ჯგუფი IIA შეიცავს მხოლოდ ლითონებს - Be (ბერილიუმი), Mg (მაგნიუმი), Ca (კალციუმი), Sr (სტრონციუმი), Ba (ბარიუმი) და Ra (რადიუმი). ამ ჯგუფის პირველი წარმომადგენლის, ბერილიუმის ქიმიური თვისებები ყველაზე ძლიერ განსხვავდება ამ ჯგუფის სხვა ელემენტების ქიმიური თვისებებისგან. მისი ქიმიური თვისებები მრავალი თვალსაზრისით კიდევ უფრო ჰგავს ალუმინს, ვიდრე სხვა ჯგუფის IIA ლითონებს (ე.წ. "დიაგონალური მსგავსება"). მაგნიუმი, ქიმიური თვისებების მიხედვით, ასევე მკვეთრად განსხვავდება Ca, Sr, Ba და Ra-სგან, მაგრამ მაინც ბევრად უფრო მსგავსი ქიმიური თვისებები აქვს მათთან, ვიდრე ბერილიუმს. კალციუმის, სტრონციუმის, ბარიუმის და რადიუმის ქიმიური თვისებების მნიშვნელოვანი მსგავსების გამო ისინი გაერთიანებულია ერთ ოჯახში, ე.წ. ტუტე დედამიწა ლითონები.
IIA ჯგუფის ყველა ელემენტი ეკუთვნის ს-ელემენტები, ე.ი. შეიცავს ყველა მათ ვალენტურ ელექტრონს ს- ქვედონე. ამრიგად, ამ ჯგუფის ყველა ქიმიური ელემენტის გარე ელექტრონული ფენის ელექტრონულ კონფიგურაციას აქვს ფორმა ns 2 , სად ნ- პერიოდის რაოდენობა, რომელშიც ელემენტი მდებარეობს.
IIA ჯგუფის ლითონების ელექტრონული სტრუქტურის თავისებურებების გამო, ამ ელემენტებს, ნულის გარდა, შეუძლიათ ჰქონდეთ მხოლოდ ერთი დაჟანგვის მდგომარეობა, ტოლი +2. IIA ჯგუფის ელემენტებით წარმოქმნილი მარტივი ნივთიერებები, ნებისმიერ ქიმიურ რეაქციაში მონაწილეობისას, შეიძლება მხოლოდ დაჟანგული, ე.ი. მიეცით ელექტრონები:
Me 0 - 2e - → Me +2
კალციუმი, სტრონციუმი, ბარიუმი და რადიუმი უკიდურესად რეაქტიულია. მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი ნივთიერებები ძალიან ძლიერი შემცირების აგენტებია. მაგნიუმი ასევე ძლიერი შემცირების აგენტია. ლითონების შემცირების აქტივობა ემორჩილება D.I-ის პერიოდული კანონის ზოგად კანონებს. მენდელეევი და ზრდის ქვეჯგუფს.
ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან
ჟანგბადით
გათბობის გარეშე, ბერილიუმი და მაგნიუმი არ რეაგირებენ არც ატმოსფერულ ჟანგბადთან და არც სუფთა ჟანგბადთან, იმის გამო, რომ ისინი დაფარულია თხელი დამცავი ფილმებით, რომლებიც შედგება, შესაბამისად, BeO და MgO ოქსიდებისგან. მათი შენახვა არ საჭიროებს ჰაერისა და ტენიანობისგან დაცვის სპეციალურ მეთოდებს, განსხვავებით მიწის ტუტე ლითონებისგან, რომლებიც ინახება მათ მიმართ ინერტული თხევადი ფენის ქვეშ, ყველაზე ხშირად ნავთი.
Be, Mg, Ca, Sr, ჟანგბადში დაწვისას, წარმოიქმნება MeO შემადგენლობის ოქსიდები, ხოლო Ba - ბარიუმის ოქსიდის (BaO) და ბარიუმის პეროქსიდის (BaO 2) ნარევი:
2Mg + O 2 \u003d 2MgO
2Ca + O 2 \u003d 2CaO
2Ba + O 2 \u003d 2BaO
Ba + O 2 \u003d BaO 2
უნდა აღინიშნოს, რომ ჰაერში ტუტე მიწის ლითონებისა და მაგნიუმის წვის დროს ამ ლითონების რეაქცია ატმოსფერულ აზოტთან ასევე მიმდინარეობს გვერდიგვერდ, რის შედეგადაც, ჟანგბადთან ლითონების ნაერთების გარდა, ნიტრიდები ზოგად ფორმულა Me 3 N 2 ასევე იქმნება.
