ALKALIJSKI METALI: SVOJSTVA, REAKCIJE, PRIMJENE - KEMIJA - 2026

Su zemno alkalijski metali su one koje tvore skupinu 2. periodnog sustava, te su navedeni u ljubičastom stupcu na slici ispod. Odozgo su berilij, magnezij, kalcij, stroncij, barij i radij. Izvrsna mnemografska metoda pamćenja njihovih imena je kroz izgovor gospodina Becamgbara.

Rastavljajući pisma gospodina Becamgbare, smatrate da je "Sr" stroncij. "Biti" je kemijski simbol za berilij, "Ca" je simbol za kalcij, "Mg" je magnezij, a "Ba" i "Ra" odgovaraju metalima barijumu i radijusu, pri čemu je potonji element prirode. radioaktivni.

Izraz "alkalni" odnosi se na činjenicu da su to metali sposobni formirati vrlo bazične okside; a s druge strane, "zemaljsko" se odnosi na zemljište, ime koje je dobio zbog svoje male topljivosti u vodi. Ovi metali u svom čistom stanju imaju sličnu srebrnastu boju, prekrivenu sivkastim ili crnim slojevima oksida.

Kemija zemnoalkalnih metala vrlo je bogata: od njihovog strukturnog sudjelovanja u mnogim anorganskim spojevima do takozvanih organometalnih spojeva; To su oni koji su u interakciji kovalentnim ili koordinacijskim vezama s organskim molekulama.

Kemijska svojstva

Fizički su tvrđi, gustiji i otporniji na temperature od alkalnih metala (onih iz skupine 1). Ta se razlika nalazi u njihovim atomima, ili ono što je isto, u njihovim elektroničkim strukturama.

Budući da pripadaju istoj skupini na periodičnoj tablici, svi njihovi kongeneri pokazuju kemijska svojstva koja ih identificiraju kao takva.

Zašto? Budući da je njihova valentna elektronska konfiguracija ns ², što znači da imaju dva elektrona koja mogu komunicirati s drugim kemijskim vrstama.

Jonski karakter

Zbog svoje metalne prirode, oni gube elektrone da tvore dvovalentne katione: Be ²⁺, Mg ²⁺, Ca ²⁺, Sr ²⁺, Ba ²⁺ i Ra ²⁺.

Na isti način na koji veličina njegovih neutralnih atoma varira kako se spušta kroz skupinu, tako i kationi postaju veći, spuštajući se s Be ²⁺ na Ra ²⁺.

Kao rezultat elektrostatičkih interakcija, ti metali tvore soli s najviše elektronegativnih elemenata. Ova velika tendencija stvaranja kationa još je jedna kemijska kvaliteta zemnoalkalnih metala: oni su vrlo elektropozitivni.

Veliki atomi reagiraju lakše od malih; drugim riječima, Ra je najreaktivniji metal, a najmanje reaktivan. To je produkt manje privlačne sile koju je jezgra imala na sve udaljenije elektrone, sada s većom vjerojatnošću „bijega“ na druge atome.

Međutim, nisu svi spojevi ionske prirode. Na primjer, berilij je vrlo mali i ima visoku gustoću naboja, koja polarizira oblak elektrona susjednog atoma i stvara kovalentnu vezu.

Kakve posljedice to donosi? Ti berilijevi spojevi pretežno su kovalentni i neionski, za razliku od ostalih, čak i ako je to kation Be ²⁺.

Metalne veze

Imajući dva valentna elektrona mogu stvoriti više nabijenih „elektronskih mora“ u svojim kristalima koji integriraju i grupiraju metalne atome u većoj mjeri za razliku od alkalnih metala.

Međutim, ove metalne veze nisu dovoljno jake da im daju izvanredne karakteristike tvrdoće, one su zapravo mekane.

Također, to su slabe u usporedbi s onima prijelaznih metala, što se očituje u njihovim nižim talištem i vrelištima.

reakcije

Alkalijski metali vrlo su reaktivni, zbog čega u njihovom čistom stanju ne postoje u prirodi, već su povezani u raznim spojevima ili mineralima. Reakcije koje stoje iza ovih formacija mogu se generički sažeti za sve članove ove skupine

Reakcija s vodom

Oni reagiraju s vodom (s izuzetkom berilija, zbog „žilavosti“ u ponudi svog para elektrona), stvaraju korozivne hidrokside i plin vodik.

