Eigenschaften, Reaktionen, Anwendungen von Erdalkalimetallen

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Abraham McLaughlin

Das Erdalkalimetalle Sie bilden die Gruppe 2 des Periodensystems und sind in der violetten Spalte des unteren Bildes angegeben. Von oben nach unten sind dies Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium. Eine ausgezeichnete mnemonische Methode, um sich an ihre Namen zu erinnern, ist die Aussprache von Herrn Becamgbara.

Wenn Sie die Briefe von Herrn Becamgbara aufschlüsseln, haben Sie das "Sr" Strontium. "Be" ist das chemische Symbol für Beryllium, "Ca" ist das Symbol für Kalzium, "Mg" ist das für Magnesium und "Ba" und "Ra" entsprechen den Metallen Barium und Radium, wobei das zweite ein Element der Natur ist radioaktiv.

Der Begriff "alkalisch" bezieht sich auf die Tatsache, dass es sich um Metalle handelt, die sehr basische Oxide bilden können; und andererseits bezieht sich "Land" auf Land, ein Name, der wegen seiner geringen Löslichkeit in Wasser gegeben wird. Diese Metalle weisen in ihrem reinen Zustand ähnliche silberne Färbungen auf, die von grauen oder schwarzen Oxidschichten bedeckt sind..

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

Artikelverzeichnis

  • 1 Chemische Eigenschaften
    • 1.1 Ionischer 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 Calcium
    • 3.4 Strontium
    • 3,5 Barium
    • 3.6 Radio
  • 4 Referenzen

Chemische Eigenschaften

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

Durch die Zugehörigkeit zu derselben Gruppe des Periodensystems weisen alle Kongenere chemische Eigenschaften auf, die sie als solche identifizieren..

Warum? Weil seine Valenzelektronenkonfiguration n istszwei, was bedeutet, dass sie zwei Elektronen haben, um mit anderen chemischen Spezies zu interagieren.

Ionischer Charakter

Aufgrund ihrer metallischen Natur neigen sie dazu, Elektronen zu verlieren, um zweiwertige Kationen zu bilden: Bezwei+, Mgzwei+, ACzwei+, Herrzwei+, Bazwei+ und Razwei+.

In der gleichen Weise, wie die Größe seiner neutralen Atome beim Abstieg durch die Gruppe variiert, werden auch seine Kationen beim Abstieg vom Be größerzwei+ bis zu Razwei+.

Aufgrund ihrer elektrostatischen Wechselwirkungen bilden diese Metalle mit den elektronegativeren Elementen Salze. Diese hohe Neigung zur Bildung von Kationen ist eine weitere chemische Eigenschaft von Erdalkalimetallen: Sie sind sehr elektropositiv..

Große Atome reagieren leichter als kleine; Das heißt, Ra ist das reaktivste Metall und Be das am wenigsten reaktive. Dies ist das Produkt der weniger attraktiven Kraft, die der Kern auf immer weiter entfernte Elektronen ausübt, jetzt mit einer größeren Wahrscheinlichkeit, zu anderen Atomen zu "entkommen"..

Es sind jedoch nicht alle Verbindungen ionischer Natur. Zum Beispiel ist Beryllium sehr klein und hat eine hohe Ladungsdichte, die die Elektronenwolke des benachbarten Atoms polarisiert, um eine kovalente Bindung zu bilden..

Welche Konsequenz bringt das? Diese Berylliumverbindungen sind im Gegensatz zu den anderen überwiegend kovalent und nichtionisch, selbst wenn es sich um das Be-Kation handeltzwei+.

Metallglieder

Durch zwei Valenzelektronen können sie in ihren Kristallen stärker geladene „Elektronenmeere“ bilden, die die Metallatome im Gegensatz zu den Alkalimetallen stärker integrieren und gruppieren..

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

Ebenso sind diese im Vergleich zu Übergangsmetallen schwach, was sich in ihren niedrigeren Schmelz- und Siedepunkten widerspiegelt..

Reaktionen

Die Erdalkalimetalle sind sehr reaktiv, weshalb sie in ihrer Natur nicht in ihrem reinen Zustand existieren, sondern in verschiedenen Verbindungen oder Mineralien gebunden sind. Die Reaktionen hinter diesen Formationen können für alle Mitglieder dieser Gruppe allgemein zusammengefasst werden.

Reaktion mit Wasser

Sie reagieren mit Wasser (mit Ausnahme von Beryllium aufgrund seiner "Zähigkeit" beim Anbieten seines Elektronenpaars) unter Bildung von ätzenden Hydroxiden und Wasserstoffgas..

M (s) + 2HzweiO (l) => M (OH)zwei(ac) + H.zwei(G)

Magnesiumhydroxide -Mg (OH)zwei- und Berili-Be (OH)zwei- sie sind in Wasser nicht sehr löslich; Darüber hinaus ist die zweite nicht sehr grundlegend, da die Wechselwirkungen kovalenter Natur sind..

