MAA-ALKALIMETALLIT: OMINAISUUDET, REAKTIOT, SOVELLUKSET - KEMIA - 2025

Maa-alkalimetallit ovat ne, jotka muodostavat ryhmän 2 jaksollisen, ja ne on merkitty violetti sarakkeessa kuvan alla. Ylhäältä alas ne ovat beryllium, magnesium, kalsium, strontium, barium ja radium. Erinomainen mielenosoitusmenetelmä heidän nimiensä muistamiselle on herra Becamgbaran ääntäminen.

Hajottamalla herra Becamgbaran kirjeet, sinulla on, että "Sr" on strontium. "Be" on berylliumin kemiallinen symboli, "Ca" on kalsiumin symboli, "Mg" on magnesiumin ja "Ba" ja "Ra" vastaavat metalleja bariumia ja radiumia, jälkimmäinen on luonnon elementti. radioaktiivista.

Termi "alkalinen" viittaa tosiasiaan, että ne ovat metalleja, jotka kykenevät muodostamaan hyvin emäksisiä oksideja; ja toisaalta "maanpäällinen" tarkoittaa maata, nimi, joka annetaan sen alhaisen vesiliukoisuuden vuoksi. Nämä metallit ovat puhtaassa tilassaan samankaltaisia ​​hopeanvärisiä, harmaa- tai mustan oksidikerroksen peittämiä.

Maa-alkalimetallien kemia on erittäin rikas: niiden rakenteellisesta osallistumisesta moniin epäorgaanisiin yhdisteisiin nk. Organometallisiin yhdisteisiin; Nämä ovat niitä, jotka ovat vuorovaikutuksessa kovalenttisten tai koordinaatiosidosten avulla orgaanisten molekyylien kanssa.

Kemiallisia ominaisuuksia

Fysikaalisesti ne ovat kovempia, tiheitä ja lämpötilojen kestäviä kuin alkalimetallit (ryhmän 1 vastaavat). Tämä ero on heidän atomissaan tai mikä on sama heidän elektronisissa rakenteissaan.

Koska ne kuuluvat samaan ryhmään jaksollisessa taulukossa, kaikilla niiden synnyttäjillä on kemialliset ominaisuudet, jotka tunnistavat heidät sellaisinaan.

Miksi? Koska niiden valenssielektroni-konfiguraatio on ns ², mikä tarkoittaa, että heillä on kaksi elektronia vuorovaikutuksessa muiden kemiallisten lajien kanssa.

Ioninen hahmo

Metallisen luonteensa vuoksi niillä on taipumus menettää elektroneja muodostaen kaksiarvoisia kationeja: Be ²⁺, Mg ²⁺, Ca ²⁺, Sr ²⁺, Ba ²⁺ ja Ra ²⁺.

Samoin kuin sen neutraalien atomien koko vaihtelee ryhmän läpi laskeutuessa, myös sen kationit ^suurenevat, siirtyen Be ^2+: sta Ra ^{2+: ksi}.

Sähköstaattisten vuorovaikutustensa tuloksena nämä metallit muodostavat suoloja kaikkein elektronegatiivisimpien elementtien kanssa. Tämä suuri taipumus muodostaa kationeja on myös maa-alkalimetallien kemiallinen laatu: ne ovat erittäin sähköpositiivisia.

Suuret atomit reagoivat helpommin kuin pienet; toisin sanoen Ra on reaktiivisin metalli ja vähiten reaktiivinen. Tämä on tuotteen vähemmän houkutteleva voima, jonka ydin kohdistaa yhä kauempana oleviin elektroneihin, nyt todennäköisemmällä "karkaamalla" muihin atomiin.

Kaikki yhdisteet eivät kuitenkaan ole luonteeltaan ionisia. Esimerkiksi beryllium on hyvin pieni ja sillä on korkea varaustiheys, joka polarisoi naapuriatomin elektronipilven kovalenttisen sidoksen muodostamiseksi.

Mitä seurauksia tuo tuo? Että berylliumyhdisteet ovat pääosin kovalenttisia ja ionittomia, toisin kuin muut, vaikka se olisi Be2 ⁺ -kationi.

Metalliset linkit

Koska niillä on kaksi valenssielektronia, ne voivat muodostaa kiteisiin enemmän varautuneita "elektronimeriä", jotka integroivat ja ryhmittelevät metalliatomeja tiiviimmin toisin kuin alkalimetallit.

Nämä metallisidokset eivät kuitenkaan ole riittävän vahvoja antamaan niille erinomaisia ​​sitkeysominaisuuksia, ne ovat itse asiassa pehmeitä.

Nämä ovat myös heikkoja verrattuna siirtymämetalleihin, mikä heijastuu niiden alempiin sulamis- ja kiehumispisteisiin.

reaktiot

Maa-alkalimetallit ovat erittäin reaktiivisia, minkä vuoksi niitä ei ole luonnossa puhtaissa olosuhteissa, mutta ne ovat sitoutuneet erilaisiin yhdisteisiin tai mineraaleihin. Näiden muodostelmien takana olevat reaktiot voidaan tiivistää yleisesti kaikille tämän ryhmän jäsenille

Reaktio veden kanssa

Ne reagoivat veden kanssa (paitsi beryllium, koska sen "kovuus" tarjoaa sen elektroniparille) tuottaa syövyttäviä hydroksideja ja vetykaasua.

