Sārmzemju metālu ķīmiskās īpašības, reakcijas un pielietojumi



The sārmzemju metāli ir tie, kas veido periodiskās tabulas 2. grupu un ir norādīti zemākā attēla violetajā kolonnā. No augšas uz leju tie ir berilijs, magnija, kalcijs, stroncija, bārija un radijs. Lai atcerētos viņu vārdus, lieliska mnemoniska metode ir kunga Becamgbara izruna.

Sasniedzot Mr Becamgbara vēstules, viens ir "Sr" ir stroncijs. "Be" ir berilija ķīmiskais simbols, "Ca" ir kalcija simbols, "Mg" ir magnija, un "Ba" un "Ra" atbilst bārija un radija metāliem, otrs ir dabas elements. radioaktīvi.

Termins "sārmains" attiecas uz to, ka tie ir metāli, kas spēj veidot ļoti pamata oksīdus; un, no otras puses, "terre" attiecas uz zemi, kuru piešķir, ņemot vērā tā zemo šķīdību ūdenī. Šiem metāliem tīrā stāvoklī ir līdzīgas sudrabainas krāsas, uz kurām attiecas pelēkā vai melnā oksīda slāņi.

Sārmzemju metālu ķīmija ir ļoti bagāta: no to strukturālās līdzdalības daudzos neorganiskos savienojumos ar tā sauktajiem organometāliskajiem savienojumiem; tie ir tie, kas mijiedarbojas ar kovalentām saitēm vai koordināciju ar organiskām molekulām.

Indekss

  • 1 Ķīmiskās īpašības
    • 1.1. Jonu raksturs
    • 1.2 Metāliskas saites
  • 2 Reakcijas
    • 2.1. Reakcija ar ūdeni
    • 2.2 Reakcija ar skābekli
    • 2.3. Reakcija ar halogēniem
  • 3 Pieteikumi
    • 3.1 Berilijs
    • 3.2. Magnija
    • 3.3. Kalcijs
    • 3.4 Stroncijs
    • 3.5. Barijs
    • 3.6 Radio
  • 4 Atsauces

Ķīmiskās īpašības

Fiziski tie ir cietāki, blīvāki un izturīgāki pret temperatūru nekā sārmu metāli (1. grupa). Šī atšķirība ir to atomās, vai to pašu, to elektroniskajās struktūrās.

Ja tās pieder pie vienas periodiskās tabulas grupas, visiem to radniecīgajiem savienojumiem piemīt ķīmiskas īpašības, kas tos identificē kā tādas.

Kāpēc? Tā kā tā valences elektroniskā konfigurācija ir ns2, tas nozīmē, ka viņiem ir divi elektroni, kas mijiedarbojas ar citām ķīmiskām sugām.

Jonu raksturs

Sakarā ar to metālisko dabu, viņi mēdz zaudēt elektronus, veidojot divvērtīgus katjonus: Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ un Ra2+.

Tādā pašā veidā, kā tā neitrālo atomu lielums mainās, kad tas nolaižas cauri grupai, tā katjoni arī kļūst lielāki, kad tie nokrīt no Be2+ līdz Ra2+.

To elektrostatiskās mijiedarbības rezultātā šie metāli veido sāļus ar visvairāk elektronegatīviem elementiem. Šī augstā tendence veidot katjonus ir vēl viena sārmzemju metālu ķīmiskā kvalitāte: tie ir ļoti elektropozitīvi.

Lielie atomi vieglāk reaģē nekā mazie atomi; tas ir, Ra ir visreaktīvākais metāls un ir vismazāk reaktīvs. Tas ir rezultāts zemākam pievilcīgajam spēkam, ko kodols iedarbojas uz aizvien attālākiem elektroniem, tagad lielākoties "izbēgt" no citiem atomiem.

Tomēr ne visi savienojumi pēc būtības ir joniski. Piemēram, berilijs ir ļoti mazs un tam ir augsts uzpildes blīvums, kas polarizē kaimiņu atoma elektronisko mākoni, veidojot kovalentu saiti..

Kādas sekas tas rada? Atšķirībā no pārējiem, berilija savienojumi pārsvarā ir kovalenti un nejoniski, pat ja tie ir katjoni.2+.

Metāla saites

Ar diviem valences elektroniem tie var veidot vairāk lādētu "elektronu jūru" savos kristālos, kas integrē un ciešāk apvieno metāla atomus pretēji sārmu metāliem..

Tomēr šīs metāla saites nav pietiekami izturīgas, lai nodrošinātu tām izcilas cietības īpašības, kas faktiski ir mīkstas.

Tie ir arī vāji, salīdzinot ar pārejas metālu, kas atspoguļo to zemākos kušanas un viršanas punktus.

