Alkaliset maametallit Kemialliset ominaisuudet, reaktiot ja sovellukset

maa-alkalimetallit ovat ne, jotka muodostavat jaksollisen taulukon ryhmän 2, ja ne on esitetty alemman kuvan violetissa sarakkeessa. Ylhäältä alaspäin ne ovat berylliumia, magnesiumia, kalsiumia, strontiumia, bariumia ja radiumia. Muistaa heidän nimensä, erinomainen mnemoninen menetelmä on herra Becamgbaran ääntäminen.

Herra Becamgbaran kirjainten hajottaminen on "Sr" strontium. "Be" on berylliumin kemiallinen symboli, "Ca" on kalsiumin symboli, "Mg" on magnesiumin, ja "Ba" ja "Ra" vastaavat metalleja barium ja radium, toinen on luonnon elementti radioaktiivinen.

Termi "emäksinen" viittaa siihen, että ne ovat metalleja, jotka kykenevät muodostamaan hyvin emäksisiä oksideja; ja toisaalta "terre" tarkoittaa maata, jonka nimi on myönnetty sen alhaisen vesiliukoisuuden vuoksi. Näillä metalleilla on puhtaassa tilassaan samanlaiset hopeanväriset värit, jotka on peitetty harmaiden tai mustien oksidien kerroksilla.

Emäksisten maametallien kemia on hyvin rikas: niiden rakenteellisesta osallistumisesta moniin epäorgaanisiin yhdisteisiin ns. nämä ovat niitä, jotka ovat vuorovaikutuksessa kovalenttisten sidosten tai koordinoinnin kanssa orgaanisten molekyylien kanssa.

indeksi

• 1 Kemialliset ominaisuudet
  • 1.1 Ionic-merkki
  • 1.2 Metallilinkit
• 2 Reaktiot
  • 2.1 Reaktio veden kanssa
  • 2.2 Reaktio hapen kanssa
  • 2.3 Reagointi halogeenien kanssa
• 3 Sovellukset
  • 3.1 Beryllium
  • 3.2 Magnesium
  • 3.3 Kalsium
  • 3.4 Strontium
  • 3.5 Barium
  • 3.6 Radio
• 4 Viitteet

Kemialliset ominaisuudet

Fyysisesti ne ovat kovempia, tiheämpiä ja kestävämpiä kuin alkalimetallit (ryhmä 1). Tämä ero on niiden atomeissa, tai mikä on sama, niiden elektronisissa rakenteissa.

Kun ne kuuluvat samaan jaksollisen taulukon ryhmään, kaikilla niiden yhdisteillä on sellaisia ​​kemiallisia ominaisuuksia, jotka tunnistavat ne sinänsä.

Miksi? Koska sen valenssin elektroninen konfiguraatio on ns², mikä tarkoittaa, että heillä on kaksi elektronia vuorovaikutuksessa muiden kemiallisten lajien kanssa.

Ionic-merkki

Metallisen luonteensa vuoksi ne menettävät elektroneja kaksiarvoisten kationien muodostamiseksi: Be²⁺, mg²⁺, ca²⁺, sr²⁺, ba²⁺ ja Ra²⁺.

Samalla tavalla kuin sen neutraalien atomien koko vaihtelee, kun se laskeutuu ryhmän läpi, sen kationit saavat myös suuremman alaspäin Be²⁺ kunnes Ra²⁺.

Niiden sähköstaattisten vuorovaikutusten seurauksena nämä metallit muodostavat suoloja, joilla on eniten elektronegatiivisia elementtejä. Tämä korkea taipumus kationien muodostamiseen on maa-alkalimetallien toinen kemiallinen laatu: ne ovat hyvin elektropositiivisia.

Suuret atomit reagoivat helpommin kuin pienet atomit; toisin sanoen Ra on reaktiivisin metalli ja ole vähiten reaktiivinen. Tämä on alhaisempi houkutteleva voima, jota ydin vaikuttaa yhä kaukaisempiin elektroneihin, nyt todennäköisemmin "paeta" muista atomista.

Kaikki yhdisteet eivät kuitenkaan ole luonteeltaan ionisia. Esimerkiksi beryllium on hyvin pieni ja sillä on suuri varaustiheys, joka polarisoi naapuris- atomin elektronisen pilven muodostamaan kovalenttisen sidoksen.

Mitä seurauksia tämä tuo? Toisin kuin muut, berylliumyhdisteet ovat pääasiassa kovalenttisia ja ei-ionisia, vaikka kationi olisikin²⁺.

Metallilinkit

Kahden valenssielektronin avulla ne voivat muodostaa kristalleissaan enemmän varautuneita "elektroniaineita", jotka integroivat ja lähemmin yhdistävät metalliatomeja toisin kuin alkalimetallit.

Nämä metalli- sidokset eivät kuitenkaan ole riittävän vahvoja antamaan heille erinomaisia ​​kovuusominaisuuksia, jotka ovat todella pehmeitä.

Nämä ovat myös heikkoja verrattuna siirtymämetallien hintoihin, mikä heijastaa niiden alhaisempia sulamis- ja kiehumispisteitä.

reaktiot

Emäksiset maametallit ovat hyvin reaktiivisia, minkä vuoksi ne eivät ole luonteeltaan puhtaassa tilassaan, mutta ne ovat sitoutuneet erilaisiin yhdisteisiin tai mineraaleihin. Näiden kokoonpanojen takana olevat reaktiot voidaan tiivistää yleisesti kaikkien tämän ryhmän jäsenten osalta

Reaktio veden kanssa

Reagoi veden kanssa (lukuun ottamatta beryyliä, koska se on "sitkeä" tarjoamaan elektronipariaan) tuottamaan syövyttäviä hydroksideja ja vetykaasua.

