Golongan IIA hanya mengandung logam - Be (berilium), Mg (magnesium), Ca (kalsium), Sr (strontium), Ba (barium) dan Ra (radium). Sifat kimia dari perwakilan pertama kelompok ini, berilium, sangat berbeda dari sifat kimia elemen lain dari kelompok ini. Sifat kimianya dalam banyak hal bahkan lebih mirip dengan aluminium daripada logam golongan IIA lainnya (yang disebut "kesamaan diagonal"). Magnesium juga sangat berbeda dari Ca, Sr, Ba dan Ra dalam sifat kimia, tetapi masih memiliki sifat kimia yang jauh lebih mirip dengan mereka dibandingkan dengan berilium. Karena kesamaan yang signifikan dari sifat kimia kalsium, strontium, barium dan radium, mereka digabungkan menjadi satu keluarga, yang disebut alkali tanah logam.
Semua elemen grup IIA milik s-elemen, mis. mengandung semua elektron valensinya s-tingkat bawah. Dengan demikian, konfigurasi elektron dari lapisan elektron terluar dari semua unsur kimia dari golongan ini memiliki bentuk tidak 2 , di mana n- jumlah periode di mana elemen berada.
Karena kekhasan struktur elektronik logam golongan IIA, unsur-unsur ini, selain nol, hanya mampu memiliki satu keadaan oksidasi tunggal, sama dengan +2. Zat sederhana yang dibentuk oleh unsur-unsur golongan IIA, ketika berpartisipasi dalam reaksi kimia apa pun, hanya dapat dioksidasi, mis. menyumbangkan elektron:
Saya 0 - 2e - → Saya +2
Kalsium, strontium, barium dan radium sangat reaktif. Zat sederhana yang dibentuk oleh mereka adalah agen pereduksi yang sangat kuat. Magnesium juga merupakan agen pereduksi yang kuat. Aktivitas reduksi logam mematuhi hukum umum hukum periodik D.I. Mendeleev dan meningkat ke bawah subkelompok.
Interaksi dengan zat sederhana
dengan oksigen
Tanpa pemanasan, berilium dan magnesium tidak bereaksi dengan oksigen atmosfer atau oksigen murni karena fakta bahwa mereka ditutupi dengan lapisan pelindung tipis yang masing-masing terdiri dari BeO dan MgO oksida. Penyimpanannya tidak memerlukan metode perlindungan khusus dari udara dan kelembaban, tidak seperti logam alkali tanah, yang disimpan di bawah lapisan cairan lembam bagi mereka, paling sering minyak tanah.
Be, Mg, Ca, Sr, jika dibakar dalam oksigen, membentuk oksida dengan komposisi MeO, dan Ba adalah campuran barium oksida (BaO) dan barium peroksida (BaO 2):
2Mg + O2 \u003d 2MgO
2Ca + O 2 \u003d 2CaO
2Ba + O 2 \u003d 2BaO
Ba + O 2 \u003d BaO 2
Perlu dicatat bahwa selama pembakaran logam alkali tanah dan magnesium di udara, reaksi logam-logam ini dengan nitrogen atmosfer juga berlangsung berdampingan, sebagai akibatnya, selain senyawa logam dengan oksigen, nitrida dengan umum rumus Me 3 N 2 juga terbentuk.
dengan halogen
Berilium bereaksi dengan halogen hanya pada suhu tinggi, sedangkan logam golongan IIA lainnya sudah pada suhu kamar:
Mg + I 2 \u003d MgI 2 - magnesium iodida
Ca + Br 2 \u003d CaBr 2 - kalsium bromida
Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2 - barium klorida
dengan non-logam dari kelompok IV-VI
Semua logam golongan IIA bereaksi ketika dipanaskan dengan semua non-logam golongan IV-VI, tetapi tergantung pada posisi logam dalam golongan tersebut, serta aktivitas non-logam, diperlukan tingkat pemanasan yang berbeda. Karena berilium adalah yang paling lembam secara kimia di antara semua logam golongan IIA, reaksinya dengan nonlogam membutuhkan lebih banyak tentang suhu tinggi.
