Alkáliföldfémek kémiai tulajdonságai, reakciói és alkalmazásai

az alkáliföldfémek azok, amelyek a periodikus táblázat 2. csoportját alkotják, és az alsó kép lila oszlopában jelennek meg. Felülről lefelé beryllium, magnézium, kalcium, stroncium, bárium és rádium. Emlékezni a nevükre, kiváló mnemonikus módszer a Mr. Becamgbara kiejtése.

Becamgbara úr betűit lebontva, az egyiknek "sztronumnak" kell lennie. A "Be" a berillium kémiai szimbóluma, a "Ca" a kalcium jelképe, a "Mg" a magnézium, a "Ba" és a "Ra" a bárium és a rádium fémek, a második pedig a természet eleme. radioaktív.

Az "alkáli" kifejezés arra a tényre utal, hogy ezek nagyon bázikus oxidokat képeznek; másrészről a "terre" a földre vonatkozik, amelyet a vízben való alacsony oldhatósága miatt ítéltek oda. Ezek a tiszta állapotú fémek hasonlóan ezüstös színűek, szürkés vagy fekete oxid réteggel vannak borítva.

Az alkáliföldfémek kémia nagyon gazdag: sok szervetlen vegyülettől való strukturális részvételüktől az úgynevezett szerves fémvegyületekig; ezek azok, amelyek kovalens kötésekkel vagy a szerves molekulákkal való koordinációval kölcsönhatásba lépnek.

index

• 1 Kémiai tulajdonságok
  • 1.1 Ionikus karakter
  • 1.2 Fémes kapcsolatok
• 2 Reakciók
  • 2.1 Vízzel való reakció
  • 2.2 Reakció oxigénnel
  • 2.3 Halogénekkel való reakció
• 3 Alkalmazások
  • 3.1 Berillium
  • 3.2 Magnézium
  • 3.3 Kalcium
  • 3.4. Strontium
  • 3.5. Bárium
  • 3.6 Rádió
• 4 Referenciák

Kémiai tulajdonságok

Fizikailag keményebbek, sűrűbbek és hőmérsékletük ellenállóbbak, mint az alkálifémek (1. csoport). Ez a különbség az atomjaikban vagy az azonos szerkezetekben rejlik.

Ha a periodikus táblázat ugyanazon csoportjához tartoznak, minden vegyületeik kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek önmagukban azonosítják őket.

Miért? Mivel a valencia elektronikus konfigurációja ns², ami azt jelenti, hogy két elektronjuk van kölcsönhatásba más vegyi anyagokkal.

Ionikus karakter

Fémes természetük miatt hajlamosak elveszteni az elektronokat, hogy kétértékű kationokat képezzenek: Be²⁺, mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ és Ra²⁺.

Ugyanúgy, ahogy a semleges atomok mérete változik, ahogy a csoporton keresztül esik, a kationok is nagyobbak lesznek a Be²⁺ amíg a Ra²⁺.

Az elektrosztatikus kölcsönhatásuk eredményeként ezek a fémek sókat képeznek a legtöbb elektronegatív elemgel. Ez a nagy kationképződés az alkáliföldfémek másik kémiai minősége: nagyon elektropozitív.

A tömeges atomok könnyebben reagálnak a kis atomoknál; azaz Ra a legreaktívabb fém, és Legyen a legkevésbé reaktív. Ez a mag által az egyre távolabb lévő elektronokra kifejtett alacsonyabb vonzó erőnek az eredménye, amely most nagyobb valószínűséggel „elmenekül” más atomokból.

Azonban nem minden vegyület ionos jellegű. Például a berillium nagyon kicsi és magas töltési sűrűséggel rendelkezik, ami polarizálja a szomszédos atom elektronikus felhőjét, hogy kovalens kötést képezzen.

Milyen következményekkel jár ez? Hogy a berilliumvegyületek túlnyomórészt kovalensek és nemionosak, a többiektől eltérően, még akkor is, ha a kation Be²⁺.

Fém kapcsolatok

Két valenselektronnal rendelkeznek, amelyek kristályaikban nagyobb töltésű "elektronvizeket" képezhetnek, amelyek integrálják és szorosabban csoportosítják a fématomokat az alkálifémekkel szemben..

Ezek a fémkötések azonban nem elég erősek ahhoz, hogy kiemelkedő keménységi jellemzőket adjanak nekik.

Ezen túlmenően ezek gyenge az átmeneti fémekhez képest, ami alacsonyabb olvadási és forráspontjukat tükrözi.

reakciók

Az alkáliföldfémek nagyon reaktívak, ezért nem léteznek természetükben tiszta állapotukban, hanem különböző vegyületekben vagy ásványi anyagokban vannak kötve. Az ezeken a formációkon alapuló reakciók általánosan összefoglalhatók a csoport valamennyi tagjára

Reakció vízzel

Reagáljon vízzel (a berillium kivételével, mivel az "elektron" tartóssága miatt) maró hidroxidokat és hidrogéngázt termel.

