Металлы щелочные щелочноземельные: Щелочные и щелочноземельные металлы – список, взаимодействие соединений

Щелочноземельные металлы | Дистанционные уроки

29-Авг-2012 | комментариев 15 | Лолита Окольнова

 

Давайте разберем эти металлы точно по подобию щелочных металлов.

 

Щелочноземельными эти металлы называют, т.к. они содержатся во всех минералах земли — поэтому «земельные», а «щелочные» — т.к. они придают воде щелочную реакцию.

 

 

Строение электронных оболочек

 

Электронное строение внешнего слоя у всех этих элементов одинаково – на нем всего 2  электрона на s-подуровне:

 

n S2

 

 
Что это означает?
 

  1. Валентности элементов = 2, т.е. каждый атом может образовывать 2 связи.
  2. Степень окисления элементов = +2 – металлические свойства – это способность отдавать электроны
  3. Сверху вниз в подгруппе радиус атома увеличивается, следовательно,  электроны все слабее притягиваются к ядру атома, следовательно, 
    сверху вниз металлические свойства увеличиваются     – Ba более сильный металл, чем Be.
  4. Как следствие этого сверху вниз в подгруппе усиливаются восстановительные свойства.

 

Физические свойства щелочно-земельных металлов

 

 
Общие характеристики:
 

  • все металлы сероватого цвета,
  • твердые, ножом, как щелочные металлы, их уже, конечно, не порежешь 🙂
  • плотность больше 1,
  • на воздухе  элементы достаточно устойчивы, но покрываются оксидной пленкой,
  • окрашивают пламя в разный цвет (это используют для получения разных цветов пламени в пиротехнике):

 
Ca — в кирпично-красный

Sr – в красный

Ba– в желтый
 

  • Электро- и теплопроводны

 

Химические свойства металлов

 

Имеет смысл рассмотреть химические свойства  по таблице классификации неорганических соединений.

 

 
1.  Идем по синим стрелочкам — взаимодействие металлов:
 

Металлы традиционно проявляют металлические —  восстановительные свойства.

 

 
2. Идем по зеленым стрелочкам — реакции для оксидов
 

 
3. Идем по оранжевым стрелочкам
 

 

Обратите внимание, что гидроксиды щелочноземельных металлов либо малорастворимы, либо нерастворимые, поэтому их образование может служить качественной реакцией.

 

 Be(OH)2 — амфотерный гидроксид, он может реагировать как с основаниями, так и с кислотами!

 

3. Щелочноземельные металлы с водородом также образуют гидриды.

 

 

Как мы уже говорили, сверху вниз в подгруппе металлические свойства элементов возрастают. Водород, хоть и находится в первой группе при реакции с щелочноземельными металлами будет проявлять отрицательную степень окисления.

 

Как определить качественные реакции? Загляните в таблицу растворимости!

 
Be(OH)2 — гелеобразный белый осадок;
 
Сa(OH)2 — белый осадок;
 
Mg(OH)2 — белесый осадок;
 
Фториды — белесо-бесцветные осадки;
 
Сульфиты и сульфаты — белые осадки.
 
Как видите, цвета осадков не отличаются цветовым разнообразием 🙂
 

Получение щелочно-земельных металлов

 
Обычно щелочноземельные металлы получают электролизом расплавов их солей:
 

CaCl2 (электролиз) → Ca + Cl2

 

[TESTME 24]
 
 
 

Категории: |

(Правила комментирования)

Щелочноземельные металлы: краткая характеристика

Щелочноземельные металлы представляют собой элементы, которые относятся ко второй группе периодической таблицы. Сюда можно отнести такие вещества, как кальций, магний, барий, бериллий, стронций и радий. Название этой группы свидетельствует о том, что в воде они дают щелочную реакцию.

Щелочные и щелочноземельные металлы, а точнее их соли, широко распространены в природе. Они представлены минералами. Исключением является радий, который считается довольно редким элементом.

Все вышеперечисленные металлы имеют некоторые общие качества, которые и позволили объединить их в одну группу.

Щелочноземельные металлы и их физические свойства

Практически все эти элементы представляют собой твердые вещества сероватого цвета (по крайне мере, при нормальных условиях и комнатной температуре). Кстати, физические свойства щелочных металлов немного отличаются — эти вещества хотя и довольно стойкие, но легко поддаются воздействию.

Интересно, что с порядковым номером в таблице растет и такой показатель металла, как плотность. Например, в этой группе наименьшим показателем обладает кальций, в то время как радий по плотности сходен с железом.

