Chemické vlastnosti, reakce a aplikace kovů alkalických zemin

kovy alkalických zemin jsou ty, které tvoří skupinu 2 periodické tabulky, a jsou označeny ve fialovém sloupci dolního obrázku. Od shora dolů jsou beryllium, hořčík, vápník, stroncium, baryum a radium. Vzpomínka na jejich jména, vynikající mnemotechnická metoda je výslovností pana Becamgbara.

Prolomit dopisy pana Becamgbara, jeden má k “Sr” je stroncium. “Be” je chemický symbol beryllium, “Ca” je symbol vápníku, “Mg” je to hořčíku, a “Ba” a “Ra” odpovídat barium kovu a radium, druhý být prvek přírody \ t radioaktivní.

Termín "alkalický" se týká skutečnosti, že se jedná o kovy, které jsou schopny tvořit velmi zásadité oxidy; a na druhé straně, “terre” se odkazuje na zemi, jméno udělené protože jeho nízké rozpustnosti ve vodě. Tyto kovy v čistém stavu mají podobné stříbřité zbarvení, pokryté vrstvami šedavého nebo černého oxidu.

Chemie kovů alkalických zemin je velmi bohatá: od jejich strukturní účasti v mnoha anorganických sloučeninách až po tzv. Organokovové sloučeniny; to jsou ty, které interagují kovalentními vazbami nebo koordinací s organickými molekulami.

Index

• 1 Chemické vlastnosti
  • 1.1 Iontový charakter
  • 1.2 Kovové spoje
• 2 Reakce
  • 2.1 Reakce s vodou
  • 2.2 Reakce s kyslíkem
  • 2.3 Reakce s halogeny
• 3 Aplikace
  • 3.1 Beryllium
  • 3.2 Hořčík
  • 3.3 Vápník
  • 3.4 Strontium
  • 3.5 Barium
  • 3.6 Rádio
• 4 Odkazy

Chemické vlastnosti

Fyzicky jsou tvrdší, hustší a odolnější vůči teplotám než alkalické kovy (skupina 1). Tento rozdíl spočívá v jejich atomech, nebo co je stejné, v jejich elektronických strukturách.

Pokud patří do stejné skupiny periodické tabulky, všechny jejich kongeny vykazují chemické vlastnosti, které je jako takové identifikují.

Proč? Protože jeho valenční elektronická konfigurace je ns², to znamená, že mají dva elektrony pro interakci s jinými chemickými druhy.

Iontový charakter

Vzhledem ke své kovové povaze mají tendenci ztrácet elektrony za vzniku divalentních kationtů: Be²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ a Ra²⁺.

Stejně jako velikost jeho neutrálních atomů se mění, jak sestupuje skrz skupinu, její kationty se také zvětšují, když jdou dolů z Be²⁺ až do Ra²⁺.

V důsledku jejich elektrostatických interakcí tyto kovy tvoří soli s nejvíce elektronegativními prvky. Tato vysoká tendence vytvářet kationty je další chemickou kvalitou kovů alkalických zemin: jsou velmi elektropozitivní.

Objemné atomy reagují snadněji než malé atomy; to je, Ra je nejvíce reaktivní kov a být nejméně reaktivní. Toto je produkt nižší přitažlivé síly vyvíjené jádrem na zvýšeně vzdálených elektronech, nyní více pravděpodobný, že “unikne” jiné atomy \ t.

Nicméně ne všechny sloučeniny jsou iontové povahy. Například, beryllium je velmi malé a má vysokou hustotu náboje, který polarizuje elektronický mrak sousedního atomu tvořit kovalentní vazbu \ t.

Co to přináší? Že sloučeniny berylia jsou převážně kovalentní a neionogenní, na rozdíl od ostatních, i když se jedná o kation Be Be²⁺.

Kovové spojky

Tím, že mají dva valenční elektrony, mohou ve svých krystalech tvořit více nabité "elektronové moře", které integrují a těsněji seskupují atomy kovů na rozdíl od alkalických kovů..

Tyto kovové vazby však nejsou dostatečně silné, aby jim poskytly vynikající vlastnosti tvrdosti, které jsou ve skutečnosti měkké.

Jsou také slabé ve srovnání s kovy přechodných kovů, což odráží jejich nižší teploty tání a teploty varu.

Reakce

Kovy alkalických zemin jsou velmi reaktivní, což je důvod, proč neexistují v přírodě ve svých čistých stavech, ale jsou vázány v různých sloučeninách nebo minerálech. Reakce za těmito formacemi mohou být shrnuty genericky pro všechny členy této skupiny

Reakce s vodou

Reagovat s vodou (s výjimkou beryllium, kvůli jeho “houževnatosti” pro nabízet jeho pár elektronů) produkovat korozivní hydroxidy a plyn vodíku.

