Характеристика подгруппы цинка

Понятие жесткости воды

Общая характеристика элементов группы

ВТОРОЙ ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ

Уменьшение способности ионов к присоединению электронов

Уменьшение химической активности нейтральных атомов

К, Са, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H₂, Cu, Hg, Ag, Au

В этом ряду помещен и водород, так как он тоже может вытеснять некоторые металлы из растворов их солей и в свою очередь вытесняется многими металлами из растворов кислот.

* Бекетов Николай Николаевич (182,7—1911) — крупнейший русский ученый - физико-химик. Наиболее выдающимся трудом Бекетова являются его «Исследования над явлениями вытеснения одних элементов другими», опубликованные в 1865 г. На основании своих исследований Бекетов расположил все металлы в ряд, получивший впоследствии название ряда напряжений. Он открыл свойство алюминия вытеснять при высокой температуре металлы из их окислов. Это открытие легло впоследствии в основу алюминотермии, получившей большое применение в металлургии.

1. Вторая группа периодической системы объединяет элементы, содержащие в наружном слое атома два электрона и способные отдавать только эти два электрона. Типическими элементами вто­рой группы являются бериллий и магний. По строению предпоследнего электронного слоя (восемь электронов) к ним примыкают элементы четных рядов больших периодов: кальций, стронций, барий и радий.

Все шесть указанных элементов объединяются в одну главную подгруппу второй группы. Побочную подгруппу образуют металлы цинк, кадмий и ртуть, стоящие в нечетных рядах больших периодов и имеющие в предпоследнем электронном слое атома восемнадцать электронов.

Все элементы, входящие в главную подгруппу второй группы, кроме бериллия, обладают ярко выраженными металли­ческими свойствами. В свободном состоянии они представляют собой серебристо-белые вещества, более твердые, чем щелочные металлы, с довольно высокими температурами плавления и кипе­ния. По плотности все они, кроме радия, относятся к легким метал­лам. Первые два члена рассматриваемой группы занимают в ней несколько особое положение, отличаясь во многих отношениях от остальных четырех элементов. Бериллий, если не учитывать его иную валентность, приближается по своим свойствам к алюминию, а магний проявляет сходство с элементами нечетной подгруппы, особенно с цинком.

Имея в наружном слое два электрона, удаленные на значительное расстояние от ядра, атомы элементов главной подгруппы легко отдают их, превращаясь в положительно заряженные ионы. Поэтому в отношении химической активности эти элементы лишь немного уступают щелочным металлам. Подобно последним, они довольно быстро окисляются на воздухе и могут вытеснять водород из воды при обыкновенной температуре. Однако бериллий и магний взаимодействуют с водой очень медленно, так как образующиеся при этом гидроксиды мало растворимы в воде; покрывая поверхность металла, они затрудняют дальнейшее течение реакции. Остальные четыре металла ввиду лучшей растворимости их гидроксидов реагируют с водой значительно энергичнее.

Входящие в состав главной подгруппы кальций, стронций и барий издавна получили название щелочноземельных металлов. При сжигании щелочноземельных металлов всегда получаются нормальные оксиды типа МО. Перекиси, поскольку они вообще образуются, гораздо менее стойки, чем перекиси щелочных металлов.

Оксиды кальция, стронция и бария непосредственно соединяются с водой, переходя в гидроокиси. Растворимость последних сильно увеличивается при переходе от кальция к следующим щелочно­земельным металлам, составляя для гидроокиси барий уже 38 г в литре. В такой же последовательности увеличивается и основной характер гидроокисей.

Щелочноземельные металлы могут соединяться с водородом, образуя гидриды, аналогичные гидридам щелочных металлов (например, СаН2).

Замечательна склонность щелочноземельных металлов соеди­няться с азотом, возрастающая по мере увеличения их атомного веса. Уже при обыкновенной температуре щелочноземельные ме­таллы медленно соединяются с азотом, образуя нитриды.

В отличие от солей щелочных металлов многие из солей щелочноземельных металлов мало растворимы в воде. К таким солям относятся карбонаты, сульфаты, фосфаты и некоторые другие соли.

Во всех своих соединениях щелочноземельные металлы только двухвалентны.

Дата добавления: 2014-01-05