Metale alcalino-pământoase Proprietăți chimice, reacții și aplicații chimice

metale alcalino-pământoase sunt cele care alcătuiesc grupul 2 al tabelului periodic și sunt indicate în coloana purpurie a imaginii inferioare. De sus în jos, acestea sunt beriliu, magneziu, calciu, stronțiu, bariu și radiu. Amintiți-vă numele lor, o metodă excelentă mnemonic este prin pronunția domnului Becamgbara.

Descoperind scrisorile domnului Becamgbara, trebuie să-i spui "Sr" este stronțiu. "Be" este simbolul chimic al beriliului, "Ca" este simbolul calciului, "Mg" este acela al magneziului, iar "Ba" și "Ra" corespund metalelor de bariu și radiu, al doilea fiind un element al naturii radioactive.

Termenul "alcalin" se referă la metale care sunt capabile să formeze oxizi foarte bazici; pe de altă parte, "terre" se referă la terenuri, nume atribuite datorită solubilității scăzute în apă. Aceste metale în stare pură au aceleași culori argintii, acoperite cu straturi de oxid gri sau negru.

Chimia metalelor alcalino-pământoase este foarte bogată: de la participarea lor structurală în numeroși compuși anorganici la așa-numiți compuși organometalici; Acestea sunt cele care interacționează prin legături covalente sau prin coordonarea cu moleculele organice.

index

• 1 Proprietăți chimice
  • 1.1 Caracterul ionic
  • 1.2 Legături metalice
• 2 Reacții
  • 2.1 Reacția cu apa
  • 2.2 Reacția cu oxigen
  • 2.3 Reacția cu halogeni
• 3 Aplicații
  • 3.1 Beriliu
  • 3.2 Magneziu
  • 3.3 Calciu
  • 3.4 Stronțiu
  • 3.5 Bariu
  • 3.6 Radio
• 4 Referințe

Proprietăți chimice

Din punct de vedere fizic, ele sunt mai grele, mai dense și mai rezistente la temperaturi decât metalele alcaline (grupa 1). Această diferență constă în atomii lor, sau ceea ce este același în structurile lor electronice.

Când aparțin aceluiași grup din tabelul periodic, toți congenerii lor prezintă proprietăți chimice care le identifică ca atare.

De ce? Deoarece configurația sa electronică de valență este ns², ceea ce înseamnă că au doi electroni care interacționează cu alte specii chimice.

Caracter Ionic

Datorită naturii lor metalice, au tendința de a pierde electroni pentru a forma cationi divalenți: Be²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺Ba²⁺ și Ra²⁺.

In acelasi mod in care dimensiunea atomilor neutri variaza in timp ce coboara prin grup, cationii sai devin si mai mari, coborandu-se de la Be²⁺ până la Ra²⁺.

Ca urmare a interacțiunilor electrostatice, aceste metale formează săruri cu elementele cele mai electronegative. Această tendință ridicată de a forma cationi este o altă calitate chimică a metalelor alcalino-pământoase: acestea sunt foarte electropozitive.

Atomii voluminoși reacționează mult mai ușor decât atomii mici; care este, Ra este cel mai reactiv metal și Fii cel mai puțin reactiv. Acesta este produsul forței de atracție inferioară exercitată de nucleu asupra electronilor din ce în ce mai îndepărtați, acum mai predispuși să "scape" de alți atomi.

Cu toate acestea, nu toți compușii sunt de natură ionică. De exemplu, beriliul este foarte mic și are o densitate mare de încărcare, care polarizează norul electronic al atomului învecinat pentru a forma o legătură covalentă.

Ce consecință aduce asta? Că compușii de beriliu sunt predominant covalenți și neionici, spre deosebire de ceilalți, chiar dacă este cationul Be²⁺.

Link-uri metalice

Prin faptul că au doi electroni de valență, ele pot forma mai multe "mări de electroni" încărcate cu electroni în cristalele lor, care se integrează mai mult și grupează atomii de metal în contrast cu metalele alcaline.

Totuși, aceste legături metalice nu sunt suficient de puternice pentru a le conferi caracteristici de duritate deosebite, fiind de fapt moi.

De asemenea, acestea sunt slabe în comparație cu cele ale metalelor de tranziție, reflectate în punctul lor de topire și de fierbere redus.

reacții

Metalele alcalino-pământoase sunt foarte reactive, motiv pentru care ele nu există în natură în stările lor pure, ci sunt legate în diferite compuși sau minerale. Reacțiile din spatele acestor formațiuni pot fi rezumate generic pentru toți membrii acestui grup

Reacție cu apă

Ei reacționează cu apa (cu excepția beriliului, datorită "tenacității" sale de a oferi perechii de electroni) pentru a produce hidroxizi corozivi și hidrogen gazos.

