Алкалоземни метали: химични свойства, реакции и приложения
Алкалоземните метали са тези, които съставляват група 2 от периодичната таблица и са посочени в лилавата колона на по-ниското изображение. От горе до долу са берилий, магнезий, калций, стронций, барий и радий. За да си спомня техните имена, отличният мнемоничен метод е с произношението на г-н Becamgbara.
Нарушавайки писмата на г-н Бекамгбара, човек трябва да е "Ср" - стронций. "Be" е химически символ на берилий, "Ca" е символ на калций, "Mg" е този на магнезий, а "Ba" и "Ra" съответстват на металите барий и радий, а вторият е елемент на природата радиоактивни.
Терминът "алкален" се отнася до метали, които са способни да образуват много основни оксиди; а от друга страна, "terre" се отнася до земи, име, присъждано поради ниската му разтворимост във вода. Тези метали в чистото им състояние имат подобни сребристи оцветявания, покрити със слоеве от сив или черен оксид.
Химията на алкалоземните метали е много богата: от тяхното структурно участие в много неорганични съединения до така наречените органометални съединения; Това са тези, които взаимодействат чрез ковалентни връзки или координация с органични молекули.
Химични свойства
Физически те са по-твърди, по-плътни и по-устойчиви на температури от алкалните метали (група 1). Тази разлика се крие в техните атоми, или в същото, в техните електронни структури.
Когато принадлежат към една и съща група периодична таблица, всичките им конгенери имат химични свойства, които ги идентифицират като такива.
Защо? Защото неговата електронна валентна конфигурация е n s 2, което означава, че те имат два електрона, за да взаимодействат с други химически видове.
Йонийски характер
Поради тяхната метална природа те са склонни да губят електрони, за да образуват двувалентни катиони: Be2 +, Mg2 +, Ca2 +, Sr2 +, Ba2 + и Ra2 +.
По същия начин, по който размерът на нейните неутрални атоми се променя, докато тя се спуска през групата, нейните катиони също се увеличават надолу от Be2 + до Ra2 +.
В резултат на техните електростатични взаимодействия, тези метали образуват соли с най-електроотрицателните елементи. Тази висока тенденция за образуване на катиони е друго химично качество на алкалоземните метали: те са много електропозитивни.
Обемните атоми реагират по-лесно от малките атоми; Ra е най-реактивният метал и е най-малко реактивен. Това е продукт на по-ниската привлекателна сила, упражнявана от ядрото върху все по-отдалечените електрони, сега по-вероятно да "избяга" към други атоми.
Обаче, не всички съединения са йонни по природа. Например, берилий е много малък и има висока плътност на заряда, който поляризира електронния облак на съседния атом, за да образува ковалентна връзка.
Каква последица носи това? Това, че берилиевите съединения са предимно ковалентни и не-йонни, за разлика от другите, дори и да е катион на Be2 +.
Метални връзки
Като имат два валентни електрона, те могат да образуват по-заредени "електронни морета" в техните кристали, които по-тясно се интегрират и групират металните атоми в контраст с алкалните метали.
Тези метални връзки обаче не са достатъчно здрави, за да им дадат изключителни характеристики на твърдост, тъй като са всъщност меки.
Също така, те са слаби в сравнение с тези на преходните метали, отразени в техните по-ниски точки на топене и кипене.
реакции
Алкалоземните метали са много реактивни, поради което те не съществуват в природата в техните чисти състояния, но са свързани в различни съединения или минерали. Реакциите зад тези формации могат да бъдат обобщени общо за всички членове на тази група
Реакция с вода
Те реагират с вода (с изключение на берилий, поради неговата "издръжливост" за предлагане на своята двойка електрони), за да произвеждат корозивни хидроксиди и водороден газ.
M (s) + 2H 2 O (1) => M (OH) 2 (ac) + H 2 (g)
Магнезиевите хидроксиди -Mg (OH) 2 - и берили-Бе (ОН) 2 - са слабо разтворими във вода; В допълнение, вторият не е много основен, тъй като взаимодействията са ковалентни.
Реакция с кислород
Те изгарят в контакт с кислорода във въздуха, за да образуват съответните оксиди или пероксиди. Барият, вторият по обем метал, образува пероксида (BaO 2 ), по-стабилен, тъй като йонните радиуси Ba2 + и O2 2- са сходни, укрепвайки кристалната структура.
Реакцията е както следва:
2M (s) + O 2 (g) => 2MO (s)
Следователно, оксидите са: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO и RaO.
Реакция с халогени
Това съответства на това, когато те реагират в кисела среда с халогените, за да образуват неорганични халогениди. Това има обща химична формула MX2, и сред тях са: CaF2, BeCl2, SrCl2, BaI2, RaI2, CaBr2 и др.
приложения
берилий
Като се има предвид неговата инертна реактивност, берилий е метал с висока устойчивост на корозия и се добавя в малки пропорции към сплави с медни или никелови форми с интересни механични и термични свойства за различни индустрии.
Сред тях са тези, които работят с летливи разтворители, при които инструментите не трябва да произвеждат искри поради механични удари. Също така, неговите сплави намират приложение при разработването на ракети и материали за самолети.
магнезиев
За разлика от берилий, магнезият е по-екологичен и е съществена част от растенията. Поради тази причина той има високо биологично значение и във фармацевтичната индустрия. Например, магнезиевото мляко е средство за лечение на киселини в стомаха и се състои от разтвор на Mg (OH) 2 .
Той също така има промишлени приложения, като заваряване на алуминиеви и цинкови сплави, или в производството на стомана и титан.
калций
Една от основните му приложения е CaO, която реагира с алумосиликати и калциеви силикати, за да даде на цимента и бетона желаните свойства на сградите. Също така е основен материал в производството на стомана, стъкло и хартия.
От друга страна, СаСОз участва в процеса Solvay за получаване на Na2C03. От своя страна CaF 2 намира приложение при производството на клетки за спектрофотометрични измервания.
Други калциеви съединения се използват при приготвянето на храни, продукти за лична хигиена или козметика.
стронций
При изгаряне стронцийът мига с интензивна червена светлина, която се използва при пиротехниката и за изстрелване.
барий
Бариевите съединения абсорбират рентгеновите лъчи, така че BaSO 4 - който също е неразтворим и предотвратява освобождаването на токсичния Ba2 + от организма - се използва за анализиране и диагностициране на промени в храносмилателните процеси.
радио
Радийът е използван при лечението на рак поради неговата радиоактивност. Някои от неговите соли бяха предназначени за оцветяване на часовници, след което забраниха това приложение поради рисковете за онези, които ги носеха.