Perlu dicatat bahwa selama reaksi logam dengan karbon, karbida dari berbagai alam dapat terbentuk. Ada karbida yang terkait dengan metanida dan secara konvensional dianggap sebagai turunan metana, di mana semua atom hidrogen digantikan oleh logam. Mereka, seperti metana, mengandung karbon dalam keadaan oksidasi -4, dan selama hidrolisis atau interaksinya dengan asam non-pengoksidasi, metana adalah salah satu produknya. Ada juga jenis karbida lain - asetilenida, yang mengandung ion C 2 2-, yang sebenarnya merupakan fragmen dari molekul asetilen. Karbida jenis asetilenida pada hidrolisis atau interaksi dengan asam non-pengoksidasi membentuk asetilena sebagai salah satu produk reaksi. Jenis karbida apa - methanide atau acetylenide - akan diperoleh dengan interaksi satu atau lain logam dengan karbon tergantung pada ukuran kation logam. Sebagai aturan, metanida dibentuk dengan ion logam yang memiliki jari-jari kecil, dan asetilida dengan ion yang lebih besar. Dalam kasus logam dari kelompok kedua, metanida diperoleh dengan interaksi berilium dengan karbon:
Logam yang tersisa dari kelompok II A membentuk asetilenida dengan karbon:
Dengan silikon, logam golongan IIA membentuk silisida - senyawa jenis Me 2 Si, dengan nitrogen - nitrida (Me 3 N 2), fosfor - fosfida (Me 3 P 2):
dengan hidrogen
Semua logam alkali tanah bereaksi ketika dipanaskan dengan hidrogen. Agar magnesium dapat bereaksi dengan hidrogen, pemanasan saja, seperti dalam kasus logam alkali tanah, tidak cukup; selain suhu tinggi, peningkatan tekanan hidrogen juga diperlukan. Berilium tidak bereaksi dengan hidrogen dalam kondisi apa pun.
Interaksi dengan zat kompleks
dengan air
Semua logam alkali tanah secara aktif bereaksi dengan air untuk membentuk alkali (hidroksida logam terlarut) dan hidrogen. Magnesium bereaksi dengan air hanya selama perebusan, karena ketika dipanaskan, lapisan oksida pelindung MgO larut dalam air. Dalam kasus berilium, lapisan oksida pelindung sangat tahan: air tidak bereaksi dengannya baik saat mendidih atau bahkan pada suhu panas merah:
dengan asam non-pengoksidasi
Semua logam dari subkelompok utama kelompok II bereaksi dengan asam non-pengoksidasi, karena mereka berada dalam rangkaian aktivitas di sebelah kiri hidrogen. Dalam hal ini, garam dari asam dan hidrogen yang sesuai terbentuk. Contoh reaksi:
Be + H 2 SO 4 (razb.) \u003d BeSO 4 + H 2
Mg + 2HBr \u003d MgBr 2 + H 2
Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2
dengan asam pengoksidasi
asam nitrat encer
Semua logam Golongan IIA bereaksi dengan asam nitrat encer. Dalam hal ini, produk reduksi bukan hidrogen (seperti dalam kasus asam non-pengoksidasi) adalah nitrogen oksida, terutama oksida nitrat (I) (N 2 O), dan dalam kasus asam nitrat yang sangat encer, amonium nitrat ( NH 4 NO 3):
4Ca + 10HNO3 ( razb .) \u003d 4Ca (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O
4Mg + 10HNO3 (sangat terpilah-pilah)\u003d 4Mg (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
asam nitrat pekat
Asam nitrat pekat pada suhu biasa (atau rendah) mempasif berilium, mis. tidak bereaksi dengannya. Saat mendidih, reaksi dimungkinkan dan berlangsung terutama sesuai dengan persamaan:
Magnesium dan logam alkali tanah bereaksi dengan asam nitrat pekat untuk membentuk berbagai macam produk reduksi nitrogen yang berbeda.
asam sulfat pekat
Berilium dipasifkan dengan asam sulfat pekat, mis. tidak bereaksi dengannya dalam kondisi normal, namun, reaksi berlangsung selama mendidih dan mengarah pada pembentukan berilium sulfat, belerang dioksida, dan air:
Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Barium juga dipasifkan oleh asam sulfat pekat karena pembentukan barium sulfat yang tidak larut, tetapi bereaksi dengannya ketika dipanaskan, barium sulfat larut ketika dipanaskan dalam asam sulfat pekat karena konversinya menjadi barium hidrogen sulfat.