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

Magnesiumhydroksidit -Mg (OH)₂- ja osoitteesta berili -Be (OH)₂- ne liukenevat huonosti veteen; Lisäksi toinen ei ole kovin yksinkertainen, koska vuorovaikutukset ovat kovalenttisia.

Reaktio hapen kanssa

Ne palavat kosketuksissa ilmassa olevan hapen kanssa muodostaen vastaavat oksidit tai peroksidit. Barium, toiseksi kaikkein laajin metalli, muodostaa peroksidia (BaO)₂), stabiilimpi ionisäteistä Ba johtuen²⁺ ja O₂^2- Ne ovat samankaltaisia ​​ja vahvistavat kiteistä rakennetta.

Reaktio on seuraava:

2M (s) + O₂(g) => 2MO (t)

Siksi oksidit ovat: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO ja RaO.

Reaktio halogeenien kanssa

Tämä vastaa, kun ne reagoivat happoväliaineessa halogeenien kanssa epäorgaanisten halidien muodostamiseksi. Tällä on yleinen kemiallinen kaava MX₂, ja näiden joukossa ovat: CaF₂, BeCI₂, SRCL₂, Bai₂, Rai₂, CABRin₂, etc.

sovellukset

beryllium

Koska beryllium on inertti reaktiivisuus, se on metalli, jolla on korkea korroosionkestävyys, ja se lisätään pieninä osuuksina kupariin tai nikkeliä varten, jolloin se sisältää metalliseoksia, joilla on kiinnostavia mekaanisia ja lämpöominaisuuksia eri toimialoille.

Näitä ovat ne, jotka toimivat haihtuvien liuottimien kanssa, joissa työkalut eivät saa tuottaa kipinöitä mekaanisten iskujen vuoksi. Myös sen seokset löytävät käyttöä lentokoneiden ohjusten ja materiaalien kehittämisessä.

magnesium

Toisin kuin berillium, magnesium on ympäristöystävällisempi ja olennainen osa kasveja. Tästä syystä sillä on suuri biologinen merkitys ja lääketeollisuus. Esimerkiksi maitomagnesia on korjaus närästystä varten, ja se koostuu Mg (OH) -liuoksesta.₂.

Sillä on myös teollisia sovelluksia, kuten alumiinin ja sinkkiseosten hitsauksessa tai teräksen ja titaanin valmistuksessa.

kalsium

Yksi sen tärkeimmistä käyttötarkoituksista johtuu CaO: sta, joka reagoi alumiinisilikaattien ja kalsiumsilikaattien kanssa sementin ja betonin haluttujen ominaisuuksien antamiseksi rakennuksille. Se on myös keskeinen materiaali teräksen, lasin ja paperin tuotannossa.

Toisaalta CaCO₃ osallistuu Solvayn prosessiin Na: n tuottamiseksi₂CO₃. Omalta osaltaan CaF₂ löytää käytettäväksi solujen valmistuksessa spektrofotometrisiin mittauksiin.

Muilla kalsiumyhdisteillä on käytettäväksi ruoan, henkilökohtaisten hoitotuotteiden tai kosmetiikan valmistuksessa.

strontium

Polton aikana strontium vilkkuu voimakkaalla punaisella valolla, jota käytetään pyrotekniikassa ja soihdutuksissa.

barium

Bariumyhdisteet imevät röntgensäteitä, joten BaSO₄ -joka on myös liukenematon ja estää Ba: n²⁺ myrkyllinen ronde, jota organismi on vapaa - käytetään analysoimaan ja diagnosoimaan ruoansulatusprosessin muutoksia.

radio

Radiumilla on ollut käyttöä syövän hoidossa sen radioaktiivisuuden vuoksi. Osa sen suoloista suunniteltiin kellojen värjäämiseen, minkä jälkeen ne kiellettiin tämän sovelluksen takia niille aiheutuneiden riskien vuoksi.

viittaukset

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. kesäkuuta 2018). Alkaliset maametallit: Elementtiryhmien ominaisuudet. Haettu 7. kesäkuuta 2018 osoitteesta thinkco.com
2. Mentzer, A.P. (14. toukokuuta 2018). Alkalisten maametallien käyttö. Sciencing. Haettu 7. kesäkuuta 2018 alkaen: sciencing.com
3. Mitkä ovat maa-alkalimetallin käyttötavat? (29. lokakuuta 2009). eNotes. Haettu 7. kesäkuuta 2018 alkaen: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Alkaliset maametallit. Haettu 7. kesäkuuta 2018 alkaen: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Alkalinen maametalli. Haettu 7. kesäkuuta 2018 osoitteesta: en.wikipedia.org
6. Kemia LibreTexts. (2018). Alkaliset maametallit (ryhmä 2). Haettu 7. kesäkuuta 2018 osoitteesta: chem.libretexts.org
7. Kemialliset elementit. (11. elokuuta 2009). Beryllium (Be). [Kuva]. Haettu 7. kesäkuuta 2018 osoitteesta: commons.wikimedia.org
8. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia Ryhmässä 2. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.