Eigenschappen, reacties, toepassingen van alkaline-aardemetalen

2892
David Holt

De aardalkalimetalen Dit zijn degenen die deel uitmaken van groep 2 van het periodiek systeem en worden aangegeven in de paarse kolom van de onderste afbeelding. Van boven naar beneden zijn ze beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium en radium. Een uitstekende geheugensteuntje om hun namen te onthouden is door de uitspraak van de heer Becamgbara.

Als je de letters van Mr. Becamgbara opsplitst, heb je dat "Sr" strontium is. "Be" is het chemische symbool voor beryllium, "Ca" is het symbool voor calcium, "Mg" is dat voor magnesium, en "Ba" en "Ra" komen overeen met de metalen barium en radium, de tweede is een natuurelement radioactief.

De term "alkalisch" verwijst naar het feit dat het metalen zijn die in staat zijn om zeer basische oxiden te vormen; en aan de andere kant verwijst "land" naar land, een naam die wordt gegeven vanwege zijn lage oplosbaarheid in water. Deze metalen vertonen in hun zuivere staat vergelijkbare zilverachtige kleuren, bedekt met grijsachtige of zwarte oxidelagen..

De chemie van aardalkalimetalen is zeer rijk: van hun structurele deelname aan veel anorganische verbindingen tot de zogenaamde organometaalverbindingen; Dit zijn degenen die een interactie aangaan door covalente of coördinatiebindingen met organische moleculen.

Artikel index

  • 1 Chemische eigenschappen
    • 1.1 Ionisch karakter
    • 1.2 Metalen schakels
  • 2 reacties
    • 2.1 Reactie met water
    • 2.2 Reactie met zuurstof
    • 2.3 Reactie met halogenen
  • 3 Toepassingen
    • 3.1 Beryllium
    • 3.2 Magnesium
    • 3.3 Calcium
    • 3.4 Strontium
    • 3,5 Barium
    • 3.6 Radio
  • 4 referenties

Chemische eigenschappen

Fysiek zijn ze harder, compact en bestand tegen temperaturen dan alkalimetalen (die van groep 1). Dit verschil zit in hun atomen, of wat hetzelfde is, in hun elektronische structuren.

Door tot dezelfde groep van het periodiek systeem te behoren, vertonen al zijn soortgenoten chemische eigenschappen die hen als zodanig identificeren..

Waarom? Omdat de valentie-elektronenconfiguratie n isstwee, wat betekent dat ze twee elektronen hebben om te interageren met andere chemische soorten.

Ionisch karakter

Vanwege hun metaalachtige aard hebben ze de neiging elektronen te verliezen om tweewaardige kationen te vormen: Betwee+, Mgtwee+, ACtwee+, Dhrtwee+, Batwee+ en Ratwee+.

Op dezelfde manier dat de grootte van zijn neutrale atomen varieert naarmate hij door de groep afdaalt, worden zijn kationen ook groter als ze afstammen van de Betwee+ tot Ratwee+.

Als gevolg van hun elektrostatische interacties vormen deze metalen zouten met de meer elektronegatieve elementen. Deze sterke neiging om kationen te vormen is een andere chemische eigenschap van aardalkalimetalen: ze zijn zeer elektropositief..

Grote atomen reageren gemakkelijker dan kleine; dat wil zeggen, Ra is het meest reactieve metaal en het minst reactief. Dit is het product van de minder aantrekkelijke kracht die door de kern wordt uitgeoefend op steeds verder weg gelegen elektronen, nu met een grotere kans om naar andere atomen te "ontsnappen"..

Niet alle verbindingen zijn echter ionisch van aard. Beryllium is bijvoorbeeld erg klein en heeft een hoge ladingsdichtheid, waardoor de elektronenwolk van het aangrenzende atoom wordt gepolariseerd om een ​​covalente binding te vormen..

Welke gevolgen heeft dat? Dat berylliumverbindingen overwegend covalent en niet-ionisch zijn, in tegenstelling tot de andere, zelfs als het het Be kation istwee+.

Metalen schakels

Door twee valentie-elektronen te hebben, kunnen ze meer geladen "zeeën van elektronen" in hun kristallen vormen, die de metaalatomen beter integreren en groeperen in tegenstelling tot de alkalimetalen..

Deze metaalverbindingen zijn echter niet sterk genoeg om ze uitstekende hardheidseigenschappen te geven, ze zijn eigenlijk zacht..

Evenzo zijn deze zwak in vergelijking met die van overgangsmetalen, wat tot uiting komt in hun lagere smelt- en kookpunten..

Reacties

De aardalkalimetalen zijn zeer reactief, daarom komen ze in de natuur niet in hun zuivere toestand voor, maar zijn ze gebonden in verschillende verbindingen of mineralen. De reacties achter deze formaties kunnen generiek worden samengevat voor alle leden van deze groep.

