Chemické vlastnosti, reakcie a aplikácie kovov alkalických zemín



kovy alkalických zemín sú tie, ktoré tvoria skupinu 2 periodickej tabuľky, a sú uvedené vo fialovom stĺpci dolného obrázku. Od zhora nadol sú to berýlium, horčík, vápnik, stroncium, bárium a rádium. Na zapamätanie si ich mien je vynikajúca mnemotechnická metóda výslovnosťou pána Becamgbaru.

Prelomiť listy pána Becamgbaru, jeden má "Sr" je stroncium. "Be" je chemický symbol berýlia, "Ca" je symbolom vápnika, "Mg" je magnézium a "Ba" a "Ra" zodpovedajú kovovému bária a rádiu, druhý je prvkom prírody rádioaktívne.

Výraz "alkalický" znamená skutočnosť, že ide o kovy, ktoré sú schopné tvoriť veľmi zásadité oxidy; a na druhej strane, "terre" sa vzťahuje na pôdu, ktorá bola udelená kvôli svojej nízkej rozpustnosti vo vode. Tieto kovy v ich čistom stave majú podobné strieborné farby, pokryté vrstvami sivastého alebo čierneho oxidu.

Chémia kovov alkalických zemín je veľmi bohatá: od ich štruktúrnej účasti v mnohých anorganických zlúčeninách až po takzvané organokovové zlúčeniny; tieto sú interakcie kovalentnými väzbami alebo koordinácia s organickými molekulami.

index

  • 1 Chemické vlastnosti
    • 1.1 Iónový charakter
    • 1.2 Kovové spoje
  • 2 Reakcie
    • 2.1 Reakcia s vodou
    • 2.2 Reakcia s kyslíkom
    • 2.3 Reakcia s halogénmi
  • 3 Aplikácie
    • 3.1 Berýlium
    • 3.2 Horčík
    • 3.3 Vápnik
    • 3.4 Stroncium
    • 3.5 Bárium
    • 3.6 Rádio
  • 4 Odkazy

Chemické vlastnosti

Fyzicky sú tvrdšie, hustejšie a odolnejšie voči teplotám ako alkalické kovy (skupina 1). Tento rozdiel spočíva v ich atómoch, alebo čo je rovnaké v ich elektronických štruktúrach.

Ak patria do rovnakej skupiny periodickej tabuľky, všetky ich kongenéry vykazujú chemické vlastnosti, ktoré ich ako také identifikujú.

Prečo? Pretože jeho valenčná elektronická konfigurácia je ns2, čo znamená, že majú dva elektróny na interakciu s inými chemickými druhmi.

Iónový charakter

Vzhľadom na svoju kovovú povahu majú tendenciu strácať elektróny za vzniku dvojmocných katiónov: Be2+, mg2+, Ca2+, staršie2+, ba2+ a Ra2+.

Rovnakým spôsobom, ako sa mení veľkosť jeho neutrálnych atómov, keď klesá cez skupinu, jej katióny sa tiež zväčšujú a idú dole z Be2+ až do Ra2+.

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.

Objemné atómy reagujú ľahšie ako malé atómy; to znamená, že Ra je najreaktívnejší kov a je najmenej reaktívny. Toto je produkt nižšej príťažlivej sily vyvíjanej jadrom na stále vzdialenejšie elektróny, teraz s väčšou pravdepodobnosťou "uniknúť" iným atómom.

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

Čo to prináša? Že zlúčeniny berýlia sú prevažne kovalentné a neionogénne, na rozdiel od iných, aj keď ide o katión Be2+.

Kovové spojky

Tým, že majú dva valenčné elektróny, môžu vo svojich kryštáloch vytvárať viac nabitých "elektrónových morí", ktoré integrujú a bližšie zoskupujú atómy kovov na rozdiel od alkalických kovov..

Tieto kovové väzby však nie sú dostatočne silné, aby im poskytli vynikajúce vlastnosti tvrdosti, ktoré sú skutočne mäkké.

Tiež sú slabé v porovnaní s prechodnými kovmi, čo odráža ich nižšie teploty topenia a varu.

reakcie

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

Reakcia s vodou

Reagovať s vodou (s výnimkou berýlia, kvôli jeho "húževnatosti" za to, že ponúka svoj pár elektrónov) na výrobu korozívnych hydroxidov a plynného vodíka.