M (t) + 2H ₂ O (l) => M (OH) ₂ (aq) + H ₂ (g)

Hydroksidit magnesiumia Mg (OH) ₂ - ja berili -Ole (OH) ₂ - liukenevat huonosti veteen; lisäksi toinen niistä ei ole kovin perustason, koska vuorovaikutukset ovat luonteeltaan kovalenttisia.

Reaktio hapen kanssa

Ne palavat kosketuksessa ilman hapen kanssa muodostaen vastaavat oksidit tai peroksidit. Barium, toiseksi suurin metalliatomi, muodostaa peroksidin (BaO ₂), joka on vakaampaa, koska ioniset säteet Ba ²⁺ ja O ₂ ² ovat samankaltaisia, vahvistaen kiteistä rakennetta.

Reaktio on seuraava:

2M (t) + O ₂ (g) => 2mo (s)

Siksi oksidit ovat: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO ja RaO.

Reaktio halogeenien kanssa

Tämä vastaa, kun ne reagoivat happamassa väliaineessa halogeenien kanssa epäorgaanisten halogenidien muodostamiseksi. Tämä on yleinen kemiallinen kaava MX ₂, ja näistä ovat: CaF ₂, BeCI ₂, SRCL ₂, Bai ₂, RAI ₂, CABRin ₂, jne.

Sovellukset

beryllium

Koska inertti reaktiivisuus, beryllium on metalli, jolla on korkea korroosionkestävyys ja jota lisätään pieninä määrinä kupariin tai nikkeliin, se muodostaa seoksia, joiden mekaaniset ja lämpöominaisuudet ovat mielenkiintoisia eri teollisuudenaloille.

Näitä ovat ne, jotka toimivat haihtuvien liuottimien kanssa, joissa työkalut eivät saa aiheuttaa kipinöitä mekaanisten iskujen takia. Samoin sen seokset ovat käyttökelpoisia ohjuksia ja lentokoneiden materiaaleja valmistettaessa.

Magnesium

Toisin kuin beryllium, magnesium on ympäristöystävällisempi ja olennainen osa kasveja. Tästä syystä sillä on suuri biologinen merkitys ja lääketeollisuudessa. Esimerkiksi maidon magnesia on lääke närästykselle ja koostuu Mg (OH) _2- liuoksesta.

Sillä on myös teollisia sovelluksia, kuten alumiinin ja sinkkiseosten hitsauksessa tai terästen ja titaanin tuotannossa.

kalsium

Yksi sen pääkäytöistä johtuu CaO: sta, joka reagoi alumiinisilikaattien ja kalsiumsilikaattien kanssa antaen sementille ja betonille halutut ominaisuudet rakennusta varten. Samoin se on perusmateriaali teräksen, lasin ja paperin valmistuksessa.

Toisaalta, CaCO ₃ osallistuu Solvayn prosessi tuottaa Na ₂ CO ₃. CaF _{2 puolestaan} löytyy käytöstä solujen valmistuksessa spektrofotometrisissä mittauksissa.

Muita kalsiumyhdisteitä käytetään ruoan, henkilökohtaisen hygienian tuotteiden tai kosmetiikan valmistuksessa.

strontium

Palaessaan strontium vilkkuu voimakkaassa punaisessa valossa, jota käytetään pyrotekniikassa ja kipinöiden tekemiseen.

barium

Bariumyhdisteet imevät röntgenkuvat, joten BaSO ₄ - joka on myös liukenematon ja estää myrkyllistä Ba ^{2+: ta} vaeltelemasta vapaasti kehossa - käytetään ruoansulatusprosessien muutosten analysointiin ja diagnosointiin.

Radio

Radiumia on käytetty syövän hoidossa sen radioaktiivisuuden vuoksi. Joitakin sen suoloista käytettiin kellojen värjäämiseen, ja tämä sovellus kiellettiin myöhemmin niiden käyttäjien vaarojen vuoksi.

Viitteet

1. Helmenstine, tohtori Anne Marie (7. kesäkuuta 2018). Maa-alkalimetallit: elementtiryhmien ominaisuudet. Haettu 7. kesäkuuta 2018, osoitteesta: thinkco.com
2. Mentzer, AP (14. toukokuuta 2018). Maa-alkalimetallien käyttö. Sciencing. Haettu 7. kesäkuuta 2018, osoitteesta: sciencing.com
3. Mitkä ovat maa-alkalimetallien käyttötarkoitukset? (29. lokakuuta 2009). eNotes. Haettu 7. kesäkuuta 2018, osoitteesta: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Maa-alkalimetallit. Haettu 7. kesäkuuta 2018, osoitteesta: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Maa-alkalimetalli. Haettu 7. kesäkuuta 2018, osoitteesta: en.wikipedia.org
6. Kemia LibreTexts. (2018). Maa-alkalimetallit (ryhmä 2). Haettu 7. kesäkuuta 2018, osoitteesta: chem.libretexts.org
7. Kemialliset alkuaineet. (2009, 11. elokuuta). Berryllium (Be).. Haettu 7. kesäkuuta 2018, osoitteesta: commons.wikimedia.org
8. Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. Kohdassa Ryhmän 2 elementit (neljäs painos.). Mc Graw Hill.