11,7 15 ч
Колюшка 1,8 10 дней J. Jones, 1939
MgSO4 Угорь 31,0 24 ч Н. Liebmann, 1960
Ва BaCl2 Лосось серебристый (молодь) 15,8 мг Ва/л 72 ч Я. М. Грушко, 1972
Угорь 2,0 36 ч Н. Liebmann, 1960
Золотые рыбки 9,4 14 ч Тот же
Ba(NO3)2 Колюшка 0,5 7 дней J. Jones, 1939
Li LiCl Молодь ручьевой форели 10,6 16 ч Н. Liebmann, 1960

Симптомы и патоморфологические изменения. В высоких концентрациях соли натрия и других элементов обладают локальным действием. Кожа и жабры рыб обильно покрываются слизью. При отравлении солями натрия кожа становится темной, а калия — более светлой. В жабрах наблюдается сморщивание и распад эпителия. При снижении концентрации соли действуют на нервную систему, вызывая паралич нервно-мышечного аппарата. Отравившиеся рыбы плавают кругообразно, а затем толчкообразно, слабо реагируют на раздражения, опрокидываются на бок и гибнут с явлениями паралича. Дыхание у них неравномерное, дыхательный ритм ускорен. Смерть наступает от асфиксии. При воздействии нитритов кровь становится темно-шоколадного цвета, сохраняющегося несколько часов после смерти. В ней резко повышено количество метгемоглобина.

Повышение содержания ионов калия в воде н крови рыб сопровождается нарушением осмотического равновесия и увеличением или уменьшением размера ядер эритроцитов.

Диагноз основан на анализе характера течения интоксикации, определении степени загрязнения водоема и выявления источников поступления сточных вод, содержащих соединения металлов.

По результатам определения жесткости воды и содержания хлоридов, сульфатов, нитратов судят о степени солености воды. Для определения концентрации металлов применяют специальные колориметрические и спектрографические методы.

Профилактика заключается в соблюдении установленных для рыбоводства гидрохимических нормативов. Допустимые пределы их составляют: жесткость — более 7 мг-экв/л, сульфат-ионы — 100 мг/л, хлорид-ионы — 300 мг/л, нитрат-ионы — 40 мг/л (9,1 мг/л N), нитрит-ионы — 0,08 мг/л (0,02 мг/л N), катионы Na — 120 мг/л, Са — 180 мг/л, К — 50 мг/л, Mg — 40 мг/л.

Болезни рыб: Справочник. — М.. Г. В. Васильков, Л. И. Грищенко, В. Г. Енгашев и др.; Под ред. В. С. Осетрова.. 1989.

fish_diseases.academic.ru

ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ — это… Что такое ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ?


ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ, двухвалентные металлы, составляющие вторую группу периодической таблицы: БЕРИЛЛИЙ, МАГНИЙ, КАЛЬЦИЙ, СТРОНЦИЙ, БАРИЙ и РАДИЙ. Все они отличаются легкостью, мягкостью и сильной реактивностью. Все эти металлы, кроме бериллия и магния, реагируют с холодной водой с образованием гидроксидов (магний реагирует с горячей водой). Важную роль играет радий в связи с наличием у него радиоактивности.

Научно-технический энциклопедический словарь.

  • ЩЕЛОЧИ
  • ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Смотреть что такое «ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ» в других словарях:

  • щелочноземельные металлы — Группа, включ. Са, Sr, Ba и Ra; первые три применяются в металлургии в кач ве раскислителей. [http://metaltrade.ru/abc/a.htm] Тематики металлургия в целом EN alkali earth metals …   Справочник технического переводчика

  • ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ — ПОДГРУППА IIA БЕРИЛЛИЙ, МАГНИЙ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ КАЛЬЦИЙ, СТРОНЦИЙ, БАРИЙ, РАДИЙ Строго говоря, эта подгруппа состоит из двух типов элементов. Бериллий и магний элементы коротких периодов более сходны между собой, чем с другими четырьмя… …   Энциклопедия Кольера

  • Щелочноземельные металлы — Alkaline earth metals Щелочноземельные металлы. Металлы второй группы Периодической системы, а именно: бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий называются так потому, что оксиды кальция, стронция и бария ранее были найдены химиками в… …   Словарь металлургических терминов

