Alkaliske jordmetaller Kjemiske egenskaper, reaksjoner og applikasjoner

den jordalkalimetaller er de som utgjør gruppe 2 i det periodiske bordet, og er angitt i den lilla kolonnen i det nedre bildet. Fra topp til bunn er de beryllium, magnesium, kalsium, strontium, barium og radium. For å huske navnene deres, er en utmerket mnemonic metode ved uttalen av Mr. Becamgbara.

Bryte ned bokstavene Mr. Becamgbara, må du være "Sr" er strontium. "Be" er det kjemiske symbol for beryllium, "Ca" er det symbol av kalsium, "mg" er magnesium, og "G" og "Ra" er metaller barium og radium, det andre elementet i naturen radioaktiv.

Begrepet "alkalisk" refererer til det faktum at de er metaller som kan danne svært grunnleggende oksider; og "terre" derimot, refererer til land, navn tildelt på grunn av dets lave oppløselighet i vann. Disse metaller i ren tilstand har lignende silvery farger, dekket av lag av grått eller svart oksid.

Kjemien til jordalkalimetaller er veldig rik: fra deres strukturelle deltakelse i mange uorganiske forbindelser til de såkalte organometalliske forbindelsene; Dette er de som interagerer med kovalente bindinger eller koordinering med organiske molekyler.

index

• 1 Kjemiske egenskaper
  • 1.1 Jonic karakter
  • 1.2 Metalliske koblinger
• 2 Reaksjoner
  • 2.1 Reaksjon med vann
  • 2.2 Reaksjon med oksygen
  • 2.3 Reaksjon med halogener
• 3 applikasjoner
  • 3.1 Beryllium
  • 3,2 magnesium
  • 3,3 kalsium
  • 3,4 Strontium
  • 3,5 barium
  • 3,6 radio
• 4 referanser

Kjemiske egenskaper

Fysisk er de vanskeligere, tettere og mer bestandige mot temperaturer enn alkalimetaller (gruppe 1). Denne forskjellen ligger i atomene deres, eller hva er det samme, i deres elektroniske strukturer.

Når de tilhører den samme gruppen av det periodiske bordet, viser alle deres medfødte kjemiske egenskaper som identifiserer dem som sådan.

Hvorfor? Fordi dens valens elektroniske konfigurasjon er ns², som betyr at de har to elektroner for å samhandle med andre kjemiske arter.

Jonisk karakter

På grunn av sin metallisk natur, har de en tendens til å miste elektroner under dannelse av divalente kationer: Være²⁺, mg²⁺, Ca²⁺, sr²⁺, Ba²⁺ og Ra²⁺.

På samme måte som størrelsen på dens nøytrale atomer varierer etter hvert som den går ned gjennom gruppen, blir også kationene større²⁺ til Ra²⁺.

Som et resultat av deres elektrostatiske interaksjoner danner disse metaller salter med de mest elektronegative elementer. Denne høye tendens til å danne kationer er en annen kjemisk kvalitet av jordalkalimetaller: de er meget elektorpositive.

Voluminøse atomer reagerer lettere enn små atomer; det vil si, Ra er det mest reaktive metallet og være minst reaktive. Dette er produktet av den lavere attraktive kraften som utøves av kjernen på stadig fjernere elektroner, nå mer sannsynlig å "rømme" andre atomer.

Imidlertid er ikke alle forbindelser ioniske i naturen. Beryllium er for eksempel svært liten og har en høy ladetetthet, som polariserer den elektroniske skyen til nabobeltet for å danne et kovalent bindemiddel.

Hvilken konsekvens bringer det med? At berylliumforbindelsene er overveiende kovalente og ikke-ioniske, i motsetning til de andre, selv om det er kation Be²⁺.

Metal lenker

Ved å ha to valenselektroner kan danne mer lastet inn krystaller "elektron sjøer", som integrerer og gruppert nærmere til metallatomene i motsetning til alkalimetallene.

Disse metallbindingene er imidlertid ikke sterke nok til å gi dem enestående hardhetsegenskaper, som egentlig er myke.

Dessuten er disse svake sammenlignet med overgangsmetallene, som reflekterer deres smeltepunkt og kokpunkt.

reaksjoner

Jordalkalimetallene er svært reaktive, og derfor eksisterer de ikke i naturen i deres rene tilstander, men bundet i forskjellige forbindelser eller mineraler. Reaksjonene bak disse formasjonene kan oppsummeres generisk for alle medlemmer av denne gruppen

Reaksjon med vann

Reagerer med vann (med unntak av beryllium, på grunn av sin "tålmodighet" for å tilby sitt par elektroner) for å produsere etsende hydroksyder og hydrogengass.