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

Hidroksidi magnezija -Mg (OH) ₂ - i berili-Bee (OH) ₂ - slabo su topljivi u vodi; Nadalje, drugo od njih nije baš osnovno jer su interakcije kovalentne prirode.

Reakcija s kisikom

Oni sagorijevaju u dodiru s kisikom u zraku, čime nastaju odgovarajući oksidi ili peroksidi. Barij, drugi najveći atom metala, čini peroksida (BaO ₂), koji je stabilan, jer je ionski polumjer Ba ²⁺ i O ₂ ² slični, jačanje kristalnu strukturu.

Reakcija je sljedeća:

2M (s) + O ₂ (g) => 2MO (s)

Stoga su oksidi: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO i RaO.

Reakcija s halogenima

To odgovara kada oni reagiraju u kiselom mediju s halogenima da tvore anorganske halogenide. To ima opću kemijsku formulu MX ₂, a među njima su: CaF ₂, BeCl ₂, SrCl ₂, BaI ₂, RaI ₂, CaBr ₂, itd.

Prijave

Berilijum

S obzirom na svoju inertnu reaktivnost, berilij je metal visoke otpornosti na koroziju, a dodan u malim omjerima bakrom ili niklom, stvara legure s mehaničkim i toplinskim svojstvima zanimljivim za različite industrije.

Među tim su onima koja rade s isparljivim otapalima, u kojima alati ne smiju stvarati iskre zbog mehaničkih udara. Isto tako, njegove legure pronalaze uporabu u proizvodnji projektila i materijala za zrakoplove.

Magnezij

Za razliku od berilija, magnezij je prihvatljiviji za okoliš i bitan je dio biljaka. Iz tog razloga je od velike biološke važnosti i u farmaceutskoj industriji. Na primjer, mliječna magnezija lijek je za žgaravicu, a sastoji se od otopine Mg (OH) ₂.

Također ima industrijsku primjenu, poput zavarivanja aluminijskih i cinkovih legura ili u proizvodnji čelika i titana.

kalcijum

Jedna od njegovih glavnih primjena je CaO koji reagira s aluminosilikatima i kalcijevim silikatima kako bi cementu i betonu dao željena svojstva za izgradnju. Isto tako, to je temeljni materijal u proizvodnji čelika, stakla i papira.

S druge strane, CaCO ₃ sudjeluje u procesu Solvay za proizvodnju Na ₂ CO ₃. Sa svoje strane, CaF ₂ nalazi upotrebu u proizvodnji stanica za spektrofotometrijska mjerenja.

Ostali kalcijevi spojevi koriste se u proizvodnji hrane, sredstava za osobnu higijenu ili kozmetike.

stroncijum

Pri izgaranju stroncij bljesne intenzivno crveno svjetlo, koje se koristi u pirotehnici i za izradu pjenušaca.

Barij

Barijevi spojevi apsorbiraju X-zrake, pa je BaSO _4, koji je također netopljiv i sprječava da toksični Ba ^{2+ ne} luta u tijelu - koristi za analizu i dijagnosticiranje promjena u probavnim procesima.

Radio

Radij se koristio u liječenju raka zbog njegove radioaktivnosti. Neke njegove soli korištene su za bojenje satova, a ova je aplikacija kasnije zabranjena zbog rizika za one koji su ih nosili.

Reference

1. Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (7. lipnja 2018.). Alkalnozemni metali: Svojstva skupina elemenata. Preuzeto 7. lipnja 2018. s: thinkco.com
2. Mentzer, AP (14. svibnja 2018.). Upotreba zemnoalkalnih metala. Sciencing. Preuzeto 7. lipnja 2018. s: sciaching.com
3. U čemu se koristi zemnoalkalijski metal? (29. listopada 2009.). eNotes. Preuzeto 7. lipnja 2018. s: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Alkalijski metali. Preuzeto 7. lipnja 2018. s: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018.). Zemnoalkalijski metal. Preuzeto 7. lipnja 2018. s: en.wikipedia.org
6. Kemija LibreTexts. (2018.). Alkalijski metali (skupina 2). Preuzeto 7. lipnja 2018. s: chem.libretexts.org
7. Kemijski elementi. (2009., 11. kolovoza). Berilij (Be)., Preuzeto 7. lipnja 2018. s: commons.wikimedia.org
8. Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. U Elementi grupe 2. (Četvrto izdanje.). Mc Graw Hill.