Alkaliske jordmetaller Kemiske egenskaber, reaktioner og anvendelser

den jordalkalimetaller er dem, der udgør gruppe 2 i det periodiske bord, og er angivet i den lilla kolonne i det nederste billede. Fra top til bund er de beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium og radium. At huske deres navne er en fremragende mnemonic metode ved udtale af Mr. Becamgbara.

At bryde ned brevene fra Mr. Becamgbara, man må "Sr" er strontium. "Be" er det kemiske symbol for beryllium, "Ca" er symbolet på calcium, "Mg" er magnesium, og "Ba" og "Ra" svarer til metallerne barium og radium, den anden er et element i naturen radioaktiv.

Udtrykket "alkalisk" refererer til det forhold, at de er metaller, der er i stand til at danne meget basiske oxider; og på den anden side henviser "terre" til land, navn tildelt på grund af dets lave opløselighed i vand. Disse metaller i deres rene tilstand har lignende sølvfarvede farvestoffer, der er dækket af lag af grå eller sort oxid.

Kemien af ​​jordalkalimetaller er meget rig: fra deres strukturelle deltagelse i mange uorganiske forbindelser til de såkaldte organometalliske forbindelser; disse er dem der interagerer med kovalente bindinger eller koordinering med organiske molekyler.

indeks

• 1 Kemiske egenskaber
  • 1.1 Jonisk karakter
  • 1.2 Metalliske forbindelser
• 2 reaktioner
  • 2.1 Reaktion med vand
  • 2.2 Reaktion med ilt
  • 2.3 Reaktion med halogener
• 3 applikationer
  • 3.1 Beryllium
  • 3,2 magnesium
  • 3,3 calcium
  • 3,4 Strontium
  • 3,5 barium
  • 3,6 radio
• 4 referencer

Kemiske egenskaber

Fysisk er de hårdere, tættere og mere modstandsdygtige over for temperaturer end alkalimetaller (gruppe 1). Denne forskel ligger i deres atomer, eller hvad er det samme, i deres elektroniske strukturer.

Når de tilhører den samme gruppe i det periodiske bord, har alle deres kongenere kemiske egenskaber, der identificerer dem som sådan.

Hvorfor? Fordi dens valence elektroniske konfiguration er ns², hvilket betyder at de har to elektroner til at interagere med andre kemiske arter.

Ionisk karakter

På grund af deres metalliske natur har de en tendens til at miste elektroner til dannelse af divalente kationer: Vær²⁺, mg²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺ og Ra²⁺.

På samme måde som størrelsen af ​​dets neutrale atomer varierer efterhånden som den går ned gennem gruppen, bliver dens kationer også større, der går ned fra Be²⁺ indtil Ra²⁺.

Som et resultat af deres elektrostatiske interaktioner danner disse metaller salte med de mest elektronegative elementer. Denne høje tendens til at danne kationer er en anden kemisk kvalitet af jordalkalimetaller: de er meget elektromagnetiske.

Bulk atomer reagerer lettere end små atomer; det vil sige, Ra er det mest reaktive metal og vær den mindst reaktive. Dette er produktet af den lavere attraktive kraft, der udøves af kernen på stadig fjernere elektroner, nu mere tilbøjelige til at "undslippe" andre atomer.

Imidlertid er ikke alle forbindelser ioniske i naturen. For eksempel er beryllium meget lille og har en høj ladningstæthed, som polariserer den elektroniske sky af det nærliggende atom til dannelse af en kovalent binding.

Hvilken konsekvens bringer det med? At berylliumforbindelserne overvejende er kovalente og ikke-ioniske, i modsætning til de andre, selv om det er kationen Be²⁺.

Metal links

Ved at have to valenselektroner kan de danne mere opladede "elektronfarve" i deres krystaller, som integrerer og tættere grupperer metalatomer i modsætning til alkalimetallerne.

Imidlertid er disse metalbindinger ikke stærke nok til at give dem fremragende hårdhedsegenskaber, idet de faktisk er bløde.

Disse er også svage i forhold til overgangsmetaller, hvilket afspejler deres lavere smeltepunkt og kogepunkt.

reaktioner

Jordalkalimetallerne er meget reaktive, og derfor findes de ikke i naturen i deres rene stater, men er bundet i forskellige forbindelser eller mineraler. Reaktionerne bag disse formationer kan sammenfattes generisk for alle medlemmer af denne gruppe

Reaktion med vand

Reagere med vand (med undtagelse af beryllium på grund af dets "fasthed" for at tilbyde sit par elektroner) for at producere ætsende hydroxider og hydrogengas.

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

Magnesiumhydroxider -Mg (OH)₂- og fra berili-Be (OH)₂- de er dårligt opløselige i vand; Desuden er den anden ikke meget grundlæggende, da interaktionerne er af en kovalent karakter.

Reaktion med oxygen

De brænder i kontakt med iltet i luften for at danne de tilsvarende oxider eller peroxider. Barium, det andet mest voluminøse metal, former peroxid (BaO)₂), mere stabil på grund af ionradier Ba²⁺ og o₂^2- De er ens, styrker den krystallinske struktur.

Reaktionen er som følger:

2M (s) + O₂(g) => 2MO (s)

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

Reaktion med halogener

Dette svarer til, når de reagerer i et surt medium med halogenerne for at danne uorganiske halogenider. Dette har generel kemisk formel MX₂, og blandt disse er: CaF₂, BeCl₂, SrCl₂, BAI₂, Rai₂, CABR₂, etc.

applikationer

beryllium

På grund af dets inerte reaktivitet er beryllium et metal med høj korrosionsbestandighed og tilsættes i små mængder til legeringer af kobber eller nikkelformer med interessante mekaniske og termiske egenskaber for forskellige industrier.

Blandt disse er de der arbejder med flygtige opløsningsmidler, hvor værktøjerne ikke må producere gnister på grund af mekaniske stød. Også dets legeringer finder brug i udviklingen af ​​missiler og materialer til fly.

magnesium

I modsætning til beryllium er magnesium mere miljøvenligt og er en væsentlig del af planterne. Af denne grund har den stor biologisk betydning og i medicinalindustrien. Mælke magnesia er for eksempel et middel mod halsbrand og består af en opløsning af Mg (OH)₂.

Det har også industrielle anvendelser, såsom svejsning af aluminium og zinklegeringer, eller i produktion af stål og titanium.

calcium

En af sine vigtigste anvendelser skyldes CaO, som reagerer med aluminosilicater og calciumsilicater for at give cement og beton dens ønskede egenskaber til bygninger. Det er også et grundlæggende materiale i produktionen af ​​stål, glas og papir.

På den anden side er CaCO₃ deltager i Solvay-processen for at producere Na₂CO₃. For sin del, CaF₂ finder anvendelse ved fremstilling af celler til spektrofotometriske målinger.

Andre calciumforbindelser har brug for tilberedning af fødevarer, personlig pleje eller kosmetik.

strontium

Ved brænding blinker strontium et intens rødt lys, som bruges i pyroteknik og til at lave blusser.

barium

Bariumforbindelser absorberer røntgenstråler, så BaSO₄ -som også er uopløselig og forhindrer Ba²⁺ giftig runde fri af organismen - bruges til at analysere og diagnosticere ændringer i fordøjelsesprocesserne.

radio

Radium har haft brug for behandling af kræft på grund af dets radioaktivitet. Nogle af dets salte blev designet til at farveure ure, så forbudt denne ansøgning på grund af risiciene for dem, der bar dem.

referencer

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. juni 2018). Alkaliske jordmetaller: Elementgruppers egenskaber. Hentet den 7. juni 2018, fra: thoughtco.com
2. Mentzer, A.P. (14. maj 2018). Anvendelser af alkaliske jordmetaller. Sciencing. Hentet den 7. juni 2018, fra: sciencing.com
3. Hvad er anvendelser af jordalkalimetal? (29. oktober 2009). eNotes. Hentet den 7. juni 2018, fra: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Alkaliske jordmetaller. Hentet den 7. juni 2018, fra: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Alkalisk jordmetal. Hentet den 7. juni 2018, fra: en.wikipedia.org
6. Kemi LibreTexts. (2018). De alkaliske jordmetaller (gruppe 2). Hentet den 7. juni 2018, fra: chem.libretexts.org
7. Kemiske elementer. (11. august 2009). Beryllium (Be). [Figur]. Hentet den 7. juni 2018, fra: commons.wikimedia.org
8. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi I Elementerne i gruppe 2. (fjerde udgave.). Mc Graw Hill.