KOVY ALKALICKÝCH ZEMÍN: VLASTNOSTI, REAKCIE, APLIKÁCIE - CHÉMIA - 2026

Tieto kovy alkalických zemín sú tie, ktoré tvoria skupiny 2 periodickej tabuľky, a sú uvedené v fialovej stĺpca v obrázku nižšie. Zhora nadol sú berylium, horčík, vápnik, stroncium, bárium a rádium. Vynikajúca mnemotechnická metóda na zapamätanie si ich mien je výslovnosť pána Becamgbara.

Po rozbití listov pána Becamgbary máte tvrdenie, že „Sr“ je stroncium. "Be" je chemický symbol pre berýlium, "Ca" je symbol pre vápnik, "Mg" je symbol pre horčík a "Ba" a "Ra" zodpovedajú kovom bárium a rádium, pričom tento je prírodným prvkom. rádioaktívne.

Výraz "zásaditý" sa týka skutočnosti, že ide o kovy schopné tvoriť veľmi zásadité oxidy; a na druhej strane, „suchozemský“ sa vzťahuje na pôdu, názov je daný pre jeho nízku rozpustnosť vo vode. Tieto kovy vo svojom čistom stave vykazujú podobné strieborné sfarbenie pokryté šedivými alebo čiernymi oxidovými vrstvami.

Chémia kovov alkalických zemín je veľmi bohatá: od ich štruktúrnej účasti v mnohých anorganických zlúčeninách až po takzvané organokovové zlúčeniny; Sú to interakcie, ktoré interagujú kovalentnými alebo koordinačnými väzbami s organickými molekulami.

Chemické vlastnosti

Fyzikálne sú tvrdšie, hustejšie a odolné voči teplotám ako alkalické kovy (skupiny 1). Tento rozdiel spočíva v ich atómoch alebo v tom, čo je rovnaké, v ich elektronických štruktúrach.

Pretože patria do rovnakej skupiny v periodickej tabuľke, všetky ich kongenéry vykazujú chemické vlastnosti, ktoré ich ako také identifikujú.

Prečo? Pretože ich valenčná elektrónová konfigurácia je ns ² , čo znamená, že majú dva elektróny na interakciu s inými chemickými druhmi.

Iónový charakter

Vďaka svojej kovovej povahe majú tendenciu strácať elektróny za vzniku dvojmocných katiónov: Be ²⁺ , Mg2 ⁺ , Ca2 ⁺ , Sr2 ⁺ , Ba2 ⁺ a Ra2 ⁺ .

Rovnakým spôsobom, ako sa veľkosť jeho neutrálnych atómov mení s klesajúcou skupinou, sa jeho katióny tiež zväčšujú a klesajú z Be ²⁺ na Ra ²⁺ .

V dôsledku ich elektrostatických interakcií tvoria tieto kovy soli s najviac elektronegatívnymi prvkami. Táto vysoká tendencia tvoriť katióny je ďalšou chemickou kvalitou kovov alkalických zemín: sú veľmi elektropozitívne.

Veľké atómy reagujú ľahšie ako malé atómy; inými slovami, Ra je najreaktívnejší kov a je najmenej reaktívny. Je to produkt menej atraktívnej sily vyvíjanej jadrom na stále vzdialenejšie elektróny, teraz s väčšou pravdepodobnosťou „úniku“ na iné atómy.

Nie všetky zlúčeniny sú však iónovej povahy. Napríklad berýlium je veľmi malé a má vysokú hustotu náboja, ktorá polarizuje elektrónový oblak susedného atómu za vzniku kovalentnej väzby.

Aký dôsledok to prináša? Tieto zlúčeniny berýlia sú prevažne kovalentné a neiónové, na rozdiel od ostatných, aj keď ide o katión Be ²⁺ .

Kovové spoje

Tým, že majú dva valenčné elektróny, môžu vo svojich kryštáloch vytvárať nabitejšie „elektrónové moria“, ktoré integrujú a zoskupujú atómy kovov bližšie na rozdiel od alkalických kovov.

Tieto kovové väzby však nie sú natoľko pevné, aby im poskytli vynikajúce charakteristiky tvrdosti, ale sú skutočne mäkké.

V porovnaní s prechodnými kovmi sú tiež slabé, čo sa odráža v ich nižších teplotách topenia a varu.

reakcie

Kovy alkalických zemín sú veľmi reaktívne, a preto v prírode neexistujú v čistom stave, ale sú spojené v rôznych zlúčeninách alebo mineráloch. Reakcie za týmito formáciami možno zhrnúť všeobecne pre všetkých členov tejto skupiny

Reakcia s vodou

Reagujú s vodou (s výnimkou berýlia, kvôli svojej „húževnatosti“ pri poskytovaní párov elektrónov) za vzniku korozívnych hydroxidov a plynného vodíka.

