Alkalijski metali Kemijska svojstva, reakcije i primjene



zemnoalkalijskih metala su one koje sačinjavaju grupu 2 periodnog sustava i označene su u ljubičastom stupcu donje slike. Od vrha do dna to su berilij, magnezij, kalcij, stroncij, barij i radij. Da zapamtite njihova imena, izvrsna mnemonička metoda je izgovor gospodina Becamgbare.

Razbijanja pisama g. Becamgbare, jedan mora biti "Sr" stroncij. "Be" je kemijski simbol berilija, "Ca" je simbol kalcija, "Mg" je onaj magnezija, a "Ba" i "Ra" odgovaraju metalima barij i radij, a drugi je element prirode radioaktivan.

Izraz "alkalni" odnosi se na činjenicu da su to metali koji mogu tvoriti vrlo bazične okside; s druge strane, "terre" se odnosi na zemljište, ime je dodijeljeno zbog njegove niske topljivosti u vodi. Ti metali u svom čistom stanju imaju slične srebrnaste boje, prekrivene slojevima sivkastog ili crnog oksida.

Kemija zemnoalkalnih metala je vrlo bogata: od njihovog strukturnog sudjelovanja u mnogim anorganskim spojevima do takozvanih organometalnih spojeva; to su oni koji interagiraju kovalentnim vezama ili koordinacijom s organskim molekulama.

indeks

  • 1 Kemijska svojstva
    • 1.1 Ionski karakter
    • 1.2 Metalni spojevi
  • 2 Reakcije
    • Reakcija s vodom
    • 2.2 Reakcija s kisikom
    • 2.3 Reakcija s halogenima
  • 3 Aplikacije
    • 3.1 Berilij
    • 3.2 Magnezij
    • 3.3 Kalcij
    • 3.4 Stroncij
    • 3.5 Barij
    • 3.6 Radio
  • 4 Reference

Kemijska svojstva

Fizički su tvrđi, gušći i otporniji na temperature od alkalnih metala (skupina 1). Ta razlika leži u njihovim atomima, ili što je isto, u njihovim elektroničkim strukturama.

Kada pripadaju istoj skupini periodnog sustava, svi njihovi srodnici pokazuju kemijska svojstva koja ih identificiraju kao takve.

Zašto? Budući da je njegova valencijska elektronička konfiguracija na2, što znači da imaju dva elektrona za interakciju s drugim kemijskim vrstama.

Ionski karakter

Zbog njihove metalne prirode, teže gubiti elektrone u obliku dvovalentnih kationa: Be2+, mg2+, Ca2+, sr2+, ba2+ i Ra2+.

Na isti način na koji se veličina njegovih neutralnih atoma mijenja kako se spušta kroz grupu, njegovi kationi također postaju sve veći idući od Be2+ do Ra2+.

Kao posljedica njihovih elektrostatskih interakcija, ovi metali tvore soli s najviše elektronegativnih elemenata. Ta visoka sklonost stvaranju kationa je još jedna kemijska kvaliteta zemnoalkalnih metala: oni su vrlo elektropozitivni.

Grubi atomi lakše reagiraju od malih atoma; to jest, Ra je najreaktivniji metal i biti najmanje reaktivan. To je proizvod niže privlačne sile koju nukleus vrši na sve udaljenije elektrone, sada je vjerojatnije da će "pobjeći" od drugih atoma.

Međutim, nisu svi spojevi ionski u prirodi. Na primjer, berilij je vrlo mali i ima visoku gustoću naboja, koja polarizira elektronski oblak susjednog atoma tako da formira kovalentnu vezu.

Kakve posljedice to donosi? Da su spojevi berilija pretežno kovalentni i neionski, za razliku od ostalih, čak i ako se radi o kationu Be2+.

Metalne veze

Imajući dva valentna elektrona oni mogu u svojim kristalima oblikovati više napunjenih "elektronskih mora", koji integriraju i bliže grupiraju atome metala u kontrastu s alkalijskim metalima..

Međutim, ove metalne veze nisu dovoljno jake da im daju izvanredne karakteristike tvrdoće, jer su zapravo mekane.

Također, oni su slabi u usporedbi s onima kod prijelaznih metala, što odražava njihova niža tališta i vrelišta.

reakcije

Zemnoalkalni metali su vrlo reaktivni, zbog čega ne postoje u prirodi u svojim čistim stanjima, već su vezani za različite spojeve ili minerale. Reakcije koje stoje iza ovih formacija mogu se uopćeno sažeti za sve članove ove skupine

Reakcija s vodom

Reagirati s vodom (s izuzetkom berilija, zbog svoje "žilavosti" da bi ponudio svoj par elektrona) za proizvodnju korozivnih hidroksida i vodikovog plina.

