Alkaliske jordmetalegenskaber, reaktioner, applikationer

3864
Robert Johnston

Det jordalkalimetaller Det er dem, der udgør gruppe 2 i det periodiske system og er angivet i den lilla kolonne i det nederste billede. Fra top til bund er de beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium og radium. En fremragende mnemonisk metode til at huske deres navne er gennem udtalen af ​​Mr. Becamgbara.

Ved at nedbryde breven fra Mr. Becamgbara har du, at "Sr" er strontium. "Be" er det kemiske symbol for beryllium, "Ca" er symbolet for calcium, "Mg" er det for magnesium, og "Ba" og "Ra" svarer til metallerne barium og radium, det andet er et naturelement radioaktivt.

Udtrykket "alkalisk" henviser til det faktum, at de er metaller, der er i stand til at danne meget basiske oxider; og på den anden side henviser "land" til land, et navn givet på grund af dets lave opløselighed i vand. Disse metaller i deres rene tilstand har lignende sølvfarvede farver dækket af grålig eller sort oxidlag..

Kemien af ​​jordalkalimetaller er meget rig: fra deres strukturelle deltagelse i mange uorganiske forbindelser til de såkaldte organometalliske forbindelser; Disse er dem, der interagerer ved kovalente eller koordinerende bindinger med organiske molekyler.

Artikelindeks

  • 1 Kemiske egenskaber
    • 1.1 Ionisk karakter
    • 1.2 Metalliske links
  • 2 Reaktioner
    • 2.1 Reaktion med vand
    • 2.2 Reaktion med ilt
    • 2.3 Reaktion med halogener
  • 3 applikationer
    • 3.1 Beryllium
    • 3.2 Magnesium
    • 3.3 Calcium
    • 3.4 Strontium
    • 3,5 Barium
    • 3.6 Radio
  • 4 Referencer

Kemiske egenskaber

Fysisk er de hårdere, tætte og modstandsdygtige over for temperaturer end alkalimetaller (de i gruppe 1). Denne forskel ligger i deres atomer, eller hvad er det samme, i deres elektroniske strukturer.

Ved at tilhøre den samme gruppe i det periodiske system udviser alle dets kongenere kemiske egenskaber, der identificerer dem som sådan..

Hvorfor? Fordi dens valenselektronkonfiguration er nsto, hvilket betyder, at de har to elektroner til at interagere med andre kemiske arter.

Ionisk karakter

På grund af deres metalliske natur har de en tendens til at miste elektroner til at danne divalente kationer: Beto+, Mgto+, ACto+, Hrto+, Bato+ og Rato+.

På samme måde som størrelsen af ​​dets neutrale atomer varierer, når den falder ned gennem gruppen, bliver dens kationer også større ned fra Beto+ op til Rato+.

Som et resultat af deres elektrostatiske interaktioner danner disse metaller salte med de mere elektronegative elementer. Denne høje tendens til at danne kationer er en anden kemisk kvalitet af jordalkalimetaller: de er meget elektropositive..

Store atomer reagerer lettere end små; Ra er det mest reaktive metal og være det mindst reaktive. Dette er produktet af den mindre attraktive kraft, som kernen udøver på stadig mere fjerne elektroner, nu med større sandsynlighed for at "flygte" til andre atomer..

Imidlertid er ikke alle forbindelser ioniske. For eksempel er beryllium meget lille og har en høj ladningstæthed, som polariserer elektronskyen i det omkringliggende atom for at danne en kovalent binding..

Hvilken konsekvens medfører det? At berylliumforbindelser overvejende er kovalente og ikke-ioniske, i modsætning til de andre, selvom det er Be-kationento+.

Metal links

Ved at have to valenselektroner kan de danne mere ladede “hav af elektroner” i deres krystaller, som integrerer og grupperer metallatomer tættere i modsætning til alkalimetalerne..

Disse metalliske bindinger er dog ikke stærke nok til at give dem enestående egenskaber ved hårdhed, de er faktisk bløde..

Disse er ligeledes svage sammenlignet med overgangsmetalernes reflekterede i deres lavere smelte- og kogepunkter..

Reaktioner

Jordalkalimetalerne er meget reaktive, hvorfor de ikke findes i naturen i deres rene tilstand, men er bundet i forskellige forbindelser eller mineraler. Reaktionerne bag disse formationer kan opsummeres generisk for alle medlemmer af denne gruppe.