Reactie met water

Ze reageren met water (met uitzondering van beryllium, vanwege zijn "taaiheid" bij het aanbieden van zijn elektronenpaar) om corrosieve hydroxiden en waterstofgas te produceren..

M (s) + 2HtweeO (l) => M (OH)twee(ac) + Htwee(g)

Magnesiumhydroxiden -Mg (OH)twee- en berili -Be (OH)twee- ze zijn niet erg oplosbaar in water; Bovendien is de tweede niet erg basaal, omdat de interacties covalent van aard zijn..

Reactie met zuurstof

Ze branden in contact met zuurstof in de lucht om de overeenkomstige oxiden of peroxiden te vormen. Barium, de op een na grootste metaalatomen, vormt peroxide (BaOtwee), stabieler omdat ionstralen Batwee+ metweetwee- zijn vergelijkbaar, waardoor de kristallijne structuur wordt versterkt.

De reactie is als volgt:

2 M (s) + Otwee(g) => 2MO ('s)

Daarom zijn de oxiden: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO en RaO.

Reactie met halogenen

Dit komt overeen met wanneer ze in zuur milieu reageren met halogenen om anorganische halogeniden te vormen. Dit heeft de algemene chemische formule MXtwee, en onder deze zijn: CaFtwee, BeCltwee, SrCltwee, BaItwee, RaItwee, CaBrtwee, enz.

Toepassingen

Beryllium

Gezien zijn inerte reactiviteit is beryllium een ​​metaal met een hoge weerstand tegen corrosie, en in kleine hoeveelheden toegevoegd aan koper of nikkel, vormt het legeringen met mechanische en thermische eigenschappen die interessant zijn voor verschillende industrieën..

Onder deze zijn die werken met vluchtige oplosmiddelen, waarbij de gereedschappen geen vonken mogen produceren als gevolg van mechanische schokken. Evenzo worden de legeringen ervan gebruikt bij de vervaardiging van raketten en materialen voor vliegtuigen.

Magnesium

In tegenstelling tot beryllium is magnesium milieuvriendelijker en een essentieel onderdeel van planten. Om deze reden is het van groot biologisch belang en in de farmaceutische industrie. Melkmagnesia is bijvoorbeeld een remedie tegen brandend maagzuur en bestaat uit een oplossing van Mg (OH)twee.

Het heeft ook industriële toepassingen, zoals bij het lassen van aluminium en zinklegeringen, of bij de productie van staal en titanium..

Calcium

Een van de belangrijkste toepassingen is CaO, dat reageert met aluminosilicaten en calciumsilicaten om cement en beton de gewenste eigenschappen voor constructie te geven. Evenzo is het een fundamenteel materiaal bij de bewerking van staal, glas en papier..

Aan de andere kant, CaCO3 neemt deel aan het Solvay-proces om Na te producerentweeCO3. De CaFtwee vindt toepassing bij de vervaardiging van cellen voor spectrofotometrische metingen.

Andere calciumverbindingen worden gebruikt bij de vervaardiging van voedsel, producten voor persoonlijke hygiëne of cosmetica.

Strontium

Bij het branden flitst strontium een ​​intens rood licht, dat wordt gebruikt in pyrotechniek en om fakkels te maken.

Barium

Bariumverbindingen absorberen röntgenstralen, dus BaSO4 -die ook onoplosbaar is en de Ba voorkomttwee+ giftige ronde vrij door het lichaam - het wordt gebruikt om veranderingen in de spijsverteringsprocessen te analyseren en te diagnosticeren.

Radio

Radium is gebruikt bij de behandeling van kanker vanwege zijn radioactiviteit. Sommige van zijn zouten werden gebruikt om horloges te kleuren, en deze toepassing werd later verboden vanwege de risico's voor degenen die ze droegen..

Referenties

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 juni 2018). Alkaline Earth Metals: eigenschappen van elementgroepen. Opgehaald op 7 juni 2018, van: thoughtco.com
  2. Mentzer, A.P. (14 mei 2018). Gebruik van alkalische aardmetalen. Wetenschappelijk. Opgehaald op 7 juni 2018, van: sciencing.com
  3. Wat zijn de toepassingen van aardalkalimetaal? (29 oktober 2009). eNotes. Opgehaald op 7 juni 2018, van: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Aardalkalimetalen. Opgehaald op 7 juni 2018, van: scienceclarified.com
  5. Wikipedia. (2018). Aardalkalimetaal. Opgehaald op 7 juni 2018, van: en.wikipedia.org
  6. Chemie LibreTexts. (2018). De alkalische aardmetalen (groep 2). Opgehaald op 7 juni 2018, van: chem.libretexts.org
  7. Chemische elementen. (2009, 11 augustus). Beryllium (Be). [Figuur]. Opgehaald op 7 juni 2018, van: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. In The elements of group 2. (Vierde editie.). Mc Graw Hill.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.