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

Magnézium-hidroxidok -Mg (OH)₂- és a berili -Be (OH)₂- vízben rosszul oldódnak; Ezenkívül a második nem nagyon alapos, mivel a kölcsönhatások kovalens jellegűek.

Reakció oxigénnel

A levegőben lévő oxigénnel érintkezve a megfelelő oxidokat vagy peroxidokat képezik. A második legnagyobb volumenű bárium peroxidot (BaO) képez₂), stabilabb az ion sugárzás miatt²⁺ és O₂^2- Hasonlóak, erősítik a kristályszerkezetet.

A reakció a következő:

2M (s) + O₂(g) => 2MO (s)

Ezért az oxidok a következők: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO és RaO.

Reakció halogénekkel

Ez megegyezik azzal, amikor savas közegben reagálnak a halogénekkel szervetlen halogenidek előállítására. Ennek általános kémiai képlete MX₂, és ezek között: CaF₂, BeCl₂, SrCl₂, Bai₂, Rai₂, CABR₂, stb..

alkalmazások

berillium

Inert reaktivitása miatt a berillium egy nagy korrózióállóságú fém, és kis arányban hozzáadja a rézhez vagy nikkelhez ötvözeteket, amelyek érdekes mechanikai és termikus tulajdonságokkal rendelkeznek különböző iparágak számára..

Ezek közé tartoznak azok, amelyek illékony oldószerekkel működnek, ahol a szerszámok nem okozhatnak szikrákat mechanikai sokkok miatt. Az ötvözetei szintén használhatók a repülőgépek rakétáinak és anyagainak fejlesztésében.

magnézium

A berylliumtól eltérően a magnézium környezetbarátabb és a növények alapvető része. Ezért nagy a biológiai jelentősége és a gyógyszeriparban. Például a tej magnézium a gyomorégés gyógyszere, és Mg (OH) oldatából áll.₂.

Ipari alkalmazásokkal is rendelkezik, például alumínium és cink ötvözetek hegesztésében, vagy acél és titán gyártásában.

kalcium

Az egyik fő felhasználási módja a CaO, amely alumínium-szilikátokkal és kalcium-szilikáttal reagál, hogy cementet és betont adjon a kívánt tulajdonságoknak az épületek számára. Ez is alapvető anyag az acél, üveg és papír gyártásában.

Másrészt a CaCO₃ részt vesz a Solvay folyamatban a Na előállítására₂CO₃. A maga részéről a CaF₂ a sejtek gyártásához spektrofotometriás mérésekhez használ.

Más kalciumvegyületek az élelmiszer, a személyi ápolószerek vagy a kozmetikumok előállításához használhatók.

stroncium

Égéskor a stroncium intenzív vörös fényt villog, amelyet a pirotechnikában használnak és a fáklyák készítésére.

bárium

A báriumvegyületek elnyelik a röntgensugarat, így a BaSO₄ -amely szintén oldhatatlan és megakadályozza a Ba-t²⁺ toxikus ronde mentes a szervezet által - az emésztési folyamatok változásainak elemzésére és diagnosztizálására használják.

rádió

A rádium radioaktivitása miatt a rák kezelésében használta. Néhány sóját az órák színezésére tervezték, majd tiltották ezt az alkalmazást a kockázatot jelentők számára.

referenciák

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. június 7.). Alkáliföldfémek: elemcsoportok tulajdonságai. 2018. június 7-én, a következő címen szerezhető be: thinkco.com
2. Mentzer, A.P. (2018. május 14.). Az alkáli földfémek felhasználása. Sciencing. 1958. június 7-én, a következő címen szerezhető be: sciencing.com
3. Melyek az alkáliföldfémek felhasználása? (2009. október 29.). eNotes. 2018 június 7-én, a következő címen szerezhető be: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Alkáliföldfémek. A következő címet kapta: 2018. június 7., innen: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Alkáliföldfém. 2018 június 7-én, a következő címen szerezhető be: en.wikipedia.org
6. Kémia LibreTexts. (2018). Az alkáli földfémek (2. csoport). 2018 június 7-én került letöltésre: chem.libretexts.org
7. Kémiai elemek. (2009. augusztus 11.). Beryllium (Be). [Ábra]. A (z) 2018. június 7-én érkezett: commons.wikimedia.org
8. Shiver & Atkins. (2008). Szervetlen kémia A 2. csoport elemei (negyedik kiadás). Mc Graw-hegy.