Logam yang tersisa dari kelompok utama IIA bereaksi dengan asam sulfat pekat dalam kondisi apa pun, termasuk dalam cuaca dingin. Reduksi belerang dapat terjadi pada SO2, H2S dan S, tergantung pada aktivitas logam, suhu reaksi dan konsentrasi asam:
Mg + H2SO4 ( konsentrasi .) \u003d MgSO 4 + SO 2 + H 2 O
3Mg + 4H2SO4 ( konsentrasi .) \u003d 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O
4Ca + 5H2SO4 ( konsentrasi .) \u003d 4CaSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
dengan alkali
Magnesium dan logam alkali tanah tidak berinteraksi dengan alkali, dan berilium mudah bereaksi baik dengan larutan alkali maupun dengan alkali anhidrat selama fusi. Selain itu, bila reaksi dilakukan dalam larutan berair, air juga terlibat dalam reaksi, dan produk yang dihasilkan adalah tetrahidroksoberilat dari logam alkali atau alkali tanah dan gas hidrogen:
Jadilah + 2KOH + 2H 2 O \u003d H 2 + K 2 - kalium tetrahydroxoberyllate
Saat melakukan reaksi dengan alkali padat selama fusi, berilat dari logam alkali atau alkali tanah dan hidrogen terbentuk.
Be + 2KOH \u003d H 2 + K 2 BeO 2 - kalium berilat
dengan oksida
Logam alkali tanah, serta magnesium, dapat mereduksi logam yang kurang aktif dan beberapa non-logam dari oksidanya ketika dipanaskan, misalnya:
Metode memulihkan logam dari oksidanya dengan magnesium disebut magnesiumtermi.
S-elemen 2 grup
KARAKTERISTIK UMUM. Untuk logam alkali tanah biasanya
termasuk kalsium, strontium dan barium, karena oksidanya (tanah) pada
dilarutkan dalam air menghasilkan alkali. berilium dan magnesium oksida dalam air
larut. Terkadang semua logam dari golongan 2A disebut
alkali tanah. Pada tingkat terluar, atom memiliki 2 elektron (Be -
2s2, Mg - 3s2, Ca - 4s2, dll.).
Ketika tereksitasi, elektron s pergi ke p-
sublevel dan kemudian pembentukan dua ikatan dimungkinkan
(valensi adalah dua). Dalam senyawa logam
menunjukkan keadaan oksidasi +2.
1. Logam alkali tanah adalah agen pereduksi kuat, meskipun
lebih rendah dari logam alkali. Sifat restoratif tumbuh
dari atas ke bawah, yang bertepatan dengan peningkatan jari-jari atom (Be - 0,113
nm, Ba - 0,221 nm) dan melemahnya ikatan antara elektron dan nukleus. Jadi, Jadilah dan Mg
menguraikan air sangat lambat, sedangkan Ca, Sr, Ba cepat.
2. Di udara, Be dan Mg ditutupi dengan film pelindung dan terbakar ketika
hanya ketika dinyalakan, sedangkan Ca, Sr, Ba menyala sendiri ketika
kontak dengan udara.
3. Be dan Mg oksida tidak larut dalam air dan Be dan Mg hidroksida
diperoleh secara tidak langsung, sedangkan oksida Ca, Sr, Ba digabungkan dengan
air untuk membentuk hidroksida. Berilium oksida memiliki sifat amfoter
sifat, oksida yang tersisa adalah sifat utama.
4. Be (OH) 2 dan Mg (OH) 2 hampir tidak larut dalam air (0,02 dan 2 mg per 100 g).
Kelarutan Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 adalah 0,1, 0,7 dan 3,4 g.