Reaktion mit Sauerstoff

Sie verbrennen in Kontakt mit Luftsauerstoff unter Bildung der entsprechenden Oxide oder Peroxide. Barium, die zweitgrößten Metallatome, bildet Peroxid (BaO)zwei), stabiler, weil Ionenradien Bazwei+ michzweizwei- sind ähnlich und stärken die kristalline Struktur.

Die Reaktion ist wie folgt:

2 M (s) + O.zwei(g) => 2 MO (s)

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

Reaktion mit Halogenen

Dies entspricht der Reaktion in einem sauren Medium mit Halogenen unter Bildung anorganischer Halogenide. Dies hat die allgemeine chemische Formel MXzwei, und unter diesen sind: CaFzwei, BeClzwei, SrClzwei, BaIzwei, RaIzwei, CaBrzwei, usw.

Anwendungen

Beryllium

Beryllium ist aufgrund seiner inerten Reaktivität ein Metall mit hoher Korrosionsbeständigkeit, das Kupfer oder Nickel in geringen Anteilen zugesetzt wird und Legierungen mit mechanischen und thermischen Eigenschaften bildet, die für verschiedene Branchen interessant sind..

Dazu gehören solche, die mit flüchtigen Lösungsmitteln arbeiten, bei denen die Werkzeuge aufgrund mechanischer Stöße keine Funken erzeugen dürfen. Ebenso finden seine Legierungen Verwendung bei der Herstellung von Raketen und Materialien für Flugzeuge.

Magnesium

Im Gegensatz zu Beryllium ist Magnesium umweltfreundlicher und ein wesentlicher Bestandteil von Pflanzen. Aus diesem Grund ist es von hoher biologischer Bedeutung und in der pharmazeutischen Industrie. Zum Beispiel ist Milchmagnesia ein Mittel gegen Sodbrennen und besteht aus einer Lösung von Mg (OH)zwei.

Es hat auch industrielle Anwendungen, wie zum Beispiel beim Schweißen von Aluminium- und Zinklegierungen oder bei der Herstellung von Stählen und Titan..

Kalzium

Eine seiner Hauptanwendungen ist CaO, das mit Aluminosilikaten und Calciumsilikaten reagiert, um Zement und Beton die gewünschten Eigenschaften für den Bau zu verleihen. Ebenso ist es ein grundlegendes Material bei der Herstellung von Stählen, Gläsern und Papier..

Auf der anderen Seite CaCO3 nimmt am Solvay-Prozess zur Herstellung von Na teilzweiCO3. Das CaF seinerseitszwei findet Verwendung bei der Herstellung von Zellen für spektrophotometrische Messungen.

Andere Calciumverbindungen werden zur Herstellung von Lebensmitteln, Körperpflegeprodukten oder Kosmetika verwendet.

Strontium

Beim Brennen blitzt Strontium ein intensives rotes Licht auf, das in der Pyrotechnik und zur Herstellung von Fackeln verwendet wird.

Barium

Bariumverbindungen absorbieren Röntgenstrahlen, also BaSO4 -das ist auch unlöslich und verhindert das Bazwei+ Vom Körper giftig rund - es wird verwendet, um Veränderungen in den Verdauungsprozessen zu analysieren und zu diagnostizieren.

Radio

Radium wurde wegen seiner Radioaktivität zur Behandlung von Krebs eingesetzt. Einige seiner Salze wurden zum Färben von Uhren verwendet, und diese Anwendung wurde später wegen der Risiken für diejenigen, die sie trugen, verboten..

Verweise

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7. Juni 2018). Erdalkalimetalle: Eigenschaften von Elementgruppen. Abgerufen am 7. Juni 2018 von :oughtco.com
  2. Mentzer, A.P. (14. Mai 2018). Verwendung von Erdalkalimetallen. Wissenschaft. Abgerufen am 7. Juni 2018 von: sciencing.com
  3. Was sind die Verwendungen von Erdalkalimetall? (29. Oktober 2009). eNotes. Abgerufen am 7. Juni 2018 von: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Erdalkalimetalle. Abgerufen am 7. Juni 2018 von: scienceclarified.com
  5. Wikipedia. (2018). Alkalisches Erdmetall. Abgerufen am 7. Juni 2018 von: en.wikipedia.org
  6. Chemie LibreTexts. (2018). Die Erdalkalimetalle (Gruppe 2). Abgerufen am 7. Juni 2018 von: chem.libretexts.org
  7. Chemische Elemente. (2009, 11. August). Beryllium (Be). [Zahl]. Abgerufen am 7. Juni 2018 von: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische Chemie. In den Elementen der Gruppe 2. (Vierte Ausgabe.). Mc Graw Hill.

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