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

Hydroxid hořečnatý -Mg (OH)₂- a od berili -Be (OH)₂- jsou špatně rozpustné ve vodě; Kromě toho druhá není příliš základní, protože interakce jsou kovalentní povahy.

Reakce s kyslíkem

Spalují v kontaktu s kyslíkem ve vzduchu za vzniku odpovídajících oxidů nebo peroxidů. Barium, druhý nejvíce objemný kov, tvoří peroxid (BaO)₂), stabilnější díky iontovým poloměrem Ba²⁺ a O₂^2- Jsou podobné, posilují krystalickou strukturu.

Reakce je následující:

2M (s) + O₂(g) => 2MO (s)

Proto jsou oxidy: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO a RaO.

Reakce s halogeny

To odpovídá tomu, když reagují v kyselém prostředí s halogeny za vzniku anorganických halogenidů. To má obecný chemický vzorec MX₂, a mezi nimi jsou: CaF₂, BeCl₂, SrCl₂, BaI₂, RaI₂, CaBr₂, atd..

Aplikace

Beryllium

Vzhledem ke své inertní reaktivitě je beryllium kov s vysokou odolností proti korozi a přidávaný v malém poměru ke slitinám mědi nebo niklu se zajímavými mechanickými a tepelnými vlastnostmi pro různá průmyslová odvětví..

Mezi ně patří ty, které pracují s těkavými rozpouštědly, ve kterých nástroje nesmí vytvářet jiskry v důsledku mechanických otřesů. Také jeho slitiny nacházejí uplatnění ve vývoji raket a materiálů pro letadla.

Hořčík

Na rozdíl od berýlia je hořčík šetrnější k životnímu prostředí a je nezbytnou součástí rostlin. Z tohoto důvodu má vysoký biologický význam a ve farmaceutickém průmyslu. Například, magnézie mléka je lék na pálení žáhy a sestává z roztoku Mg (OH) \ t₂.

Má také průmyslové aplikace, jako je svařování hliníku a slitin zinku, nebo výroba oceli a titanu.

Vápník

Jeden z jeho hlavních použití je kvůli CaO, který reaguje s hlinitokřemičitany a křemičitany vápníku dávat cement a beton jeho požadované vlastnosti pro stavby. Je také základním materiálem při výrobě oceli, skla a papíru.

Na druhé straně, CaCO₃ účastní se procesu Solvay na výrobu Na₂CO₃. Pro jeho část, CaF₂ nachází uplatnění při výrobě buněk pro spektrofotometrická měření.

Jiné sloučeniny vápníku se používají při přípravě potravin, výrobků pro osobní péči nebo kosmetiky.

Strontium

Při pálení bliká stroncium intenzivním červeným světlem, které se používá v pyrotechnice a vytváří světlice..

Barium

Sloučeniny barya absorbují rentgenové záření, takže BaSO₄ -který je také nerozpustný a zabraňuje Ba²⁺ toxický ronde prostý organismu - se používá k analýze a diagnostice změn v zažívacích procesech.

Rádio

Radium má použití v léčbě rakoviny kvůli jeho radioaktivitě. Některé z jeho solí byly navrženy tak, aby barevné hodinky, pak zakázal tuto aplikaci, protože rizika pro ty, kteří je nesli.

Odkazy

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. června 2018). Alkalické zemní kovy: Vlastnosti skupin prvků. Získáno dne 7. června 2018, z: thoughtco.com
2. Mentzer, A.P. (14. května 2018). Použití kovů alkalických zemin. Sciencing. Získáno dne 7. června 2018, z: sciencing.com
3. Jaká jsou použití kovů alkalických zemin? (29. října 2009). ePoznámky Získáno dne 7. června 2018, z: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Kovy alkalických zemin. Získáno dne 7. června 2018, z: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Kov alkalických zemin. Získáno dne 7. června 2018, z: en.wikipedia.org
6. Chemie LibreTexts. (2018). Alkalické zemní kovy (skupina 2). Získáno dne 7. června 2018, z: chem.libretexts.org
7. Chemické prvky. (11. srpna 2009). Beryllium (Be). [Obrázek] Získáno dne 7. června 2018, z: commons.wikimedia.org
8. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chemie V Prvcích skupiny 2. (Čtvrté vydání.). Mc Graw Hill.