Щелочноземельные металлы: химические свойства

Для начала стоит отметить, что химическая активность возрастает согласно порядковому номеру таблицы Менделеева. Например, бериллий является довольно стойким элементом. В реакцию с кислородом и галогенами вступает лишь при сильном нагревании. То же касается и магния. А вот кальций способен медленно окисляться уже при комнатной температуре. Остальные три представителя группы (радий, барий и стронций) быстро реагируют с кислородом воздуха уже при комнатной температуре. Именно поэтому хранят эти элементы, покрывая слоем керосина.

Активность оксидов и гидроксидов этих металлов возрастает по той же схеме. Например, гидроксид бериллия не растворяется в воде и считается амфотерным веществом, а гидроксид бария считается довольно сильной щелочью.

Щелочноземельные металлы и их краткая характеристика

Бериллий представляет собой стойкий металл светло-серого цвета, обладающий высокой токсичностью. Впервые элемент был обнаружен еще в 1798 году химиком Вокленом. В природе существует несколько минералов бериллия, из которых самыми известными считаются следующие: берилл, фенакит, даналит и хризоберилл. Кстати, некоторые изотопы бериллия обладают высокой радиоактивностью.

Интересно, что некоторые формы берилла являются ценными ювелирными камнями. Сюда можно отнести изумруд, аквамарин и гелиодор.

Бериллий используют для изготовления некоторых сплавов, ракетного топлива. В ядерной энергетике этот элемент применяют для замедления нейтронов.

Кальций является одним из самых известных щелочноземельных металлов. В чистом виде он представляет собой мягкое вещество белого цвета с серебристым оттенком. Впервые чистый кальций был выделен в 1808 году. В природе этот элемент присутствует в форме таких минералов, как мрамор, известняк и гипс. Кальций широко применяется в современных технологиях. Его используют как химический источник топлива, а также в качестве огнеустойчивого материала. Ни для кого не секрет, что соединения кальция используются при производстве строительных материалов и лекарственных средств.

Этот элемент также содержится в каждом живом организме. В основном, он отвечает за работу двигательного аппарата.

Магний представляет собой легкий и достаточно ковкий металл с характерным сероватым цветом. В чистом виде был выделен в 1808 году, но его соли стали известными намного раньше. В природных условиях магний содержится в таких минералах, как магнезит, доломит, карналлит, кизерит. Кстати, соль магния обеспечивает жесткость воды. Огромное количество соединений этого вещества можно найти в морской воде.

6.10: Щелочноземельные металлы — Химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    53702
    • Рисунок \(\PageIndex{1}\) (Источник: Предоставлено Корпусом морской пехоты США; Источник: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:USMC-090612-M-4498L-002.jpg(откроется в новом окне); Лицензия: общественное достояние)

    Как связаны раковины устриц и химия?

    Мы воспринимаем химию как должное. Очень немногие из нас задумываются о химическом составе костей или раковин устриц. Оба этих материала содержат большое количество соединений кальция и играют важную роль в поддержании структуры организма. Раковина обеспечивает твердую среду для устрицы. Кости поддерживают тело, поэтому человек может двигаться, а не просто быть мягкой массой ткани.

    Рисунок \(\PageIndex{2}\) (Источник: Jossifresco; источник: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skeleton_diagram.svg(открывается в новом окне); лицензия: общественное достояние)

    Alkaline Earth Металлы

    Элементы группы 2 обозначаются как « щелочноземельные металлы » (коричневая колонка ниже). Название « щелочной » происходит от того факта, что соединения этих элементов образуют основные (рН более 7) или щелочные растворы при растворении в воде. Если все элементы группы 1 имеют один \(s\) электрон на своей внешней орбитали, мы можем предсказать, что элементы группы 2 будут иметь два электрона на этой внешней оболочке. 92\)). Обратите внимание, что на внешней оболочке есть два \(s\) электрона, структура, характерная для элементов группы 2. Барий (атомный номер 56) имеет такую ​​же структуру внешней оболочки, состоящую из двух электронов на \(s\)-орбитали, хотя внутренняя электронная структура бария довольно сложна.

    Рисунок \(\PageIndex{4}\) (Источник: Ингмар Рунге; Источник: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Barium_%2528Elektronenbestzung%2529.png(opens in new window); Лицензия: Public домен)

    Радий (атомный номер 88) имеет сходные свойства с барием и также относится к категории группы 2. Однако радий является радиоактивным элементом и обычно относится к категории радиоизотопов в дополнение к тому, что он является щелочноземельным металлом, поскольку он не является стабильным элементом.

    Элементы группы 2 менее активны, чем их аналоги из группы 1. Необходимость удаления двух электронов, чтобы материал вступал в реакцию, означает, что для удаления электронов требуется больше энергии. Однако эти элементы достаточно реакционноспособны, поэтому в природе не существуют в своих элементарных формах, а присутствуют в виде соединений.

