Alkaljordsmetaller Kemiska egenskaper, reaktioner och tillämpningar

den jordalkalimetaller är de som utgör grupp 2 i det periodiska tabellen och anges i den lilla kolumnen i den nedre bilden. Från topp till botten är de beryllium, magnesium, kalcium, strontium, barium och radium. För att komma ihåg deras namn är en utmärkt mnemonic metod av uttalandet av Mr Becamgbara.

Att bryta ner bokstäverna av Mr Becamgbara, man måste "Sr" är strontium. "Be" är den kemiska symbolen för beryllium, "Ca" är symbolen på kalcium, "Mg" är magnesium, och "Ba" och "Ra" motsvarar metallerna barium och radium, den andra är ett naturelement radioaktivt.

Uttrycket "alkaliskt" hänför sig till det faktum att de är metaller som kan bilda mycket basiska oxider; och "terre" å andra sidan avser land, namn tilldelat på grund av sin låga löslighet i vatten. Dessa metaller i deras rena tillstånd har liknande silverfärgade färgämnen, täckta av lager av gråaktig eller svart oxid.

Kemin för jordalkalimetaller är mycket rik: från deras strukturella deltagande i många oorganiska föreningar till de så kallade organometalliska föreningarna; Dessa är de som interagerar med kovalenta bindningar eller samordning med organiska molekyler.

index

• 1 Kemiska egenskaper
  • 1.1 Jonisk karaktär
  • 1.2 Metalliska länkar
• 2 reaktioner
  • 2.1 Reaktion med vatten
  • 2.2 Reaktion med syre
  • 2.3 Reaktion med halogener
• 3 applikationer
  • 3,1 beryllium
  • 3,2 magnesium
  • 3,3 kalcium
  • 3,4 Strontium
  • 3,5 barium
  • 3,6 radio
• 4 referenser

Kemiska egenskaper

Fysiskt är de hårdare, tätare och mer resistenta mot temperaturer än alkalimetaller (grupp 1). Denna skillnad ligger i deras atomer, eller vad som är densamma, i deras elektroniska strukturer.

När de tillhör samma grupp i det periodiska bordet uppvisar alla deras kongenar kemiska egenskaper som identifierar dem som sådana.

Varför? Eftersom dess valens elektroniska konfiguration är ns², vilket innebär att de har två elektroner att interagera med andra kemiska arter.

Jonisk karaktär

På grund av sin metalliska natur tenderar de att förlora elektroner för att bilda divalenta katjoner: Be²⁺, mg²⁺, Ca²⁺, sr²⁺, Ba²⁺ och Ra²⁺.

På samma sätt som storleken av dess neutrala atomer varierar när den faller genom gruppen, blir dess kationer också större som går ner från Be²⁺ tills Ra²⁺.

Som ett resultat av deras elektrostatiska interaktioner bildar dessa metaller salter med de mest elektronegativa elementen. Denna höga tendens att bilda katjoner är en annan kemisk kvalitet hos jordalkalimetaller: de är mycket elektropositiva.

Stora atomer reagerar lättare än små atomer; det vill säga Ra är den mest reaktiva metallen och den minst reaktiva. Detta är produkten av den lägre attraktiva kraft som utövas av kärnan på alltmer avlägsna elektroner, nu mer benägna att "fly" andra atomer.

Emellertid är inte alla föreningar joniska i naturen. Beryllium är till exempel mycket liten och har en hög laddningstäthet, som polariserar det elektroniska molnet hos den närliggande atomen för att bilda ett kovalent bindemedel.

Vilken konsekvens kommer det med? Att berylliumföreningarna är övervägande kovalenta och nonjoniska, till skillnad från de andra, även om det är katjonen Be²⁺.

Metal länkar

Genom att ha två valenselektroner kan de bilda mer laddade "elektronsöar" i sina kristaller, vilka integrerar och närmare grupperar metallatomerna i motsats till alkalimetallerna.

Emellertid är dessa metallbindningar inte tillräckligt starka för att ge dem enastående hårdhetsegenskaper, som är faktiskt mjuka.

Dessa är också svaga jämfört med övergångsmetaller, vilket återspeglar deras lägre smält- och kokpunkt.

reaktioner

Jordalkalimetallerna är mycket reaktiva, varför de inte existerar i naturen i sina rena tillstånd, men bundna i olika föreningar eller mineraler. Reaktionerna bakom dessa formationer kan sammanfattas generellt för alla medlemmar i denna grupp

Reaktion med vatten

Reagera med vatten (med undantag av beryllium, på grund av dess "täthet" för att erbjuda sitt par elektroner) för att producera frätande hydroxider och vätgas.