Be (OH) 2 ini adalah hidroksida amfoter, Mg (0H) 2, adalah basa lemah,
Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(0H)2 adalah basa kuat.
5. Halida sangat larut dalam air, tetapi kelarutannya
sulfat jatuh dari atas ke bawah. Jadi, 35,6 g dilarutkan dalam 100 g air.
MgSO4, tetapi hanya 0,2 g CaSO4, 0,01 g SrSO4 dan 0,0002 g BaSO4.
6. Kelarutan karbonat menurun dari atas ke bawah. MgCO3 - 0,06 g per
100 g air, BaCO3 total - 0,002 g. Stabilitas termal karbonat
tumbuh dari atas ke bawah: Jika BeCO3 terurai pada 100o, MgCO3 - pada 350o, maka
CaCO3 - pada 900o, SrCO3 - 1290o BaCO3 - pada 1350o.
BERILIUM - memiliki kovalen yang lebih jelas
sifat (non-logam) daripada unsur golongan 2A lainnya. Dan diriku sendiri
berilium, oksida dan hidroksidanya memiliki sifat amfoter.
Be + 2HCl = BeCl2 + H2 Be + 2KOH + 2H2O = K2 + H2
BeO + 2HCl = BeCl2 + H2O BeO + 2KOH + H2O = K2
Be(OH)2 + 2HCl = BeCl2 + 2H2O Be(OH)2 + 2KOH = K2
Magnesium dan kalsium
INFORMASI UMUM. Kandungan magnesium dan kalsium di kerak bumi 2.1
dan 3,6%. Mineral magnesium-MgCO3. CaCO3 - dolomit, MgCO3 - magnesit, KCl.
6H2O - karnalit; MgSO4
KCl. 3H2O - kainit. Mineral kalsium:
CaCO3 - kalsit (batu kapur, kapur, marmer), aSO4
2H2O - gipsum, Ca3(PO4)2 -
fosforit, 3Ca3(PO4)2
CaF2 - apatit.
Magnesium dan kalsium - logam perak-putih meleleh pada 651 dan
851o C. Kalsium dan garamnya mewarnai api merah bata.
MENERIMA. Kalsium dan magnesium diperoleh dengan elektrolisis lelehan
kalsium klorida atau magnesium klorida atau dengan metode aluminotermik.
elektrolisis menjadi
aCl2 Ca + Cl2 4CaO + 2Al = 3Ca + CaO . Al2O3
Sifat kimia kalsium dan magnesium.
Dalam senyawa, kedua logam menunjukkan keadaan oksidasi +2. Pada
Dalam hal ini, kalsium lebih aktif daripada magnesium, meskipun lebih rendah daripada strontium dan
1. Interaksi dengan oksigen datang dengan pengapian dan
pelepasan panas dan cahaya.
Mg + O2 = 2MgO; 2Ca + O2 = 2CaO
2. Interaksi dengan halogen. Fluor bergabung dengan Ca dan Mg
langsung, halogen yang tersisa hanya ketika dipanaskan.
Mg + Cl2 = MgCl2; Ca + Br2 = CaBr2
3. Saat dipanaskan, Ca dan Mg membentuk hidrida dengan hidrogen, yang
mudah terhidrolisis dan teroksidasi. untuk
Mg + H2 = MgH2; Ca + H2 = CaH2
CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2; CaH2 + O2 = CaO + H2O
4. Saat dipanaskan, kedua logam berinteraksi dengan yang lain
non-logam:
Mg + S = MgS; 3Ca + N2 = Ca3N2; 3Mg + 2P = Mg3P2
3Ca + 2As = Mg3As2; Ca + 2C = CaC2; Mg + 2C = MgC2
Nitrida, sulfida dan karbida kalsium dan magnesium rentan terhadap
hidrolisis:
Ca3N2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3; CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 +
5. Berilium dan magnesium hanya berinteraksi dengan air dan alkohol
ketika dipanaskan, sementara kalsium dengan keras menggantikannya
Mg + H2O = MgO + H2; Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
Ca + 2C2H5OH \u003d Ca (C2H5O) 2 + H2
6. Magnesium dan kalsium mengambil oksigen dari oksida yang kurang aktif
logam.