Reakcijas

Sārmzemju metāli ir ļoti reaktīvi, tāpēc tie dabā nepastāv tīrā stāvoklī, bet ir saistīti ar dažādiem savienojumiem vai minerālvielām. Šo veidojumu reakcijas var vispārīgi apkopot par visiem šīs grupas locekļiem

Reakcija ar ūdeni

Reaģē ar ūdeni (izņemot beriliju, jo tā ir "izturīga", lai piedāvātu elektronu pāri), lai ražotu kodīgas hidroksīdus un ūdeņraža gāzi..

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

Magnija hidroksīdi -Mg (OH)2- un no berili -Be (OH)2- tie ir slikti šķīst ūdenī; Turklāt otrais nav ļoti vienkāršs, jo mijiedarbība ir kovalentiska.

Reakcija ar skābekli

Tie sadedzina saskarē ar skābekli gaisā, veidojot atbilstošus oksīdus vai peroksīdus. Bārijs, otrs vislielākais metāls, veido peroksīdu (BaO)2), stabilāks jonu rādiusu Ba dēļ2+ un O22- Tie ir līdzīgi, stiprinot kristālisko struktūru.

Reakcija ir šāda:

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

Tāpēc oksīdi ir: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO un RaO.

Reakcija ar halogēniem

Tas atbilst, kad tie reaģē skābā vidē ar halogēniem, veidojot neorganiskus halogenīdus. Tam ir vispārēja ķīmiska formula MX2, un starp tiem ir: CaF2, BeCl2, SrCl2, BaI2, RaI2, CaBr2, utt..

Programmas

Berilijs

Ņemot vērā to, ka berilijs ir inerts reaktivitāte, tas ir metāls ar augstu korozijas izturību un nelielā proporcijā pievieno vara vai niķeļa sakausējumus ar interesantām mehāniskām un termiskām īpašībām dažādām nozarēm..

Tie ir tie, kas strādā ar gaistošiem šķīdinātājiem, kuros instrumenti nedrīkst radīt dzirksteles mehānisku triecienu dēļ. Arī tā sakausējumi tiek izmantoti raķešu un lidmašīnu materiālu izstrādē.

Magnija

Atšķirībā no berilija, magnija ir videi draudzīgāka un būtiska augu daļa. Šī iemesla dēļ tam ir augsta bioloģiskā nozīme un farmācijas nozarē. Piemēram, piena magnēzija ir līdzeklis grēmas veidošanai un sastāv no Mg (OH) šķīduma.2.

Tam ir arī rūpnieciski pielietojumi, piemēram, alumīnija un cinka sakausējumu metināšana vai tērauda un titāna ražošana.

Kalcijs

Viens no galvenajiem izmantošanas veidiem ir CaO, kas reaģē ar alumīnija silikātiem un kalcija silikātiem, lai nodrošinātu cementam un betonam vēlamās īpašības ēkām. Tas ir arī būtisks materiāls tērauda, ​​stikla un papīra ražošanā.

No otras puses, CaCO3 piedalās Solvay procesā, lai ražotu Na2CO3. Savukārt CaF2 izmanto šūnu ražošanā spektrofotometriskiem mērījumiem.

Citi kalcija savienojumi ir izmantojami pārtikas, personīgās higiēnas līdzekļu vai kosmētikas līdzekļu sagatavošanā.

Stroncijs

Degot stroncijs mirgo intensīvā sarkanā gaismā, ko izmanto pirotehnikā un uzliesmojumos.

Bārija

Bārija savienojumi absorbē rentgena starus, tāpēc BaSO4 -kas ir arī nešķīstošs un novērš Ba2+ toksisks ronde bez organisma - tiek izmantots, lai analizētu un diagnosticētu gremošanas procesu izmaiņas.

Radio

Radijs ir lietojis vēža ārstēšanā tā radioaktivitātes dēļ. Daži no tā sāļiem bija paredzēti pulksteņu krāsošanai, pēc tam aizliedza šo lietojumprogrammu, jo pastāv risks tiem, kas tos veica.

Atsauces

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018. gada 7. jūnijs). Alkaline Earth Metals: elementu grupu īpašības. Ielogots 2018. gada 7. jūnijā, no: thinkco.com
  2. Mentzer, A.P. (2018. gada 14. maijs). Sārmu zemes metālu izmantošana. Science. Saturs iegūts 2018. gada 7. jūnijā no: sciencing.com
  3. Kādi ir sārmzemju metālu izmantošanas veidi? (2009. gada 29. oktobris). eNotes Saturs saņemts 2018. gada 7. jūnijā no: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Sārmzemju metāli. Saturs iegūts 2018. gada 7. jūnijā no: scienceclarified.com
  5. Vikipēdija. (2018). Sārmzemju metāls. Saturs saņemts 2018. gada 7. jūnijā no: en.wikipedia.org
  6. Ķīmija LibreTexts. (2018). Sārmu zemes metāli (2. grupa). Saturs iegūts 2018. gada 7. jūnijā no: chem.libretexts.org
  7. Ķīmiskie elementi. (2009. gada 11. augusts). Berilijs (Be). [Attēls] Saturs iegūts 2018. gada 7. jūnijā no: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija 2. grupā (4. izdevums). Mc Graw kalns.