  • щелочноземельные металлы — [alkali earth metals] группа, включающая Са, Sr, Ba и Ra; первые три применяются в металлургии в качестве раскислителей; Смотри также: Металлы щелочные металлы чистые металлы ультрачистые металлы …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Щелочноземельные металлы — Щёлочноземельные металлы химические элементы: кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, радий Ra (иногда к щёлочноземельным металлам ошибочно относят также бериллий Be и магний Mg). Названы так потому, что их оксиды «земли» (по терминологии алхимиков)… …   Википедия

  • ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ — хим. элементы II гр. периодич. системы Менделеева: кальций, стронций, барий и радий. Назв. связано с тем, что их оксиды ( земли по терминологии алхимиков) сообщают воде щелочную реакцию. Химически Щ. м. весьма активны, причём их активность… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Щелочные и щелочноземельные металлы — (хим.), или металлы щелочей и щелочных земель. Нерастворимые в воде окислы металлов, а также и некоторых неметаллов прежде называли землями за их порошковый вид. Среди этих земель легко отличить такие, которые хотя и мало растворимы, но образуют… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • МЕТАЛЛЫ — МЕТАЛЛЫ, химические элементы, обладающие высокой тепло и электропроводностью, атомы которых связаны в кристаллические решетки единственным в своем роде способом. Смеси таких элементов (СПЛАВЫ) также являются металлами. Около трех четвертей всех… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Металлы как горючие — Металлы как ракетное горючие, используемые в ракетных топливах, относятся в основном ко второму периоду периодической системы элементов, и только некоторые из них к третьему. Добавка циркония приводит к большой плотности топлива, но уменьшает… …   Википедия

  • Металлы как горючее — Металлы как ракетное горючее, используемые в ракетных топливах, относятся в основном ко второму периоду периодической системы элементов, и только некоторые из них  к третьему. Добавка циркония приводит к большой плотности топлива, но… …   Википедия

Книги

  • Химия за 30 секунд, Коллектив авторов. Химические элементы – это строительные кубики жизни, но все ли мы знаем о них? Можете ли вы поддержать разговор о достижениях современной науки за обедом с друзьями? А знаете ли вы, какой… Подробнее  Купить за 194 руб аудиокнига

dic.academic.ru

Щёлочноземельные металлы — это… Что такое Щёлочноземельные металлы?

Группа →2
↓ Период
2
3
4
5
6
7

Щё́лочноземе́льные мета́ллы — химические элементы 2-й группы[1]периодической таблицы элементов: бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий[2][3]. Названы так потому, что их оксиды — «земли» (по терминологии алхимиков) — сообщают в воде щелочную реакцию. Соли щёлочноземельных металлов, кроме радия, широко распространены в природе в виде минералов. Происхождение этого названия связано с тем, что их гидроксиды являются щелочами, а оксиды по тугоплавкости сходны с оксидами алюминия и железа, носившими ранее общее название «земли

Физические свойства

Все щёлочноземельные металлы — серые, твёрдые при комнатной температуре вещества. В отличие от щелочных металлов, они существенно более твёрдые, и ножом преимущественно не режутся (исключение — стронций). Плотность щёлочноземельных металлов с порядковым номером растёт, хотя явно рост наблюдается только начиная с кальция, который имеет минимальную среди них плотность (ρ = 1,55 г/см³), самый тяжёлый — радий, плотность которого примерно равна плотности железа.

Химические свойства

Щёлочноземельные металлы имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns², и являются s-элементами, наряду с щелочными металлами. Имея два валентных электрона, щёлочноземельные металлы легко их отдают, и во всех соединениях имеют степень окисления +2 (очень редко +1).

Химическая активность щёлочноземельных металлов растёт с ростом порядкового номера. Бериллий в компактном виде не реагирует ни с кислородом, ни с галогенами даже при температуре красного каления (до 600 °C, для реакции с кислородом и другими халькогенами нужна ещё более высокая температура, фтор — исключение). Магний защищён оксидной плёнкой при комнатной температуре и более высоких (до 650 °C) температурах и не окисляется дальше. Кальций медленно окисляется и при комнатной температуре вглубь (в присутствии водяных паров), и сгорает при небольшом нагревании в кислороде, но устойчив в сухом воздухе при комнатной температуре. Стронций, барий и радий быстро окисляются на воздухе, давая смесь оксидов и нитридов, поэтому их, так же и как щелочные металлы (и кальций), хранят под слоем керосина.