CuO + Mg = Cu + MgO; MoO3 + 3Ca = Mo + 3CaO
7. Magnesium dan kalsium menggantikan hidrogen dari asam non-pengoksidasi,
dan asam pengoksidasi sangat mereduksi logam-logam ini.
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2; Ca + 2CH3COOH = Ca(CH3COO)2 + H2
3Mg + 4H2SO4c = 3MgSO4 + S + 4H2O; 4Ca + 10HNO3c = 4Ca(NO3)2 + N2O
4Ca + 10HNO3 = 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
8. Kalsium dan magnesium mudah teroksidasi oleh larutan oksidator:
5Mg + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5MgSO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Ca + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 3CaSO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
Oksida kalsium dan magnesium hidroksida.
Magnesium oksida - MgO- bubuk putih, tahan api (refractory),
tidak larut dalam air dan asam dan hanya bentuk oksida amorf
magnesium bereaksi lambat dengan asam. Dapatkan magnesium oksida
pemanasan magnesium hidroksida.
MgO (amorf) + 2HCl = MgCl2 + H2O; Mg(OH)2 = MgO + H2O
Magnesium hidroksida - Mg(OH)2- tidak larut dan
basa disosiasi rendah. Diperoleh dengan aksi alkali pada garam
magnesium. Ketika karbon dioksida dilewatkan melalui larutannya,
endapan magnesium karbonat, yang kemudian larut ketika
kelebihan CO2.
MgCl2 + 2KOH = Mg(OH)2 + 2KCl MgCl2 + 2NH4OH = Mg(OH)2 + 2NH4Cl
Mg(OH)2 + CO2 = MgCO3 + H2O MgCO3 + CO2 + H2O = Mg(HCO3)2
Kalsium oksida - Cao- kapur. tahan api putih
zat dengan sifat dasar yang diucapkan (terbentuk dengan air
hidroksida, bereaksi dengan asam oksida, asam dan amfoter
oksida).
CaO + H2O = Ca(OH)2 CaO + CO2 = CaCO3 CaO + 2HCl = CaCl2
CaO + Al2O3 = Ca(AlO2)2 CaO + Fe2O3 = Ca(FeO2)2
Diperoleh dengan memanggang batu kapur atau reduksi sulfat
CaCO3 = CaO + CO2; 2СаSO4 + 2C = 2CaO + 2SO2 + CO2
kalsium hidroksida Ca(OH)2- jeruk nipis (bulu halus), dapatkan
ketika kalsium oksida bereaksi dengan air. Basis kuat kecuali
Ini melarutkan beberapa non-logam dan logam amfoter.
Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O Ca(OH)2 + SO3 = CaSO4 +
3Ca(OH)2 2FeCl3 = 2Fe(OH)3+ 3CaCl2 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + NH3
2Ca(OH)2 + Cl2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2Al + 2H2O =
Jeruk nipis adalah bagian dari mortar.
Pemadatan didasarkan pada reaksi:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O; Ca(OH)2 + SiO2 = CaSiO3 + H2O
pasir dari udara
Ketika karbon dioksida dilewatkan melalui larutan Ca(OH)2
(air kapur), kalsium karbonat mengendap, yang bila
transmisi lebih lanjut dari CO2 larut karena pembentukan
kalsium bikarbonat larut.