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

Hydroxid horečnatý -Mg (OH)2- a z berili-Be (OH)2- sú slabo rozpustné vo vode; Okrem toho druhý nie je veľmi jednoduchý, pretože interakcie majú kovalentnú povahu.

Reakcia s kyslíkom

Spáli v kontakte s kyslíkom vo vzduchu za vzniku zodpovedajúcich oxidov alebo peroxidov. Bárium, druhý najpočetnejší kov, tvorí peroxid (BaO)2), stabilnejšie kvôli iónovým polomerom Ba2+ a O22- Sú podobné, posilňujúc kryštalickú štruktúru.

Reakcia je nasledovná:

2 M (s) + O2(g) => 2MO (s)

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

Reakcia s halogénmi

To zodpovedá tomu, keď reagujú v kyslom prostredí s halogénmi za vzniku anorganických halogenidov. Toto má všeobecný chemický vzorec MX2, a medzi nimi sú: CaF2, BeCl2, SrCl2, bai2, rai2, Cabra2, etc.

aplikácie

berýlium

Vzhľadom na svoju inertnú reaktivitu je berýlium kov s vysokou odolnosťou voči korózii a pridávaný v malých podieloch k zliatinám medi alebo niklu so zaujímavými mechanickými a tepelnými vlastnosťami pre rôzne priemyselné odvetvia..

Medzi ne patria tie, ktoré pracujú s prchavými rozpúšťadlami, v ktorých nástroje nesmú vytvárať iskry spôsobené mechanickými otrasmi. Tiež, jeho zliatiny nájsť využitie vo vývoji 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 vysoký biologický význam a vo farmaceutickom priemysle. Napríklad, magnézia na báze mlieka je liek proti páleniu záhy a pozostáva z roztoku Mg (OH)2.

Má tiež priemyselné aplikácie, ako napríklad pri zváraní hliníka a zliatin zinku, alebo pri výrobe ocele a titánu.

vápnik

Jedným z jeho hlavných spôsobov použitia je CaO, ktorý reaguje s hlinitokremičitanmi a kremičitanmi vápenatými, čím poskytuje cementu a betónu požadované vlastnosti pre budovy. Je to tiež základný materiál pri výrobe ocele, skla a papiera.

Na druhej strane, CaCO3 zúčastňuje sa na procese Solvay na výrobu Na2CO3. Pre jeho časť, CaF2 nájde uplatnenie pri výrobe buniek na spektrofotometrické merania.

Iné zlúčeniny vápnika sa používajú pri príprave potravín, výrobkov osobnej starostlivosti alebo kozmetiky.

stroncium

Pri horení bliká stroncium intenzívnym červeným svetlom, ktoré sa používa v pyrotechnike a vytvára svetlice..

bárium

Zlúčeniny bária absorbujú röntgenové žiarenie, takže BaSO4 -ktorý je tiež nerozpustný a zabraňuje Ba2+ toxický ronde bez organizmu - sa používa na analýzu a diagnostiku zmien v zažívacom procese.

rádio

Rádium sa používa pri liečbe rakoviny v dôsledku svojej rádioaktivity. Niektoré z jeho solí boli navrhnuté tak, aby farebné hodinky, potom zakázal túto aplikáciu kvôli rizikám pre tých, ktorí ich nosili.

referencie

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. jún 2018). Alkalické zemné kovy: Vlastnosti skupín prvkov. Získané dňa 7. júna 2018, z: thoughtco.com
  2. Mentzer, A.P. (14. mája 2018). Použitie kovov alkalických zemín. Sciencing. Získané dňa 7. júna 2018, z: sciencing.com
  3. Aké sú použitia kovov alkalických zemín? (29. októbra 2009). eNotes. Získané dňa 7. júna 2018, z: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Kovy alkalických zemín. Získané dňa 7. júna 2018, z: scienceclarified.com
  5. Wikipedia. (2018). Kov alkalických zemín. Získané dňa 7. júna 2018, z: en.wikipedia.org
  6. Chémia LibreTexts. (2018). Alkalické zemné kovy (skupina 2). Získané 7. júna 2018, z: chem.libretexts.org
  7. Chemické prvky. (11. augusta 2009). Beryllium (Be). [Obrázok]. Získané dňa 7. júna 2018, z: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chémia V Prvkoch skupiny 2. (Štvrté vydanie.). Mc Graw Hill.