ჰალოგენებით
ბერილიუმი რეაგირებს ჰალოგენებთან მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე, ხოლო IIA ჯგუფის დანარჩენი ლითონები უკვე ოთახის ტემპერატურაზე:
Mg + I 2 \u003d MgI 2 - მაგნიუმის იოდიდი
Ca + Br 2 \u003d CaBr 2 - კალციუმის ბრომიდი
Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2 - ბარიუმის ქლორიდი
IV–VI ჯგუფის არალითონებით
IIA ჯგუფის ყველა ლითონი რეაგირებს IV-VI ჯგუფის ყველა არამეტალთან გაცხელებისას, მაგრამ ჯგუფში ლითონის პოზიციიდან, ისევე როგორც არალითონების აქტივობიდან გამომდინარე, საჭიროა გათბობის განსხვავებული ხარისხი. ვინაიდან ბერილიუმი ქიმიურად ყველაზე ინერტულია IIA ჯგუფის ყველა ლითონს შორის, მისი რეაქციები არალითონებთან გაცილებით მეტს მოითხოვს. შესახებმაღალი ტემპერატურა.
უნდა აღინიშნოს, რომ ლითონების რეაქცია ნახშირბადთან შეიძლება წარმოქმნას სხვადასხვა ხასიათის კარბიდები. არსებობს მეთანიდებთან დაკავშირებული კარბიდები და მეთანის ჩვეულებრივ წარმოებულები, რომლებშიც წყალბადის ყველა ატომს ცვლის ლითონი. ისინი, ისევე როგორც მეთანი, შეიცავს ნახშირბადს -4 დაჟანგვის მდგომარეობაში და მათი ჰიდროლიზის ან არაჟანგვის მჟავებთან ურთიერთქმედებისას მეთანი ერთ-ერთი პროდუქტია. ასევე არსებობს კარბიდების სხვა სახეობა - აცეტილენიდები, რომლებიც შეიცავს C 2 2- იონს, რომელიც რეალურად არის აცეტილენის მოლეკულის ფრაგმენტი. აცეტილენიდის ტიპის კარბიდები ჰიდროლიზის ან არაჟანგვის მჟავებთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნიან აცეტილენს, როგორც რეაქციის ერთ-ერთ პროდუქტს. რა ტიპის კარბიდი - მეთანიდი თუ აცეტილენიდი - მიიღება ამა თუ იმ ლითონის ნახშირბადთან ურთიერთქმედებით, ეს დამოკიდებულია ლითონის კატიონის ზომაზე. როგორც წესი, მეთანიდები წარმოიქმნება ლითონის იონებით, რომლებსაც აქვთ მცირე რადიუსი, ხოლო აცეტილიდები უფრო დიდი იონებით. მეორე ჯგუფის ლითონების შემთხვევაში მეთანიდი მიიღება ბერილიუმის ნახშირბადთან ურთიერთქმედებით:
II A ჯგუფის დარჩენილი ლითონები ნახშირბადთან ერთად ქმნიან აცეტილენიდებს:
სილიციუმით, IIA ჯგუფის ლითონები ქმნიან სილიციდებს - Me 2 Si ტიპის ნაერთებს, აზოტით - ნიტრიდებს (Me 3 N 2), ფოსფორს - ფოსფიდებს (Me 3 P 2):
წყალბადით
ყველა ტუტე დედამიწის ლითონი რეაგირებს წყალბადით გაცხელებისას. იმისთვის, რომ მაგნიუმმა წყალბადთან რეაგირება მოახდინოს, მხოლოდ გათბობა, როგორც დედამიწის ტუტე ლითონების შემთხვევაში, საკმარისი არ არის, გარდა მაღალი ტემპერატურისა, საჭიროა წყალბადის გაზრდილი წნევაც. ბერილიუმი არავითარ პირობებში არ რეაგირებს წყალბადთან.
ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან
წყლით
ყველა ტუტე დედამიწის ლითონი აქტიურად რეაგირებს წყალთან და წარმოქმნის ტუტეებს (მეტალის ხსნადი ჰიდროქსიდები) და წყალბადს. მაგნიუმი წყალთან რეაგირებს მხოლოდ დუღილის დროს, იმის გამო, რომ გაცხელებისას MgO-ს დამცავი ოქსიდის ფილმი იხსნება წყალში. ბერილიუმის შემთხვევაში, დამცავი ოქსიდის ფილმი ძალიან მდგრადია: წყალი არ რეაგირებს მასთან არც ადუღებისას და არც წითელ სიცხეზე.
არაჟანგვის მჟავებით
II ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ყველა ლითონი რეაგირებს არაჟანგვის მჟავებთან, რადგან ისინი წყალბადის მარცხნივ აქტივობის სერიაშია. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება შესაბამისი მჟავისა და წყალბადის მარილი. რეაქციის მაგალითები:
Be + H 2 SO 4 (რაზბ.) \u003d BeSO 4 + H 2
Mg + 2HBr \u003d MgBr 2 + H 2
Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2
ჟანგვითი მჟავებით
− განზავებული აზოტის მჟავა
IIA ჯგუფის ყველა ლითონი რეაგირებს განზავებულ აზოტმჟავასთან. ამ შემთხვევაში შემცირების პროდუქტები წყალბადის ნაცვლად (როგორც არაჟანგვის მჟავების შემთხვევაში) არის აზოტის ოქსიდები, ძირითადად აზოტის ოქსიდი (I) (N 2 O), ხოლო მაღალგანზავებული აზოტის მჟავის შემთხვევაში, ამონიუმის ნიტრატი ( NH 4 NO 3):
4Ca + 10HNO 3 ( რაზბ .) \u003d 4Ca (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O
4მგ + 10HNO3 (ძალიან დაშლილი)\u003d 4 მგ (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O
- კონცენტრირებული აზოტის მჟავა
კონცენტრირებული აზოტის მჟავა ჩვეულებრივ (ან დაბალ) ტემპერატურაზე ახდენს ბერილიუმის პასიურობას, ე.ი. არ რეაგირებს მასზე. ადუღებისას რეაქცია შესაძლებელია და მიმდინარეობს ძირითადად განტოლების შესაბამისად:
მაგნიუმი და დედამიწის ტუტე ლითონები რეაგირებენ კონცენტრირებულ აზოტის მჟავასთან და ქმნიან აზოტის შემცირების სხვადასხვა პროდუქტების ფართო სპექტრს.
- კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა
ბერილიუმი პასივირებულია კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით, ე.ი. ნორმალურ პირობებში არ რეაგირებს მასთან, თუმცა რეაქცია მიმდინარეობს ადუღების დროს და იწვევს ბერილიუმის სულფატის, გოგირდის დიოქსიდის და წყლის წარმოქმნას:
Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
ბარიუმი ასევე პასივირებულია კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით უხსნადი ბარიუმის სულფატის წარმოქმნის გამო, მაგრამ რეაგირებს მასთან გაცხელებისას, ბარიუმის სულფატი იხსნება კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში გაცხელებისას მისი ბარიუმის წყალბადის სულფატად გადაქცევის გამო.