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O; CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
Sifat-sifat unsur golongan II A.
|
Properti |
4Be |
12Mg |
20Ca |
38Sr |
56Ba |
88Ra |
|
Massa atom |
9,012 |
24,305 |
40,80 |
87,62 |
137,34 |
226,025 |
|
Konfigurasi elektronik* |
||||||
|
0,113 |
0,160 |
0,190 |
0,213 |
0,225 |
0,235 |
|
|
0,034 |
0,078 |
0,106 |
0,127 |
0,133 |
0,144 |
|
|
Energi ionisasi |
9,32 |
7,644 |
6,111 |
5,692 |
5,21 |
5,28 |
|
Elektro relatif- |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
0,9 |
|
Kemungkinan keadaan oksidasi |
||||||
|
clarke, di.% (mendistribusikan- |
1*10 -3 |
1,4 |
1,5 |
8*10 -3 |
5*10 -3 |
8*10 -12 |
|
Keadaan agregasi (dengan baik.). |
S E R D E S E S T V A |
|||||
|
Warna |
Abu-abu |
Perak |
S E R E B R I S T O - PUTIH |
|||
|
1283 |
649,5 |
850 |
770 |
710 |
700 |
|
|
2970 |
1120 |
1487 |
1367 |
1637 |
1140 |
|
|
Kepadatan |
1,86 |
1,741 |
1,540 |
2,67 |
3,67 |
|
|
Potensial elektroda standar |
1,73 |
2,34 |
2,83 |
2,87 |
2,92 |
|
*Konfigurasi tingkat elektronik eksternal atom dari unsur-unsur yang sesuai diberikan. Konfigurasi tingkat elektronik yang tersisa bertepatan dengan konfigurasi untuk gas mulia yang melengkapi periode sebelumnya dan ditunjukkan dalam tanda kurung.
Sebagai berikut dari data yang diberikan dalam tabel, unsur-unsur golongan IIA memiliki energi ionisasi dan elektronegativitas relatif yang rendah (tetapi masih bukan yang terendah: bandingkan dengan IA gr.), dan nilai-nilai ini menurun dari Be ke Ba, yang memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa unsur-unsur ini adalah logam pereduksi yang khas, dan Ba lebih aktif daripada Be.
Ve - pameran, seperti aluminium, sifat amfoter. Namun, di Be, sifat logam masih lebih menonjol daripada yang non-logam. Berilium bereaksi, tidak seperti unsur-unsur lain dari kelompok IIA, dengan alkali.
Ikatan kimia dalam senyawa Be sebagian besar bersifat kovalen, sedangkan ikatan dalam senyawa dari semua unsur lain (Mg - Ra) bersifat ionik. Pada saat yang sama, seperti halnya unsur-unsur golongan IA, ikatan dengan halogen dan oksigen sangat kuat, dan dengan hidrogen, karbon, nitrogen, fosfor, dan belerang mereka mudah dihidrolisis.
properti fisik. Ini adalah logam perak-putih, relatif ringan, lunak (dengan pengecualian berilium), ulet, melebur (semuanya kecuali berilium), memiliki konduktivitas listrik dan termal yang baik.
Penggunaan praktis. Be digunakan dalam teknologi nuklir sebagai moderator dan penyerap neutron. Paduan berilium dengan tembaga - perunggu - sangat tahan, dan dengan nikel - mereka memiliki ketahanan kimia yang tinggi, karena itu mereka digunakan dalam operasi.
Mg, Ca - digunakan sebagai agen pereduksi yang baik dalam metalotermi.
Ca, Sr, Ba - bereaksi cukup mudah dengan gas dan digunakan sebagai getter (penyerap dari udara) dalam teknologi vakum.
Resi. Menjadi sangat reaktif, logam alkali tanah tidak terjadi di alam dalam keadaan bebas, mereka diperoleh dengan elektrolisis leburan halida atau dengan metalotermi. Di alam, unsur alkali tanah adalah bagian dari mineral berikut: -beril; - feldspar; - bischofite - digunakan dalam pengobatan dan untuk produksi magnesium dengan elektrolisis. Untuk mendapatkan berilium dalam metalurgi, fluoroberyllate digunakan: .
Sifat kimia. Logam alkali tanah mudah bereaksi dengan oksigen, halogen, non-logam, air dan asam, terutama jika dipanaskan:
Reaksi ini sangat mudah untuk kalsium dan barium, sehingga disimpan dalam kondisi khusus.
Barium persulfida BaS adalah fosfor.