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

Magnesiumhydroxider -Mg (OH)₂- och från berili-Be (OH)₂- de är dåligt lösliga i vatten; Dessutom är den andra inte mycket grundläggande eftersom interaktionerna är av en kovalent natur.

Reaktion med syre

De brinner i kontakt med syre i luften för att bilda motsvarande oxider eller peroxider. Barium, den näst mest voluminösa metallen, bildar peroxid (BaO)₂), stabilare på grund av jonradierna Ba²⁺ och O₂^2- De är liknande, förstärker den kristallina strukturen.

Reaktionen är som följer:

2M (s) + O₂(g) => 2MO (s)

Därför är oxiderna: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO och RaO.

Reaktion med halogener

Detta motsvarar när de reagerar i ett surt medium med halogenerna för att bilda oorganiska halogenider. Detta har generell kemisk formel MX₂, och bland dessa är: CaF₂, BeCl₂, SrCl₂, Bai₂, Rai₂, CaBr₂, etc.

tillämpningar

beryllium

Beryllium är en metall med hög korrosionsbeständighet, och i små proportioner tillsätts legeringar av koppar eller nickel med intressanta mekaniska och termiska egenskaper för olika industrier.

Bland dessa är de som arbetar med flyktiga lösningsmedel, där verktygen inte får producera gnistor på grund av mekaniska stötar. Dessutom finner dess legeringar användning i utvecklingen av missiler och material för flygplan.

magnesium

Till skillnad från beryllium är magnesium mer miljövänligt och är en väsentlig del av växterna. Av denna anledning har den hög biologisk betydelse och inom läkemedelsindustrin. Mjölk magnesia är till exempel ett medel mot halsbränna och består av en lösning av Mg (OH)₂.

Det har också industriella tillämpningar, t.ex. vid svetsning av aluminium och zinklegeringar, eller vid produktion av stål och titan.

kalcium

En av dess huvudsakliga användningar beror på CaO, som reagerar med aluminosilikater och kalciumsilikater för att ge cement och betong de önskade egenskaperna för byggnader. Det är också ett grundläggande material vid produktion av stål, glas och papper.

Å andra sidan, CaCO₃ deltar i Solvay-processen för att producera Na₂CO₃. För sin del, CaF₂ finner användning vid tillverkning av celler för spektrofotometriska mätningar.

Andra kalciumföreningar har användning vid framställning av livsmedel, personliga hygienprodukter eller kosmetika.

strontium

Vid bränning blinkar strontium ett intensivt rött ljus, som används i pyroteknik och för att göra flares.

barium

Bariumföreningar absorberar röntgenstrålar, så BaSO₄ -vilket också är olösligt och förhindrar Ba²⁺ giftig runda fri av organismen - används för att analysera och diagnostisera förändringar i matsmältningsprocesserna.

radio

Radium har använt sig vid behandling av cancer på grund av dess radioaktivitet. Några av dess salter var utformade för att färga klockor, sedan förbjöds denna ansökan på grund av riskerna för dem som bar dem.

referenser

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 juni 2018). Alkaliska jordmetaller: Egenskaper hos elementgrupper. Hämtad den 7 juni 2018, från: thoughtco.com
2. Mentzer, A.P. (14 maj 2018). Användningar av alkaliska jordmetaller. Sciencing. Hämtad den 7 juni 2018, från: sciencing.com
3. Vad är användningen av jordalkalimetall? (29 oktober 2009). eNotes. Hämtad den 7 juni 2018, från: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Alkaliska jordmetaller. Hämtad den 7 juni 2018, från: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Alkalisk jordartsmetall. Hämtad den 7 juni 2018, från: en.wikipedia.org
6. Kemi LibreTexts. (2018). Alkaliska jordmetallerna (grupp 2). Hämtad den 7 juni 2018, från: chem.libretexts.org
7. Kemiska element. (11 augusti 2009). Beryllium (Be). [Bild]. Hämtad den 7 juni 2018, från: commons.wikimedia.org
8. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi I Elementen i grupp 2. (Fjärde upplagan.). Mc Graw Hill.