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

Hidroxizi de magneziu -Mg (OH)₂- și de la berili -Be (OH)₂- sunt puțin solubili în apă; În plus, a doua nu este foarte de bază, deoarece interacțiunile sunt covalente.

Reacția cu oxigen

Arden în contact cu oxigenul din aer pentru a forma oxizii sau peroxizii corespunzători. Bariul, al doilea metal cel mai voluminos, formează peroxidul (BaO₂), mai stabil, deoarece razele ionice Ba²⁺ și O₂^2- Ele sunt similare, consolidând structura cristalină.

Reacția este după cum urmează:

2M (s) + O₂(g) => 2MO (s)

Prin urmare, oxizii sunt: ​​BeO, MgO, CaO, SrO, BaO și RaO.

Reacția cu halogeni

Aceasta corespunde când reacționează într-un mediu acid cu halogeni pentru a forma halogenuri anorganice. Aceasta are formula generală chimică MX₂, dintre care: CaF₂, BeCl₂, SrCl₂, BaI₂, RaI₂, CaBr₂, etc.

aplicații

beriliu

Având în vedere reactivitatea inertă, beriliul este un metal cu rezistență ridicată la coroziune și este adăugat în proporții reduse aliajelor de cupru sau nichel, cu proprietăți mecanice și termice interesante pentru diferite industrii.

Printre acestea se numără și acelea care lucrează cu solvenți volatili, în care sculele nu trebuie să producă scântei din cauza șocurilor mecanice. De asemenea, aliajele sale se folosesc în dezvoltarea de rachete și materiale pentru aeronave.

magneziu

Spre deosebire de beriliu, magneziul este mai prietenos cu mediul și este o parte esențială a plantelor. Din acest motiv, are importanță biologică importantă și în industria farmaceutică. De exemplu, magnezia de lapte este un remediu pentru arsurile la stomac și constă dintr-o soluție de Mg (OH)₂.

De asemenea, are aplicații industriale, cum ar fi sudarea aluminiului și a aliajelor de zinc, sau în producția de oțel și titan.

calciu

Una dintre principalele sale utilizări se datorează CaO, care reacționează cu aluminosilicați și silicați de calciu pentru a da cimentului și betonului proprietățile dorite pentru clădiri. Este, de asemenea, un material fundamental în producția de oțel, sticlă și hârtie.

Pe de altă parte, CaCO₃ participă la procesul Solvay pentru a produce Na₂CO₃. La rândul său, CaF₂ se utilizează la fabricarea celulelor pentru măsurători spectrofotometrice.

Alți compuși ai calciului se utilizează în prepararea alimentelor, a produselor de igienă personală sau a produselor cosmetice.

stronțiu

Când arde, stronțiul luminează o lumină roșie intensă, care este folosită în pirotehnica și pentru a face rachete.

bariu

Compușii de bariu absorb radiațiile X, deci BaSO₄ - care este, de asemenea, insolubil și previne Ba²⁺ ronda toxică liberă de organism - este utilizată pentru a analiza și a diagnostica modificările proceselor digestive.

radio

Radium a fost utilizat în tratamentul cancerului datorită radioactivității sale. Unele dintre sărurile sale erau destinate să vadă ceasuri de culoare, apoi au interzis această aplicație din cauza riscurilor pentru cei care le-au purtat.

referințe

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 iunie 2018). Metale alcaline ale pământului: Proprietățile grupurilor de elemente. Adus pe 7 iunie 2018, de la: thoughtco.com
2. Mentzer, A.P. (14 mai 2018). Utilizări ale metalelor alcaline ale pământului. Sciencing. Adus pe 7 iunie 2018 de la: sciencing.com
3. Care sunt utilizările metalelor alcalino-pământoase? (29 octombrie 2009). eNotes. Adus pe 7 iunie 2018, de la: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Metale alcalino-pământoase. Adus pe 7 iunie 2018, de la: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Pământ alcalin. Adus pe 7 iunie 2018, de la: en.wikipedia.org
6. Chimie LibreTexts. (2018). Metalele alcaline ale pământului (Grupa 2). Adus pe 7 iunie 2018, de la: chem.libretexts.org
7. Elemente chimice. (11 august 2009). Beriliu (Be). [Figura]. Adus la data de 7 iunie 2018 de la: commons.wikimedia.org
8. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică În Elementele din grupa 2. (ediția a patra). Mc Graw Hill.