Hidrolisis asetilida menghasilkan asetilen:
Tidak mungkin memperoleh senyawa Be dan Mg dengan hidrogen melalui interaksi langsung zat sederhana: reaksi tidak berjalan sedangkan berjalan cukup mudah. Hidrida yang dihasilkan adalah zat pereduksi kuat. pasif, tidak ada reaksi
Oksida dari logam alkali tanah. Oksida unsur alkali tanah banyak digunakan dalam konstruksi. Mereka diperoleh dengan dekomposisi garam: - CaO - kapur tohor.
Dalam rangkaian oksida dari BeO ke BaO dari kiri ke kanan, kelarutan oksida dalam air, sifat utama dan aktivitas kimianya meningkat, sebagai berikut: BeO tidak larut dalam air, amfoteren, MgO sedikit larut dalam air, dan CaO, SrO, BaO sangat larut dalam air dengan pembentukan hidroksida Me (OH) : .
Titik leleh oksida menurun dalam seri BeO ® BaO. Titik leleh oksida BeO dan MgO » 2500 ° C, yang memungkinkan mereka untuk digunakan sebagai bahan tahan api.
Hidroksida dari logam alkali tanah. Dalam deret Be (OH) 2 ® Ba (OH) 2, jari-jari ion Me 2+ meningkat, dan, sebagai akibatnya, kemungkinan manifestasi sifat utama hidroksida, kelarutannya dalam air meningkat: Be (OH) ) 2 - sedikit larut dalam air, karena amfoternya menunjukkan sifat asam dan basa yang lemah, dan Ba (OH) 2 sangat larut dalam air dan dapat dibandingkan kekuatannya dengan basa kuat seperti NaOH.
Amfoterisitas berilium hidroksida dapat diilustrasikan dengan reaksi berikut:
Garam dari logam alkali tanah. Garam larut Be dan Ba - beracun, beracun! CaF2- garam yang sedikit larut, terdapat di alam sebagai fluorit atau fluorspar, digunakan dalam optik. CaCl2 , MgCl2- sangat larut dalam air, digunakan dalam pengobatan dan sintesis kimia sebagai pengering. Karbonat juga banyak digunakan dalam konstruksi: CaCO3H MgCO3- dolomit - digunakan dalam konstruksi dan untuk mendapatkan Vg dan Ca. CaCO3 - kalsit, kapur, marmer, spar Islandia, MgCO3- magnet. Kandungan karbonat terlarut dalam air alami menentukan kekerasannya: . Sulfat juga merupakan senyawa alami yang tersebar luas dari logam alkali tanah: CaSO 4H 2H 2 O- gipsum - banyak digunakan dalam konstruksi. MgSO 4H 7H 2 O- epsomite, "garam pahit Inggris", BaSO4- menemukan aplikasi dengan fluoroskopi. Fosfat: Ca 3 (RO 4) 2- fosfor, Ca (H 2 RO 4) 2, CaHRO 4- endapan - digunakan untuk produksi pupuk, Ca 5 (RO 4) 3H (OH -, F -, Cl -) - appatite - mineral alami Ca, NH 4 Mg (PO 4)- senyawa yang sedikit larut. Garam lain juga dikenal: Ca (NO 3) 2H 2H 2 O- sendawa Norwegia, Mg(ClO4) 2- Anhydrone adalah pengering yang sangat baik.
Logam alkali tanah termasuk logam golongan IIA dari Tabel Periodik D.I. Mendeleev - kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) dan radium (Ra). Selain mereka, subkelompok utama kelompok II termasuk berilium (Be) dan magnesium (Mg). Tingkat energi terluar logam alkali tanah memiliki dua elektron valensi. Konfigurasi elektron tingkat energi luar logam alkali tanah adalah ns 2 . Dalam senyawanya, mereka menunjukkan keadaan oksidasi tunggal yang sama dengan +2. Dalam OVR, mereka adalah agen pereduksi, mis. menyumbangkan elektron.
Dengan peningkatan muatan inti atom unsur yang merupakan bagian dari kelompok logam alkali tanah, energi ionisasi atom berkurang, dan jari-jari atom dan ion meningkat, fitur logam unsur kimia meningkat.
