Leelismuldmetallide keemilised omadused, reaktsioonid ja rakendused



The leelismuldmetallid on need, mis moodustavad perioodilise tabeli 2. rühma ja on näidatud alumise pildi lilla veerus. Ülalt alla on need berüllium, magneesium, kaltsium, strontsium, baarium ja raadium. Et nende nimesid mäletada, on suurepärane mnemoniline meetod härra Becamgbara hääldus.

Hr Becamgbara kirjade lõhkumine peab olema "Sr" strontsium. "Be" on berülliumi keemiline sümbol, "Ca" on kaltsiumi sümbol, "Mg" on magneesiumi sümbol, "Ba" ja "Ra" vastavad baariumi ja raadiumi metallidele, teine ​​on looduse element. radioaktiivsed.

Termin "leeliseline" viitab asjaolule, et need on metallid, mis on võimelised moodustama väga aluselisi oksiide; teisest küljest tähendab "terre" maad, mille nimi on antud vees vähese lahustuvuse tõttu. Nende puhta olekuga metallidel on sarnased hõbedased värvused, mis on kaetud hallikas või musta oksiidiga.

Leelismuldmetallide keemia on väga rikas: alates nende struktuurilisest osalemisest paljudes anorgaanilistes ühendites nn. need on need, mis toimivad kovalentsete sidemete või orgaaniliste molekulidega kooskõlastamise kaudu.

Indeks

  • 1 Keemilised omadused
    • 1.1 Iooniline iseloom
    • 1.2 Metallikühendused
  • 2 Reaktsioonid
    • 2.1 Reageerimine veega
    • 2.2 Reaktsioon hapnikuga
    • 2.3 Reageerimine halogeenidega
  • 3 Rakendused
    • 3.1 Berüllium
    • 3.2 Magneesium
    • 3.3 Kaltsium
    • 3.4 Strontium
    • 3.5 Barium
    • 3.6 Raadio
  • 4 Viited

Keemilised omadused

Füüsiliselt on need raskemad, tihedamad ja temperatuuri suhtes vastupidavamad kui leelismetallid (1. rühm). See erinevus seisneb nende aatomites või nende elektroonilistes struktuurides.

Perioodilise tabeli samasse rühma kuuludes on kõigil nende analoogidel keemilised omadused, mis identifitseerivad neid sellisena.

Miks? Kuna selle valents elektrooniline konfiguratsioon on ns2, see tähendab, et neil on kaks elektroni teiste kemikaalidega suheldes.

Iooniline iseloom

Nende metallilise olemuse tõttu kaotavad nad elektronid kahevalentsete katioonide moodustamiseks: Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ ja Ra2+.

Samamoodi, et selle neutraalsete aatomite suurus varieerub, kui see langeb läbi grupi, saavad ka selle katioonid suuremaks ka Be-st2+ kuni Ra2+.

Nende elektrostaatiliste interaktsioonide tulemusena moodustavad need metallid kõige elektronegatiivsete elementidega soolasid. See kõrge kationide moodustumise tendents on leelismuldmetallide teine ​​keemiline kvaliteet: nad on väga elektropositiivsed.

Suured aatomid reageerivad kergemini kui väikesed aatomid; see tähendab, et Ra on kõige reaktiivsem metall ja olge kõige vähem reaktiivne. Tegemist on madalama atraktiivse jõu tulemusega, mida tuum avaldab üha kaugematele elektronidele, mis on nüüd tõenäolisemalt teiste aatomite „põgenemise”.

Kuid kõik ühendid ei ole oma olemuselt ioonsed. Näiteks berüllium on väga väike ja tal on kõrge laengutihedus, mis polariseerib naabruses oleva aatomi elektroonilise pilve, moodustades kovalentse sideme.

Milline on selle tagajärg? Erinevalt teistest on berülliumiühendid valdavalt kovalentsed ja mitteioonsed, isegi kui see katioon on2+.

Metallist lingid

Kahe valentselektroni omades võivad nad kristallides moodustada rohkem laetud "elektronide merre", mis integreerivad ja tihedamalt rühmavad metalliaatomid erinevalt leelismetallidest..

Kuid need metallist sidemed ei ole piisavalt tugevad, et anda neile suurepärased kõvadusomadused, mis on tegelikult pehmed.

Samuti on need nõrgad võrreldes siirdemetallide omadega, mis kajastavad nende madalamaid sulamis- ja keemispunkte.

Reaktsioonid

Leelismuldmetallid on väga reaktsioonivõimelised, mistõttu nad ei eksisteeri looduses nende puhtates olekutes, vaid on seotud mitmesuguste ühendite või mineraalidega. Nende koosseisude taga olevaid reaktsioone saab selle rühma kõigi liikmete kohta üldiselt kokku võtta

Reaktsioon veega

Reageerib veega (välja arvatud berüllium, kuna see on "tugev" elektronide paari pakkumiseks) söövitavate hüdroksiidide ja vesinikgaasi tootmiseks.

