Получение. Свойства щелочноземельных металлов

Ba

Sr

Ca

Mg

Be

Нахождение в природе

Химические свойства

Физические свойства

Свойства щелочноземельных металлов

ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Атомный номер	Название	Атомная масса	Электронная конфигурация	r г/см^3	t°пл. °C	t°кип. °C	ЭО	Атомный радиус, нм	Степень окисления
	Бериллий Be	9,01	[He] 2s^2	1,86			1,5	0,113	+2
	Магний Mg	24,3	[Ne]3s^2	1,74	649,5		1,2	0,16	+2
	Кальций Ca	40,08	[Ar] 4s^2	1,54			1,0	0,2	+2
	Стронций Sr	87,62	[Kr] 5s^2	2,67			1,0	0,213	+2
	Барий Ba	137,34	[Xe] 6s^2	3,61			0,9	0,25	+2
	Радий Ra		[Rn] 7s^2	~6	~700		0,9	–	+2

Щелочноземельные металлы (по сравнению со щелочными металлами) обладают более высокими t°пл. и t°кип., потенциалами ионизации, плотностями и твердостью.

1. Очень реакционноспособны.

2. Обладают положительной валентностью +2.

3. Реагируют с водой при комнатной температуре (кроме Be) с выделением водорода.

4. Обладают большим сродством к кислороду (восстановители).

5. С водородом образуют солеобразные гидриды ЭH₂.

6. Оксиды имеют общую формулу ЭО. Тенденция к образованию пероксидов выражена слабее, чем для щелочных металлов.

3BeO • Al₂O₃ • 6SiO₂ – берилл

MgCO₃ – магнезит

CaCO₃ • MgCO₃ – доломит

KCl • MgSO₄ • 3H₂O – каинит

KCl • MgCl₂ • 6H₂O – карналлит

CaCO₃ – кальцит (известняк, мрамор и др.)

Ca₃(PO₄)₂ – апатит, фосфорит

CaSO₄ • 2H₂O – гипс

CaSO₄ – ангидрит

CaF₂ – плавиковый шпат (флюорит)

SrSO₄ – целестин

SrCO₃ – стронцианит

BaSO₄ – барит

BaCO₃ – витерит

Бериллий получают восстановлением фторида:

BeF₂ + Mg –^t°® Be + MgF₂

Барий получают восстановлением оксида:

3BaO + 2Al –^t°® 3Ba + Al₂O₃

Остальные металлы получают электролизом расплавов хлоридов:

CaCl₂ ® Ca + Cl₂­

катод: Ca²⁺ + 2ē ® Ca⁰

анод: 2Cl^- – 2ē ® Cl⁰₂­

Металлы главной подгруппы II группы - сильные восстановители; в соединениях проявляют только степень окисления +2. Активность металлов и их восстановительная способность увеличивается в ряду: ––Be–Mg–Ca–Sr–Ba®

1. Реакция с водой.

В обычных условиях поверхность Be и Mg покрыты инертной оксидной пленкой, поэтому они устойчивы по отношению к воде. В отличие от них Ca, Sr и Ba растворяются в воде с образованием гидроксидов, которые являтся сильными основаниями:

Mg + 2H₂O –^t°® Mg(OH)₂ + H₂­

Ca + 2H₂O ® Ca(OH)₂ + H₂­

2. Реакция с кислородом.

Все металлы образуют оксиды RO, барий-пероксид – BaO₂:

2Mg + O₂ ® 2MgO

Ba + O₂ ® BaO₂

3. С другими неметаллами образуются бинарные соединения:

Be + Cl₂ ® BeCl₂(галогениды)

Ba + S ® BaS(сульфиды)

3Mg + N₂ ® Mg₃N₂(нитриды)

Ca + H₂ ® CaH₂(гидриды)

Ca + 2C ® CaC₂(карбиды)

3Ba + 2P ® Ba₃P₂(фосфиды)

Бериллий и магний сравнительно медленно реагируют с неметаллами.

4. Все металлы растворяются в кислотах:

Ca + 2HCl ® CaCl₂ + H₂­

Mg + H₂SO₄(разб.) ® MgSO₄ + H₂­

Бериллий также растворяется в водных растворах щелочей:

Be + 2NaOH + 2H₂O ® Na₂[Be(OH)₄] + H₂­

5. Качественная реакция на катионы щелочноземельных металлов – окрашивание пламени в следующие цвета:

Ca²⁺ - темно-оранжевый

Sr²⁺- темно-красный

Ba²⁺ - светло-зеленый

Катион Ba²⁺ обычно открывают обменной реакцией с серной кислотой или ее солями:

Сульфат бария – белый осадок, нерастворимый в минеральных кислотах.

Дата добавления: 2014-01-14