M (y) + 2 H ₂ O (l) => M (OH) ₂ (aq) + H ₂ (g)

Hydroxidy horčíka -Mg (OH) _2- a berili-Be (OH) ₂ - sú slabo rozpustné vo vode; okrem toho druhá z nich nie je príliš zásadná, pretože interakcie sú svojou povahou kovalentné.

Reakcia s kyslíkom

Horia pri kontakte s kyslíkom vo vzduchu za vzniku zodpovedajúcich oxidov alebo peroxidov. Bária, druhý najväčší kovové atómy, tvoria peroxid (BaO ₂ ), ktorý je stabilnejší, pretože iónové polomery Ba ²⁺ a O ₂ ² sú podobné, posilnenie kryštalickú štruktúru.

Reakcia je nasledovná:

2 M (s) + O ₂ (g) => 2Mo (y)

Preto oxidy sú: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO a RaO.

Reakcia s halogénmi

To zodpovedá reakcii v kyslom prostredí s halogénmi za vzniku anorganických halogenidov. To má všeobecný chemický vzorec MX ₂ , a medzi ktoré patria: CaF ₂ , BeCl ₂ , SrCl ₂ , Bai ₂ , Rai ₂ , Cabra ₂ , atď.

aplikácia

berýlium

Berýlium je vzhľadom na svoju inertnú reaktivitu kov s vysokou odolnosťou proti korózii a v malej miere sa pridáva k medi alebo niklu a vytvára zliatiny s mechanickými a tepelnými vlastnosťami zaujímavými pre rôzne priemyselné odvetvia.

Medzi tie patria tie, ktoré pracujú s prchavými rozpúšťadlami, v ktorých nástroje nesmú spôsobovať iskry v dôsledku mechanických nárazov. Rovnako jeho zliatiny nachádzajú uplatnenie pri výrobe rakiet a materiálov pre lietadlá.

magnézium

Na rozdiel od berýlia je horčík šetrnejší k životnému prostrediu a je nevyhnutnou súčasťou rastlín. Z tohto dôvodu má veľký biologický význam a vo farmaceutickom priemysle. Napríklad mliečna magnézia je liekom na pálenie záhy a pozostáva z roztoku Mg (OH) ₂ .

Má tiež priemyselné využitie, napríklad pri zváraní zliatin hliníka a zinku alebo pri výrobe ocelí a titánu.

vápnik

Jedným z jeho hlavných použití je CaO, ktorý reaguje s hlinitokremičitanmi a kremičitanmi vápenatými a dáva cementu a betónu požadované vlastnosti pre stavbu. Rovnako je to základný materiál pri výrobe ocele, skla a papiera.

Na druhej strane, CaCO ₃ sa podieľa na Solvay na výrobu Na ₂ CO ₃ . CaF ₂ nachádza uplatnenie pri výrobe buniek na spektrofotometrické merania.

Iné zlúčeniny vápnika sa používajú pri výrobe potravín, výrobkov osobnej hygieny alebo kozmetiky.

stroncium

Pri horení stroncium bliká intenzívne červené svetlo, ktoré sa používa v pyrotechnike a vytvára prskavky.

bárium

Zlúčeniny bária absorbujú röntgenové žiarenie, takže BaSO ₄ -ktorý je nerozpustná a zabraňuje toxická Ba ^{2+ z} roamingu voľne v telo- sa používa pre analýzu a diagnostiku zmeny v tráviacich procesov.

rádio

Rádium sa používa na liečenie rakoviny kvôli svojej rádioaktivite. Niektoré z jeho solí sa používali na farebné hodinky a táto aplikácia bola neskôr zakázaná z dôvodu rizík pre tých, ktorí ich nosili.

Referencie

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. júna 2018). Kovy alkalických zemín: vlastnosti skupín prvkov. Zdroj bol nájdený 7. júna 2018, z: thinkco.com
2. Mentzer, AP (14. mája 2018). Použitie kovov alkalických zemín. Sciencing. Zdroj: 7. júna 2018, z: sciencing.com
3. Aké sú použitia kovov alkalických zemín? (29. októbra 2009). eNotes. Zdroj: 7. júna 2018, z: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Kovy alkalických zemín. Zdroj: 7. júna 2018, z: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Kov alkalických zemín. Zdroj: 7. júna 2018, z: en.wikipedia.org
6. Chémia LibreTexts. (2018). Kovy alkalických zemín (skupina 2). Zdroj: 7. júna 2018, z: chem.libretexts.org
7. Chemické prvky. (2009, 11. augusta). Berýlium (Be). , Zdroj: 7. júna 2018, z: commons.wikimedia.org
8. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. V Prvkoch skupiny 2. (Štvrté vydanie.). Mc Graw Hill.