Sifat fisik logam alkali tanah
Dalam keadaan bebas, Be adalah logam abu-abu baja dengan kisi kristal heksagonal padat, agak keras dan rapuh. Di udara, Be ditutupi dengan film oksida, yang memberikan warna matte dan mengurangi aktivitas kimianya.
Magnesium dalam bentuk zat sederhana adalah logam putih, yang, seperti Be, memperoleh rona matte ketika terkena udara karena pembentukan film oksida. Mg lebih lembut dan lebih ulet daripada berilium. Kisi kristal Mg berbentuk heksagonal.
Ca, Ba dan Sr bebas adalah logam berwarna putih keperakan. Ketika terkena udara, mereka langsung ditutupi dengan film kekuningan, yang merupakan produk interaksi mereka dengan bagian-bagian penyusun udara. Kalsium adalah logam yang agak keras, Ba dan Sr lebih lunak.
Ca dan Sr memiliki kisi kristal berpusat muka kubik, barium memiliki kisi kristal berpusat badan kubik.
Semua logam alkali tanah dicirikan oleh adanya ikatan kimia jenis logam, yang menyebabkan konduktivitas termal dan listriknya tinggi. Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi daripada logam alkali.
Mendapatkan logam alkali tanah
Mendapatkan Be dilakukan dengan reaksi reduksi fluoridanya. Reaksi berlangsung ketika dipanaskan:
BeF2 + Mg = Be + MgF2
Magnesium, kalsium, dan strontium diperoleh dengan elektrolisis garam cair, paling sering klorida:
CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2
Selain itu, ketika Mg diperoleh dengan elektrolisis lelehan diklorida, NaCl ditambahkan ke dalam campuran reaksi untuk menurunkan suhu leleh.
Untuk mendapatkan Mg di industri, metode logam dan karbon-termal digunakan:
2(CaO×MgO) (dolomit) + Si = Ca 2 SiO 4 + Mg
Cara utama untuk mendapatkan Ba adalah reduksi oksida:
3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3
Sifat kimia logam alkali tanah
Sejak di n.a. permukaan Be dan Mg ditutupi dengan film oksida - logam ini lembam terhadap air. Ca, Sr dan Ba larut dalam air untuk membentuk hidroksida menunjukkan sifat dasar yang kuat:
Ba + H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
Logam alkali tanah dapat bereaksi dengan oksigen, dan semuanya, kecuali barium, membentuk oksida sebagai hasil dari interaksi ini, barium - peroksida:
2Ca + O 2 \u003d 2CaO
Ba + O 2 \u003d BaO 2
Oksida logam alkali tanah, dengan pengecualian berilium, menunjukkan sifat dasar, Be - sifat amfoter.
Ketika dipanaskan, logam alkali tanah mampu berinteraksi dengan non-logam (halogen, belerang, nitrogen, dll.):
Mg + Br 2 \u003d 2MgBr
3Sr + N 2 \u003d Sr 3 N 2
2Mg + 2C \u003d Mg 2 C 2
2Ba + 2P = Ba 3 P 2
Ba + H2 = BaH2
Logam alkali tanah bereaksi dengan asam - larut di dalamnya:
Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2
Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2
Berilium bereaksi dengan larutan alkali berair - ia larut di dalamnya:
Jadilah + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
Reaksi kualitatif
Reaksi kualitatif terhadap logam alkali tanah adalah pewarnaan nyala api dengan kationnya: Ca 2+ mewarnai nyala api jingga tua, Sr 2+ merah tua, Ba 2+ hijau muda.
Reaksi kualitatif terhadap kation barium Ba 2+ adalah anion SO 4 2-, menghasilkan pembentukan endapan putih barium sulfat (BaSO 4), tidak larut dalam asam anorganik.
Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4
Contoh pemecahan masalah
CONTOH 1
| Latihan | Lakukan serangkaian transformasi: Ca → CaO → Ca (OH) 2 → Ca (NO 3) 2 |
| Keputusan | 2Ca + O 2 → 2CaO CaO + H 2 O→Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + 2HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2H 2 O |