Reaktion med vand

De reagerer med vand (med undtagelse af beryllium på grund af dets "sejhed" ved at tilbyde sit par elektroner) for at producere ætsende hydroxider og brintgas..

M (s) + 2HtoO (l) => M (OH)to(ac) + Hto(g)

Magnesiumhydroxider -Mg (OH)to- og berili -Be (OH)to- de er ikke meget opløselige i vand; Desuden er den anden af ​​dem ikke meget grundlæggende, da interaktionerne er kovalente i naturen..

Reaktion med ilt

De brænder i kontakt med ilt i luften for at danne de tilsvarende oxider eller peroxider. Barium, det næststørste metalatom, danner peroxid (BaOto), mere stabil, fordi ioniske radier Bato+ migtoto- er ens, hvilket styrker den krystallinske struktur.

Reaktionen er som følger:

2M (s) + Oto(g) => 2MO (r)

Derfor er oxiderne: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO og RaO.

Reaktion med halogener

Dette svarer til, når de reagerer i et surt medium med halogener til dannelse af uorganiske halogenider. Dette har den generelle kemiske formel MXto, og blandt disse er: CaFto, BeClto, SrClto, BaIto, RaIto, CaBrto, etc.

Ansøgninger

Beryllium

På grund af sin inaktive reaktivitet er beryllium et metal med høj modstandsdygtighed over for korrosion og tilsættes i små proportioner til kobber eller nikkel, det danner legeringer med mekaniske og termiske egenskaber, der er interessante for forskellige industrier..

Blandt disse er dem, der arbejder med flygtige opløsningsmidler, hvor værktøjet ikke må frembringe gnister på grund af mekaniske stød. Ligeledes finder dets legeringer anvendelse til fremstilling af missiler og materialer til fly.

Magnesium

I modsætning til beryllium er magnesium mere miljøvenligt og er en vigtig del af planterne. Af denne grund er det af høj biologisk betydning og i medicinalindustrien. For eksempel er mælkemagnesia et middel mod halsbrand og består af en opløsning af Mg (OH)to.

Det har også industrielle anvendelser, såsom svejsning af aluminium og zinklegeringer eller i produktionen af ​​stål og titanium..

Kalk

En af dens vigtigste anvendelser skyldes CaO, som reagerer med aluminosilicater og calciumsilikater for at give cement og beton deres ønskede egenskaber til konstruktion. Ligeledes er det et grundlæggende materiale i udarbejdelsen af ​​stål, glas og papir..

På den anden side CaCO3 deltager i Solvay-processen for at producere NatoCO3. For sin del er CaFto finder anvendelse til fremstilling af celler til spektrofotometriske målinger.

Andre calciumforbindelser anvendes til fremstilling af mad, produkter til personlig hygiejne eller kosmetik.

Strontium

Ved afbrænding blinker strontium et intenst rødt lys, der bruges i pyroteknik og til at skabe blusser.

Barium

Bariumforbindelser absorberer røntgenstråler, så BaSO4 -som også er uopløselig og forhindrer Bato+ giftig rund fri af kroppen - det bruges til at analysere og diagnosticere ændringer i fordøjelsesprocesserne.

Radio

Radium er blevet brugt til behandling af kræft på grund af dets radioaktivitet. Nogle af saltene blev brugt til at farve ure, og denne anvendelse blev senere forbudt på grund af risikoen for dem, der bar dem..

Referencer

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. juni 2018). Jordalkalimetaller: Egenskaber for elementgrupper. Hentet den 7. juni 2018 fra: thoughtco.com
  2. Mentzer, A.P. (14. maj 2018). Anvendelse af jordalkalimetaller. Videnskabelig. Hentet den 7. juni 2018 fra: sciencing.com
  3. Hvad er anvendelsen af ​​jordalkalimetal? (29. oktober 2009). eNotes. Hentet den 7. juni 2018 fra: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Jordalkalimetaller. Hentet den 7. juni 2018 fra: scienceclarified.com
  5. Wikipedia. (2018). Jordalkalimetal. Hentet den 7. juni 2018 fra: en.wikipedia.org
  6. Kemi LibreTexts. (2018). De alkaliske jordmetaller (gruppe 2). Hentet den 7. juni 2018 fra: chem.libretexts.org
  7. Kemiske elementer. (2009, 11. august). Beryllium (Be). [Figur]. Hentet den 7. juni 2018 fra: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. I Elementerne i gruppe 2. (Fjerde udgave.). Mc Graw Hill.

Endnu ingen kommentarer