ALKALISKA JORDARTSMETALLER: EGENSKAPER, REAKTIONER, TILLÄMPNINGAR - KEMI - 2026

De alkaliska jordartsmetaller är de som utgör grupp 2 i det periodiska systemet, och de anges i lila kolumnen i bilden nedan. Från topp till botten är de beryllium, magnesium, kalcium, strontium, barium och radium. En utmärkt mnemonisk metod för att komma ihåg deras namn är genom uttalet av Mr. Becamgbara.

Genom att bryta ner bokstäverna till Mr. Becamgbara, har du att "Sr" är strontium. "Var" är den kemiska symbolen för beryllium, "Ca" är symbolen för kalcium, "Mg" är den för magnesium, och "Ba" och "Ra" motsvarar metallerna barium och radium, där det senare är ett naturelement. radioaktiv.

Uttrycket "alkaliskt" hänför sig till det faktum att de är metaller som kan bilda mycket basiska oxider; och å andra sidan avser "mark" mark, ett namn som ges på grund av dess låga löslighet i vatten. Dessa metaller i deras rena tillstånd uppvisar liknande silverfärgade färg, täckta av gråaktiga eller svarta oxidlager.

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 eller koordinationsbindningar med organiska molekyler.

Kemiska egenskaper

Fysiskt sett är de hårdare, täta och motståndskraftiga mot temperaturer än alkalimetaller (de i grupp 1). Denna skillnad ligger i deras atomer, eller vad som är samma, i deras elektroniska strukturer.

Eftersom de tillhör samma grupp på det periodiska systemet, uppvisar alla deras kongener kemiska egenskaper som identifierar dem som sådana.

Varför? Eftersom deras valenselektronkonfiguration är ns ² , vilket betyder 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 tvåvärda katjoner: Var ²⁺ , Mg ²⁺ , Ca ²⁺ , Sr ²⁺ , Ba ²⁺ och Ra ²⁺ .

På samma sätt som storleken på dess neutrala atomer varierar när den går ner genom gruppen, blir dess katjoner också större och går ner från Be ²⁺ till Ra ²⁺ .

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 på jordalkalimetaller: de är mycket elektropositiva.

Stora atomer reagerar lättare än små; med andra ord, Ra är den mest reaktiva metallen och var den minst reaktiva. Detta är produkten från den mindre attraktiva kraften som utövas av kärnan på alltmer avlägsna elektroner, nu med en större sannolikhet för att "rymma" till andra atomer.

Emellertid är inte alla föreningar joniska till sin natur. Till exempel är beryllium mycket litet och har en hög laddningstäthet, som polariserar elektronmolnet i den angränsande atomen för att bilda en kovalent bindning.

Vilken konsekvens medför det? Att berylliumföreningarna är övervägande kovalenta och icke-joniska, till skillnad från de andra, även om det är Be 2 ⁺ -katjonen .

Metalllänkar

Genom att ha två valenselektroner kan de bilda mer laddade "elektronhav" i sina kristaller, som integrerar och grupperar metallatomer närmare i motsats till alkalimetaller.

Dessa metallbindningar är emellertid inte tillräckligt starka för att ge dem enastående hårdhetsegenskaper, de är faktiskt mjuka.

Dessa är också svaga jämfört med övergångsmetaller, vilket återspeglas i deras lägre smält- och kokpunkter.

reaktioner

De jordalkaliska metallerna är mycket reaktiva, varför de inte finns i naturen i sina rena tillstånd, utan är kopplade till olika föreningar eller mineraler. Reaktionerna bakom dessa formationer kan sammanfattas generiskt för alla medlemmar i denna grupp

Reaktion med vatten

De reagerar med vatten (med undantag av beryllium, på grund av dess "seghet" när det gäller att erbjuda sina par elektroner) för att producera frätande hydroxider och vätgas.

M (s) + 2H ₂ O (l) => M (OH) ₂ (aq) + H ₂ (g)

Hydroxiderna av magnesium-Mg (OH) ₂ - och av berili -Be (OH) ₂ - är dåligt lösliga i vatten; dessutom är den andra av dem inte särskilt grundläggande, eftersom interaktionerna är kovalenta till sin natur.

Reaktion med syre

De brinner i kontakt med syre i luften för att bilda motsvarande oxider eller peroxider. Barium, den näst största metallatomer, bildar peroxid (BaO ₂ ), som är mera stabil, eftersom den joniska radierna Ba ²⁺ och O ₂ ^2- är liknande, förstärka den kristallina strukturen.

Reaktionen är som följer:

2M (s) + O ₂ (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 och bildar oorganiska halogenider. Detta har den allmänna kemiska formeln MX ₂ , och bland dessa är: CaF ₂ , BeCl ₂ , SrCl ₂ , bai ₂ , rai ₂ , CaBr ₂ , etc.

tillämpningar

Beryllium

Med tanke på dess inerta reaktivitet är beryllium en metall med hög motståndskraft mot korrosion och tillsätts i små proportioner till koppar eller nickel, och bildar legeringar med mekaniska och termiska egenskaper som är intressanta för olika industrier.

Bland dessa är de som arbetar med flyktiga lösningsmedel, där verktygen inte får producera gnistor på grund av mekaniska stötar. På samma sätt kan dess legeringar användas vid tillverkning av missiler och material för flygplan.

Magnesium

Till skillnad från beryllium är magnesium vänligare mot miljön och är en viktig del av växterna. Av denna anledning är det av hög biologisk betydelse och inom läkemedelsindustrin. Till exempel är mjölkmagnesia ett botemedel mot halsbränna och består av en lösning av Mg (OH) ₂ .

Det har också industriella tillämpningar, såsom svetsning av aluminium och zinklegeringar, eller vid tillverkning av stål och titan.

Kalcium

En av dess huvudanvändningar beror på CaO, som reagerar med aluminosilikater och kalciumsilikater för att ge cement och betong de önskade egenskaperna för konstruktion. På samma sätt är det ett grundläggande material vid tillverkning av stål, glas och papper.

Å andra sidan, CaCOa ₃ till deltar i Solvay-processen producera Na ₂ CO ₃ . CaF ₂ finner för sin del användning vid tillverkning av celler för spektrofotometriska mätningar.

Andra kalciumföreningar används vid tillverkning av livsmedel, personlig hygienprodukter eller kosmetika.

Strontium

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

Barium

Bariumföreningar absorberar röntgenstrålar, så BaSO ₄ - som också är olöslig och förhindrar att den giftiga Ba ²⁺ friterar i kroppen - används för att analysera och diagnostisera förändringar i matsmältningsprocesser.

Radio

Radium har använts vid behandling av cancer på grund av dess radioaktivitet. En del av dess salter användes för att färga klockor, och denna applikation var senare förbjuden på grund av riskerna för dem som bar dem.

referenser

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 juni 2018). Alkaliska jordartsmetaller: Egenskaper hos elementgrupper. Hämtad den 7 juni 2018 från: thoughtco.com
2. Mentzer, AP (14 maj 2018). Användning av alkaliska jordartsmetaller. 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 jordartsmetaller. 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). De alkaliska jordmetallerna (grupp 2). Hämtad den 7 juni 2018 från: chem.libretexts.org
7. Kemiska element. (2009, 11 augusti). Beryllium (Be). . 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.