Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.10: Лужноземельні метали

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    19366

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Устриці виготовляються з сполук кальцію
    Малюнок\(\PageIndex{1}\) (Кредит: Надано морською піхотою США; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:USMC-090612-M-4498L-002.jpg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Як пов'язані оболонки устриць та хімія?

    Багато хімії ми приймаємо як належне. Мало хто з нас замислюється про хімію кісткових або устричних раковин. Обидва ці матеріали мають в собі велику кількість сполук кальцію і відіграють важливу роль у підтримці структури організму. Оболонка забезпечує тверде оточення для устриці. Кістки надають підтримку тілу, щоб людина могла пересуватися, а не просто бути м'якою масою тканини.

    Скелет людини складається з аналогічних сполук, як устриці
    Малюнок\(\PageIndex{2}\) (Кредит: Jossifresco; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skeleton_diagram.svg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Лужноземельні метали

    2 групи елементів відносять до «лужноземельних» металів (колонка tan нижче). Назва «лужна» походить від того, що сполуки цих елементів утворюють основні (рН більше 7) або лужні розчини при розчиненні у воді. Якщо всі елементи групи 1 мають один\(s\) електрон у зовнішній орбіталі, ми можемо передбачити, що елементи групи 2 матимуть два електрони в цій зовнішній оболонці.

    Лужноземельні метали по таблиці Менделєєва
    Малюнок\(\PageIndex{3}\) (Кредит: Користувач: Цефей/Вікісховище, змінено Фондом CK-12; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Periodic_table.svg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Атом берилію, перший елемент групи 2, має атомний номер чотири. Атом має оболонку 1s заповнену, а також оболонку 2s, що дає в цілому чотири електрони (\(1s^2 2s^2\)). Відзначимо, що в зовнішній оболонці є два\(s\) електрони, структура, характерна для елементів групи 2. Барій (атомний номер 56) має однакову зовнішню оболонку з двох електронів в\(s\) орбіталі, хоча внутрішня електронна структура для барію досить складна.

    Електронні орбіталі в барії
    Малюнок\(\PageIndex{4}\) (Кредит: Інгмар Рунге; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Barium_%2528Elektronenbestzung%2529.png(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

    Радій (атомний номер 88) має аналогічні властивості барію і також входить до категорії 2 групи. Однак радій є радіоактивним елементом і, як правило, відноситься до категорії радіоізотопів, крім того, що є лужноземельним металом, оскільки він не є стабільним елементом.

    Елементи групи 2 мають тенденцію бути менш реактивними, ніж їх аналоги групи 1. Необхідність видалення двох електронів для того, щоб матеріал реагував, означає, що для видалення електронів потрібно більше енергії. Однак ці елементи є досить реактивними, що вони не існують у своїх елементарних формах в природі, а присутні у вигляді сполук.

    Використання лужноземельних сполук

    Так як магній горить яскраво, його використовують в спалахах і феєрверках. Магнієві сплави з алюмінієм забезпечують легку вагу та міцні матеріали для літаків, ракет та ракет. Кілька антацидів використовують гідроксид магнію для нейтралізації надлишку шлункової кислоти.

    Сполуки кальцію широко містяться у вапняку, мармурі та крейді. Кальцій - важлива складова цементу. Інші види використання включають хлорид кальцію як обмерзання і вапняк як білий пігмент у фарбах і зубній пасті.

    Стронцій широко використовується в феєрверках і магнітах. Барієві сполуки можуть використовуватися в фарбах, наповнювачі для гуми, пластику, смол, а також як контрастна речовина для рентгенівських променів. Багато сполук берилію токсичні, але ці матеріали були використані в металевих сплавах.

    Резюме

    • Лужноземельні елементи знаходяться в групі 2 таблиці Менделєєва.
    • Кожен з цих елементів має два s електронів у своїй зовнішній оболонці.
    • Лужноземельні елементи менш реактивні, ніж лужні метали.

    Рецензія

    1. Чому ці елементи відомі як «лужноземельні» елементи?
    2. Скільки електронів знаходиться у зовнішній оболонці лужноземельних елементів?
    3. Чи є лужноземельні елементи більш-менш реактивними, ніж лужні метали? Поясніть свою відповідь.
    4. Чи зазвичай радій вважається частиною лужноземельної категорії з точки зору хімії? Поясніть свою відповідь.