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

Magnezijevi hidroksidi -Mg (OH)2- i iz berili-Be (OH)2- slabo su topljivi u vodi; Osim toga, druga nije temeljna, jer su interakcije kovalentne prirode.

Reakcija s kisikom

Oni izgaraju u kontaktu s kisikom u zraku i tvore odgovarajuće okside ili perokside. Barij, drugi najobimniji metal, tvori peroksid (BaO)2), stabilniji zbog ionskog radijusa Ba2+ i O22- Oni su slični, jačajući kristalnu strukturu.

Reakcija je sljedeća:

2M (s) + 02(g) => 2MO

Stoga su oksidi: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO i RaO.

Reakcija s halogenima

To odgovara kada oni reagiraju u kiselom mediju s halogenima da formiraju anorganske halide. To ima opću kemijsku formulu MX2, a među njima su: CaF2, BeCl2, SrCl2, Bai2, Rai2, CaBr2, itd.

aplikacije

berilijum

S obzirom na njegovu inertnu reaktivnost, berilij je metal visoke otpornosti na koroziju i dodaje se u malim omjerima legurama bakra ili nikla s zanimljivim mehaničkim i toplinskim svojstvima za različite industrije..

Među njima su oni koji rade s hlapivim otapalima, u kojima alati ne smiju proizvoditi iskre zbog mehaničkih udara. Također, njegove legure naći koristiti u razvoju projektila i materijala za zrakoplove.

magnezij

Za razliku od berilija, magnezij je ekološki prihvatljiviji i bitan je dio biljaka. Zbog toga ima visoku biološku važnost iu farmaceutskoj industriji. Na primjer, magnezija mlijeka je lijek za žgaravicu i sastoji se od otopine Mg (OH)2.

Također ima industrijsku primjenu, kao što je zavarivanje aluminijskih i cinkovih legura, ili u proizvodnji čelika i titana.

kalcijum

Jedna od njegovih glavnih namjena je CaO, koja reagira s aluminosilikatima i kalcijevim silikatima, dajući cementu i betonu željena svojstva za zgrade. Također je temeljni materijal u proizvodnji čelika, stakla i papira.

S druge strane, CaCO3 sudjeluje u Solvay procesu za proizvodnju Na2CO3. Sa svoje strane, CaF2 nalazi primjenu u proizvodnji stanica za spektrofotometrijska mjerenja.

Ostali kalcijevi spojevi koriste se u pripremi hrane, proizvoda za osobnu njegu ili kozmetike.

stroncijum

Kada gori, stroncij bljesne intenzivnim crvenim svjetlom, koje se koristi u pirotehničkim sredstvima i za izradu raketa.

barij

Barijevi spojevi apsorbiraju X-zrake, tako da BaSO4 -koja je također netopiva i sprječava Ba2+ organizam ne sadrži toksični ronde - koristi se za analizu i dijagnosticiranje promjena u probavnim procesima.

radio

Radij se koristio u liječenju raka zbog svoje radioaktivnosti. Neke od njegovih soli dizajnirane su za bojanje satova, a zatim su zabranile ovu primjenu zbog rizika za one koji su ih nosili.

reference

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. lipnja 2018.) Metali alkalne zemlje: svojstva skupina elemenata. Preuzeto 7. lipnja 2018. godine s adrese: thoughtco.com
  2. Mentzer, A.P. (14. svibnja 2018.) Upotreba metala alkalne zemlje. Sciencing. Preuzeto 7. lipnja 2018. iz: sciencing.com
  3. Koja je upotreba zemno-alkalnog metala? (29. listopada 2009.) eNotes. Preuzeto 7. lipnja 2018., iz: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Alkalijski zemljani metali. Preuzeto 7. lipnja 2018. s adrese: scienceclarified.com
  5. Wikipedia. (2018.). Alkalnog zemljanog metala. Preuzeto 7. lipnja 2018. s adrese: en.wikipedia.org
  6. Kemija LibreTexts. (2018.). Metali alkalne zemlje (skupina 2). Preuzeto 7. lipnja 2018., s adrese: chem.libretexts.org
  7. Kemijski elementi. (11. kolovoza 2009.) Berilij (Be). [Slika]. Preuzeto 7. lipnja 2018. s adrese: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija U Elementi skupine 2. (Četvrto izdanje.). Mc Graw Hill.