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

Magneesiumhüdroksiidid -Mg (OH)2- ja berili -Be (OH)2- nad on vees halvasti lahustuvad; Lisaks sellele ei ole teine ​​väga tavaline, kuna interaktsioonid on kovalentsed.

Reaktsioon hapnikuga

Nad põletavad kokkupuutel õhus oleva hapnikuga, moodustades vastavad oksiidid või peroksiidid. Baarium, teine ​​kõige mahukam metall, moodustab peroksiidi (BaO)2), stabiilsem ioonkiirte Ba tõttu2+ ja O22- Nad on sarnased, tugevdades kristallstruktuuri.

Reaktsioon on järgmine:

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

Seetõttu on oksiidid: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO ja RaO.

Reaktsioon halogeenidega

See vastab siis, kui nad reageerivad happelises keskkonnas koos halogeenidega anorgaaniliste halogeniidide moodustamiseks. Sellel on üldine keemiline valem MX2, ja nende hulgas on: CaF2, BeCl2, SrCl2, BaI2, RaI2, CaBr2, jne.

Rakendused

Berüllium

Arvestades oma inertset reaktiivsust, on berüllium kõrge korrosioonikindlusega metall, mis on väikestes kogustes lisatud vaskile või niklile erinevate sulamite huvitavate mehaaniliste ja termiliste omadustega sulamid..

Nende hulka kuuluvad need, mis töötavad lenduvate lahustitega, kus tööriistad ei tohi tekitada mehaaniliste šokkide tõttu sädemeid. Samuti leiavad selle sulamid kasutamist rakettide ja õhusõidukite materjalide arendamisel.

Magneesium

Erinevalt berülliumist on magneesium keskkonnasõbralik ja taimede oluline osa. Seetõttu on sellel bioloogiline tähtsus ja farmaatsiatööstuses. Näiteks piimagneesium on kõrvetiste vahend, mis koosneb Mg (OH) lahusest.2.

Sellel on ka tööstuslikud rakendused, näiteks alumiiniumi ja tsingisulamite keevitamisel või terase ja titaani tootmisel.

Kaltsium

Üks selle peamisi kasutusalasid on tingitud CaO-st, mis reageerib alumiiniumilikaatide ja kaltsiumsilikaatidega, et anda tsemendile ja betoonile hoonete soovitud omadused. Samuti on see oluline materjal terase, klaasi ja paberi tootmisel.

Teisalt, CaCO3 osaleb Solvay protsessis Na tootmiseks2CO3. Omalt poolt CaF2 leiab, et rakkude tootmisel kasutatakse spektrofotomeetrilisi mõõtmisi.

Muudel kaltsiumiühenditel on toidu, isiklike hügieenitoodete või kosmeetikatoodete valmistamisel kasutatud.

Strontium

Põletamisel vilgub strontsium intensiivselt punast valgust, mida kasutatakse pürotehnikas ja helkurite valmistamiseks.

Barium

Baariumiühendid neelavad röntgenkiirte, nii et BaSO4 -mis on samuti lahustumatu ja takistab Ba2+ organismi poolt vabanev toksiline rond - kasutatakse seedeprotsesside muutuste analüüsimiseks ja diagnoosimiseks.

Raadio

Radium on oma radioaktiivsuse tõttu kasutanud vähi ravis. Mõned selle soolad olid mõeldud kellade värvimiseks, seejärel keelasid selle rakenduse nende kandjate riskide tõttu.

Viited

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. juuni 2018). Leelismuldmetallid: elemendirühmade omadused. Välja otsitud 7. juunil 2018 alates: thinkco.com
  2. Mentzer, A.P. (14. mai 2018). Leelismuldmetallide kasutamine. Science. Välja otsitud 7. juunil 2018 alates: sciencing.com
  3. Millised on leelismuldmetallide kasutusalad? (29. oktoober 2009). eNotes Välja otsitud 7. juunil 2018, alates: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Leelismuldmetallid. Välja otsitud 7. juunil 2018: scienceclarified.com
  5. Wikipedia. (2018). Leelismuldmetall. Välja otsitud 7. juunil 2018 alates: en.wikipedia.org
  6. Keemia LibreTexts. (2018). Leelismuldmetallid (rühm 2). Välja otsitud 7. juunil 2018 alates: chem.libretexts.org
  7. Keemilised elemendid. (11. august 2009). Berüllium (Be). [Joonis] Välja otsitud 7. juunil 2018 alates: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Anorgaaniline keemia Rühma 2. elemendid (neljas väljaanne). Mc Grawi mägi.