Оксиды и гидроксиды щёлочноземельных металлов имеют тенденцию к усилению основных свойств с ростом порядкового номера: Be(OH)2 — амфотерный, нерастворимый в воде гидроксид, но растворим в кислотах (а также проявляет кислотные свойства в присутствии сильных щелочей), Mg(OH)2 — слабое основание, нерастворимое в воде, Ca(OH)2 — сильное, но малорастворимое в воде основание, Sr(OH)2 — лучше растворимо в воде, чем гидроксид кальция, сильное основание (щёлочь) при высоких температурах, близких к точке кипения воды (100 °C), Ba(OH)2 — сильное основание (щёлочь), по силе не уступающее KOH или NaOH, и Ra(OH)2 — одна из сильнейших щелочей, очень коррозионное вещество.

Нахождение в природе

Все щёлочноземельные металлы имеются (в разных количествах) в природе. Ввиду своей высокой химической активности все они в свободном состоянии не встречаются. Самым распространённым щёлочноземельным металлом является кальций, количество которого равно 3,38 % (от массы земной коры). Немногим ему уступает магний, количество которого равно 2,35 % (от массы земной коры). Распространены в природе также барий и стронций, которых соответственно 0,05 и 0,034 % от массы земной коры. Бериллий является редким элементом, количество которого составляет 6·10−4% от массы земной коры. Что касается радия, который радиоактивен, то это самый редкий из всех щёлочноземельных металлов, но он в небольшом количестве всегда содержится в урановых рудах. В частности, он может быть выделен оттуда химическим путём. Его содержание равно 1·10−10% (от массы земной коры)[4].

См. также

Ссылки

Литература

dik.academic.ru

Щёлочноземельные металлы — это… Что такое Щёлочноземельные металлы?


Щёлочноземельные металлы
        химические элементы главной подгруппы II группы периодической системы Д. И. Менделеева, входящие в семейство кальция, — Ca, Sr, Ba, Ra (иногда к Щ. м. относят также Be и Mg). Происхождение название связано с тем, что окиси Щ. м. (по терминологии алхимиков — «земли») сообщают воде щелочную реакцию. Внешняя электронная оболочка атомов Щ. м. содержит 2 s-электрона, ей предшествует оболочка из 2 s— и 6 р-электронов. Щ. м. проявляют в соединениях степень окисления +2. Химически Щ. м. активны, активность их возрастает от Ca к Ra. См. также Кальций, Стронций, Барий, Радий.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Щёлочи
  • Щётово

Смотреть что такое «Щёлочноземельные металлы» в других словарях:

  • Щёлочноземельные металлы — Группа → 2 ↓ Период 2 4 Бериллий …   Википедия

  • ЩЁЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ — общее название хим. элементов главной подгруппы и группы Периодической системы элементов Д. И. Менделеева (см.), к ним относятся бериллий, магний, кальций, стронций, кадмий, барий, радий. Элементы подгруппы окисляются кислородом. Наличие прочного …   Большая политехническая энциклопедия

  • Щёлочноземельные металлы — ЩЁЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ: кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, радий Ra. Химически активны, при обычных условиях реагируют с водой. Соли щёлочноземельных металлов, кроме Ra, широко распространены в природе в виде минералов, например гипс CaSO4´2h3O …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • щёлочноземельные металлы — химические элементы Са, Sr, Ba, Ra. Названы так потому, что их оксиды  «земли» (по терминологии алхимиков)  сообщают воде щелочную реакцию. Иногда к щёлочноземельным металлам относят также Be и Mg. * * * ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ… …   Энциклопедический словарь

  • ЩЁЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ — хим. элементы Са, Sr, Ba, Ra. Названы так потому, что их оксиды земли (по терминологии алхимиков) сообщают воде щелочную реакцию. Иногда к Щ. м. относят также Be и Mg …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • щёлочноземельные металлы — Химические элементы (кальций, стронций, барий, радий), окислы которых придают воде щелочные свойства …   Словарь многих выражений

  • щёлочноземельные металлы — элементы группы бериллия …   Cловарь химических синонимов I

  • Металлы — О соответствующем направлении рок музыки см. Метал …   Википедия

  • Металлы —         простые вещества, обладающие в обычных условиях характерными свойствами: высокой электропроводностью и теплопроводностью, отрицательным температурным коэффициентом электропроводности, способностью хорошо отражать электромагнитные волны… …   Большая советская энциклопедия

  • Переходные металлы — (переходные элементы)  элементы побочных подгрупп Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, в атомах которых появляются электроны на d и f орбиталях. [1] В общем виде электронное строение переходных элементов… …   Википедия

dic.academic.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.