M (s) + 2H₂O (1) => M (OH)₂(ac) + H₂(G)

Magnesiumhydroksyder -Mg (OH)₂- og fra berili-be (OH)₂- de er dårlig oppløselige i vann; I tillegg er den andre lille grunnleggende, ettersom interaksjoner er kovalent karakter.

Reaksjon med oksygen

De brenner i kontakt med oksygen i luften for å danne de tilsvarende oksyder eller peroksider. Barium, det nest mest voluminøse metall, former peroksid (BaO)₂), mer stabil på grunn av ioniske radier Ba²⁺ og O₂^2- De er like, styrker den krystallinske strukturen.

Reaksjonen er som følger:

2M (s) + O₂(g) => 2MO (s)

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

Reaksjon med halogener

Dette tilsvarer da omsettes i surt medium med halogener for å danne uorganiske halogenider. Dette har generell kjemisk formel MX₂, og blant disse er: CaF₂, BECL₂, SrCl₂, BAI₂, RAI₂, CaBr₂, etc.

søknader

beryllium

På grunn av dets inerte reaktivitet, er beryllium et metall med høy korrosjonsmotstand, og tilsatt i små andeler til kobber- eller nikkellegeringer danner med interessante mekaniske og termiske egenskaper for forskjellige industrier.

Blant disse er de som arbeider med flyktige løsemidler, der verktøyene ikke må produsere gnister på grunn av mekaniske støt. Dessuten finner legeringene seg bruk i utviklingen av missiler og materialer for fly.

magnesium

I motsetning til beryllium er magnesium mer miljøvennlig og er en viktig del av plantene. Av denne grunn har den høy biologisk betydning og i farmasøytisk industri. For eksempel er magnesiummagnesia et middel mot halsbrann og består av en løsning av Mg (OH)₂.

Det har også industrielle anvendelser, som for eksempel ved sveising av aluminium og sinklegeringer, eller i produksjon av stål og titan.

kalsium

En av sine hovedanvendelser skyldes CaO, som reagerer med aluminosilikater og kalsiumsilikater for å gi sement og betong de ønskede egenskapene for bygninger. Det er også et grunnleggende materiale i produksjonen av stål, glass og papir.

På den annen side, CaCO₃ deltar i Solvay-prosessen for å produsere Na₂CO₃. For sin del, CaF₂ finner bruk i produksjon av celler for spektrofotometriske målinger.

Andre kalsiumforbindelser anvendes i matvareindustrien, hygieneprodukter og kosmetikk.

strontium

Ved brenning blinker strontiumet et sterkt rødt lys, som brukes i pyroteknikk og for å lage bluss.

barium

Bariumforbindelser absorberer røntgenstråler, så BaSO₄ -som også er uoppløselig og hindrer Ba²⁺ giftig runde fri av organismen - brukes til å analysere og diagnostisere endringer i fordøyelsesprosessene.

radio

Radium har hatt bruk i behandling av kreft på grunn av dets radioaktivitet. Noen av dets salter ble designet for å fargeklokke, da forbød denne søknaden på grunn av risikoen for de som bar dem.

referanser

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. juni 2018). Alkaliske jordmetaller: Elementgruppers egenskaper. Hentet 7. juni 2018, fra: thoughtco.com
2. Mentzer, A.P. (14. mai 2018). Bruk av alkaliske jordmetaller. Sciencing. Hentet 7. juni 2018, fra: sciencing.com
3. Hva er bruken av jordalkalimetall? (29. oktober 2009). eNotes. Hentet 7. juni 2018, fra: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Alkaliske jordmetaller. Hentet 7. juni 2018, fra: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Alkalisk jordmetall. Hentet den 7. juni 2018, fra: en.wikipedia.org
6. Kjemi LibreTexts. (2018). Alkaliske jordmetaller (gruppe 2). Hentet 7. juni 2018, fra: chem.libretexts.org
7. Kjemiske elementer. (11. august 2009). Beryllium (Be). [Figur]. Hentet 7. juni 2018, fra: commons.wikimedia.org
8. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi I Elementene i gruppe 2. (fjerde utgave.). Mc Graw Hill.