    Использование соединений щелочноземельных металлов

    Поскольку магний ярко горит, он используется в ракетах и ​​фейерверках. Сплавы магния с алюминием обеспечивают легкие и прочные материалы для самолетов, ракет и ракет. В некоторых антацидах используется гидроксид магния для нейтрализации избытка желудочной кислоты.

    Соединения кальция широко распространены в известняке, мраморе и меле. Кальций является важным компонентом цемента. Другие области применения включают хлорид кальция в качестве антиобледенителя и известняк в качестве белого пигмента в красках и зубной пасте.

    Стронций широко используется в фейерверках и магнитах. Соединения бария можно использовать в красках, наполнителях для резины, пластмасс и смол, а также в качестве контрастного вещества для рентгеновских лучей. Многие соединения бериллия токсичны, но эти материалы использовались в металлических сплавах.

    Резюме

    • Щелочноземельные элементы находятся во 2-й группе периодической таблицы.
    • Каждый из этих элементов имеет по два электрона на внешней оболочке.
    • Щелочноземельные элементы менее реакционноспособны, чем щелочные металлы.

    Обзор

    1. Почему эти элементы известны как «щелочноземельные» элементы?
    2. Сколько электронов находится на внешней оболочке щелочноземельных элементов?
    3. Являются ли щелочноземельные элементы более или менее реакционноспособными, чем щелочные металлы? Поясните свой ответ.
    4. Считается ли радий обычно частью категории щелочноземельных металлов с точки зрения химии? Поясните свой ответ.

    Эта страница под названием 6.10: Щелочноземельные металлы распространяется под лицензией CK-12 и была создана, изменена и/или курирована Фондом CK-12 с помощью исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

    ЛИЦЕНЗИЯ ПОД

    1. Вернуться к началу
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Автор
        Фонд СК-12
        Лицензия
        СК-12
        Программа OER или Publisher
        СК-12
        Показать страницу TOC
        № на стр.
      2. Теги
        1. источник@https://flexbooks.
          ck12.org/cbook/ck-12-chemistry-flexbook-2.0/

      Chem4Kids.com: Элементы и периодическая таблица: щелочноземельные металлы


      Материя | Атомы | Элементы | Периодическая таблица | Реакции | Биохимия | Все темы

      Обзор | Периодическая таблица | Список элементов | Семьи | Галогены | Благородные газы
      Металлы | щелочь | Щелочноземельный | Переход | Лантаниды | Актинид


      Итак, мы только что рассмотрели щелочные металлы в группе I. Вы найдете щелочноземельные металлы по соседству в группе II. Это второе наиболее реакционноспособное семейство

      элементов в периодической таблице. Вы знаете, почему они называются щелочными ? Когда эти соединения смешиваются в растворах, они, вероятно, образуют растворы с pH выше 7. Эти более высокие уровни pH означают, что они определяются как «основные» или «щелочные» растворы.

      Кто в семье? К щелочноземельным металлам относятся: бериллий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra). Как и во всех семьях, эти элементы имеют общие черты. Хотя это семейство не так реакционноспособно, как щелочные металлы, оно умеет очень легко образовывать связи. Каждый из них имеет два электрона на внешней оболочке. Они готовы отдать эти два электрона за электровалентные/ионные связи . Иногда вы увидите их с двумя атомами галогена, как у фторида бериллия (BeF 2 ), а иногда они могут образовывать двойную связь, как у оксида кальция (CaO). Все дело в том, чтобы отказаться от этих электронов, чтобы иметь полную внешнюю оболочку.

      Когда вы дойдете до конца списка, вы найдете радиоактивный радий. Хотя радий больше не встречается в вашем доме, раньше он был ингредиентом светящихся в темноте красок. Первоначально он был смешан с сульфидом цинка (ZnS). Другие элементы встречаются во многих предметах, включая фейерверки, батареи, лампы-вспышки и специальные сплавы. Более легкие щелочноземельные металлы, такие как магний и кальций, очень важны для физиологии животных и растений. Вы все знаете, что кальций помогает строить ваши кости. Магний можно найти в молекул хлорофилла .

      ► ​​СЛЕДУЮЩАЯ СТРАНИЦА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ
      ► ВИКТОРИНА ПО ЭЛЕМЕНТАМ
      ► ВЕРНУТЬСЯ НА НАЧАЛО СТРАНИЦЫ

      ► Или выполните поиск на сайтах…


      Not So Heavy Metal — Beryllium (NASA Video)


      Encyclopædia Britannica: Alkaline Earth Metals
      Wikipedia: Alkaline Earth Metals
      Encyclopedia.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *