Erdalkalimetalle Chemische Eigenschaften, Reaktionen und Anwendungen

Die Erdalkalimetalle sind diejenigen, die Gruppe 2 des Periodensystems bilden, und sind in der lila Spalte des unteren Bildes angegeben. Sie sind von oben nach unten Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium. Um sich an ihre Namen zu erinnern, ist eine ausgezeichnete mnemonische Methode die Aussprache von Mr. Becamgbara.

Wenn man die Briefe von Herrn Becamgbara bricht, muss man "Sr" Strontium nennen. "Be" ist das chemische Symbol von Beryllium, "Ca" ist das Symbol von Kalzium, "Mg" ist das von Magnesium, und "Ba" und "Ra" entsprechen den Metallen Barium und Radium, das zweite ist ein Element der Natur radioaktiv

Der Ausdruck "alkalisch" bezieht sich auf Metalle, die in der Lage sind, sehr basische Oxide zu bilden; und auf der anderen Seite bezieht sich "terre" auf Land, Name, der wegen seiner geringen Löslichkeit in Wasser vergeben wird. Diese Metalle haben in ihrem reinen Zustand ähnliche silbrige Färbungen, die durch Schichten von gräulichem oder schwarzem Oxid bedeckt sind.

Die Chemie der Erdalkalimetalle ist sehr reich: von ihrer strukturellen Beteiligung an vielen anorganischen Verbindungen bis zu den sogenannten Organometallverbindungen; Dies sind diejenigen, die durch kovalente Bindungen oder Koordination mit organischen Molekülen interagieren.

Index

• 1 chemische Eigenschaften
  • 1.1 Ionische Charakter
  • 1.2 Metallische Verbindungen
• 2 Reaktionen
  • 2.1 Reaktion mit Wasser
  • 2.2 Reaktion mit Sauerstoff
  • 2.3 Reaktion mit Halogenen
• 3 Anwendungen
  • 3.1 Beryllium
  • 3.2 Magnesium
  • 3.3 Kalzium
  • 3.4 Strontium
  • 3,5 Barium
  • 3.6 Radio
• 4 Referenzen

Chemische Eigenschaften

Physikalisch sind sie härter, dichter und temperaturbeständiger als Alkalimetalle (Gruppe 1). Dieser Unterschied liegt in ihren Atomen oder in ihren elektronischen Strukturen.

Wenn sie zu derselben Gruppe des Periodensystems gehören, weisen alle ihre Kongenere chemische Eigenschaften auf, die sie als solche identifizieren.

Warum? Weil seine elektronische Konfiguration der Valenz ist ns², was bedeutet, dass sie zwei Elektronen haben, um mit anderen chemischen Spezies zu interagieren.

Ionische Charakter

Aufgrund ihrer metallischen Natur neigen sie dazu, Elektronen zu zweiwertigen Kationen zu verlieren: Be²⁺, Mg²⁺Ca²⁺, Sr.²⁺, Ba²⁺ und Ra²⁺.

Auf die gleiche Weise, wie die Größe seiner neutralen Atome variiert, wenn sie durch die Gruppe absinkt, werden auch ihre Kationen größer, wenn sie vom Be abgehen²⁺ bis zum Ra²⁺.

Aufgrund ihrer elektrostatischen Wechselwirkungen bilden diese Metalle Salze mit den meisten elektronegativen Elementen. Diese hohe Kationenbildungsneigung ist eine weitere chemische Eigenschaft von Erdalkalimetallen: Sie sind sehr elektropositiv.

Sperrige Atome reagieren leichter als kleine Atome; das heißt, Ra ist das reaktivste Metall und am wenigsten reaktiv. Dies ist das Produkt der geringeren Anziehungskraft, die der Kern auf immer weiter entfernte Elektronen ausübt, die jetzt eher dazu neigen, anderen Atomen zu entkommen.

Nicht alle Verbindungen sind jedoch ionischer Natur. Zum Beispiel ist Beryllium sehr klein und hat eine hohe Ladungsdichte, die die Elektronenwolke des Nachbaratoms unter Bildung einer kovalenten Bindung polarisiert.

Welche Konsequenzen bringt das? Dass die Berylliumverbindungen überwiegend kovalent und nichtionisch sind, im Gegensatz zu den anderen, selbst wenn es sich um das Kation Be handelt²⁺.

Metallverbindungen

Mit zwei Valenzelektronen können sie in ihren Kristallen mehr Elektronen geladene "Elektronenmeere" bilden, die die Metallatome im Gegensatz zu den Alkalimetallen enger integrieren und gruppieren.

Diese metallischen Bindungen sind jedoch nicht stark genug, um ihnen hervorragende Härteeigenschaften zu verleihen, da sie tatsächlich weich sind.

Diese sind auch schwach im Vergleich zu denen der Übergangsmetalle, was sich in ihren niedrigeren Schmelz- und Siedepunkten widerspiegelt.

Reaktionen

Die Erdalkalimetalle sind sehr reaktiv, weshalb sie in der Natur nicht in ihren reinen Zuständen vorkommen, sondern in verschiedenen Verbindungen oder Mineralien gebunden sind. Die Reaktionen hinter diesen Formationen können für alle Mitglieder dieser Gruppe generisch zusammengefasst werden

Reaktion mit Wasser

Sie reagieren mit Wasser (mit Ausnahme von Beryllium, wegen seiner "Zähigkeit", um sein Elektronenpaar anzubieten), um korrosive Hydroxide und Wasserstoffgas zu erzeugen.

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

Magnesiumhydroxide -Mg (OH)₂- und von berili-Be (OH)₂- sie sind in Wasser schlecht löslich; Außerdem ist der zweite nicht sehr einfach, da die Wechselwirkungen kovalent sind.

Reaktion mit Sauerstoff

Arden in Kontakt mit dem Sauerstoff in der Luft, um die entsprechenden Oxide oder Peroxide zu bilden. Barium, das zweit voluminöseste Metall, bildet das Peroxid (BaO₂), stabiler, weil die Ionenradien Ba²⁺ und O₂^2- Sie sind ähnlich und verstärken die kristalline Struktur.

Die Reaktion ist wie folgt:

2 M (s) + O₂(g) => 2MO (s)

Daher sind die Oxide: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO und RaO.

Reaktion mit Halogenen

Dies entspricht, wenn sie in einem sauren Medium mit den Halogenen reagieren, um anorganische Halogenide zu bilden. Dies hat die allgemeine chemische Formel MX₂und unter diesen sind: CaF₂, BeCl₂, SrCl₂, BaI₂, RaI₂, CaBr₂usw.

Anwendungen

Beryllium

Aufgrund seiner inerten Reaktivität ist Beryllium ein Metall mit hoher Korrosionsbeständigkeit, das in geringen Anteilen Kupfer oder Nickel beigemischt wird und Legierungen mit interessanten mechanischen und thermischen Eigenschaften für verschiedene Industriezweige bildet.

Darunter sind solche, die mit flüchtigen Lösungsmitteln arbeiten, bei denen die Werkzeuge keine Funken durch mechanische Stöße erzeugen dürfen. Auch finden seine Legierungen Verwendung in der Entwicklung von Raketen und Materialien für Flugzeuge.

Magnesium

Im Gegensatz zu Beryllium ist Magnesium umweltfreundlicher und ein wesentlicher Bestandteil von Pflanzen. Aus diesem Grund hat es eine hohe biologische Bedeutung und in der pharmazeutischen Industrie. Zum Beispiel ist Milchmagnesia ein Heilmittel gegen Sodbrennen und besteht aus einer Lösung von Mg (OH)₂.

Auch industrielle Anwendungen wie das Schweißen von Aluminium und Zinklegierungen oder die Herstellung von Stahl und Titan finden Anwendung.

Kalzium

Eine seiner Hauptverwendungen beruht auf CaO, das mit Alumosilikaten und Calciumsilikaten reagiert, um Zement und Beton die gewünschten Eigenschaften für Gebäude zu verleihen. Es ist auch ein grundlegendes Material in der Produktion von Stahl, Glas und Papier.

Auf der anderen Seite, der CaCO₃ beteiligt sich am Solvay-Prozess, um Na zu produzieren₂CO₃. Seinerseits, die CaF₂ findet Verwendung bei der Herstellung von Zellen für spektrophotometrische Messungen.

Andere Calciumverbindungen finden Verwendung bei der Herstellung von Lebensmitteln, Körperpflegeprodukten oder Kosmetika.

Strontium

Beim Brennen blitzt das Strontium ein intensives rotes Licht auf, das in der Pyrotechnik zum Einsatz kommt und Flares erzeugt.

Barium

Bariumverbindungen absorbieren Röntgenstrahlen, also das BaSO₄ - das ist auch unlöslich und verhindert das Ba²⁺ toxische, vom Organismus freigesetzte Rinde wird verwendet, um Veränderungen in den Verdauungsprozessen zu analysieren und zu diagnostizieren.

Radio

Radium hat aufgrund seiner Radioaktivität bei der Behandlung von Krebs Verwendung gefunden. Einige seiner Salze waren dazu bestimmt, Uhren zu färben, dann wurde diese Anwendung wegen der Risiken für diejenigen, die sie trugen, verboten.

Referenzen

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