IIA ძირითადი ჯგუფის დარჩენილი ლითონები რეაგირებენ კონცენტრირებულ გოგირდის მჟავასთან ნებისმიერ პირობებში, მათ შორის სიცივეში. გოგირდის შემცირება შეიძლება მოხდეს SO 2, H 2 S და S-მდე, რაც დამოკიდებულია ლითონის აქტივობაზე, რეაქციის ტემპერატურაზე და მჟავას კონცენტრაციაზე:
Mg + H 2 SO 4 ( კონც .) \u003d MgSO 4 + SO 2 + H 2 O
3მგ + 4H2SO4 ( კონც .) \u003d 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O
4Ca + 5H2SO4 ( კონც .) \u003d 4CaSO 4 + H 2 S + 4H 2 O
ტუტეებით
მაგნიუმი და დედამიწის ტუტე ლითონები არ ურთიერთქმედებენ ტუტეებთან და ბერილიუმი ადვილად რეაგირებს როგორც ტუტე ხსნარებთან, ასევე უწყლო ტუტეებთან შერწყმის დროს. უფრო მეტიც, როდესაც რეაქცია მიმდინარეობს წყალხსნარში, რეაქციაში ჩართულია წყალიც, ხოლო პროდუქტები არის ტუტე ან მიწის ტუტე ლითონებისა და აირისებრი წყალბადის ტეტრაჰიდროქსობერილატები:
Be + 2KOH + 2H 2 O \u003d H 2 + K 2 - კალიუმის ტეტრაჰიდროქსობერილატი
შერწყმის დროს მყარ ტუტესთან რეაქციის განხორციელებისას წარმოიქმნება ტუტე ან მიწის ტუტე ლითონებისა და წყალბადის ბერილიატები.
Be + 2KOH \u003d H 2 + K 2 BeO 2 - კალიუმის ბერილატი
ოქსიდებით
დედამიწის ტუტე ლითონებს, ისევე როგორც მაგნიუმს, შეუძლიათ შეამცირონ ნაკლებად აქტიური ლითონები და ზოგიერთი არალითონი მათი ოქსიდებიდან გაცხელებისას, მაგალითად:
ლითონების მათი ოქსიდებიდან მაგნიუმით აღდგენის მეთოდს მაგნიუმთერმია ეწოდება.
S-ელემენტები 2 ჯგუფი
ᲖᲝᲒᲐᲓᲘ ᲛᲐᲮᲐᲡᲘᲐᲗᲔᲑᲚᲔᲑᲘ.ჩვეულებრივ დედამიწის ტუტე ლითონებს
მოიცავს კალციუმს, სტრონციუმს და ბარიუმს, რადგან მათი ოქსიდები (დედამიწები) ზე
წყალში დაშლა იძლევა ტუტეს. ბერილიუმის და მაგნიუმის ოქსიდები წყალში
დაითხოვოს. ზოგჯერ 2A ჯგუფის ყველა ლითონს უწოდებენ
ტუტე დედამიწა. გარე დონეზე ატომებს აქვთ 2 ელექტრონი (Be -
2s2, Mg - 3s2, Ca - 4s2 და ა.შ.).
როდესაც აღფრთოვანებულია, s-ელექტრონები მიდიან p-ზე
ქვედონეზე და შემდეგ შესაძლებელია ორი ბმის ფორმირება
(ვალენტობა არის ორი). ლითონის ნაერთებში
აჩვენეთ ჟანგვის მდგომარეობა +2.
1.მიწის ტუტე ლითონები ძლიერი შემცირების აგენტებია, თუმცა
ჩამორჩება ტუტე ლითონებს. აღდგენითი თვისებები იზრდება
ზემოდან ქვემოდან, რაც ემთხვევა ატომური რადიუსების ზრდას (Be - 0.113
ნმ, Ba - 0,221 ნმ) და ელექტრონებსა და ბირთვს შორის კავშირის შესუსტება. ასე რომ, Be and Mg
იშლება წყალი ძალიან ნელა, ხოლო Ca, Sr, Ba სწრაფად.
2. ჰაერში Be და Mg დაფარულია დამცავი გარსით და იწვება როცა
მხოლოდ ანთებისას, ხოლო Ca, Sr, Ba თვითანთება როცა
კონტაქტი ჰაერთან.
3. Be და Mg ოქსიდები წყალში უხსნადია და Be და Mg ჰიდროქსიდები
მიიღება ირიბად, ხოლო ოქსიდები Ca, Sr, Ba შერწყმულია
წყალი ჰიდროქსიდების შესაქმნელად. ბერილიუმის ოქსიდს აქვს ამფოტერიული
თვისებები, დარჩენილი ოქსიდები ძირითადი თვისებებია.
4. Be (OH) 2 და Mg (OH) 2 თითქმის უხსნადია წყალში (0.02 და 2 მგ 100 გ-ზე).
Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 ხსნადობა არის 0.1, 0.7 და 3.4 გ.
ეს Be (OH) 2 არის ამფოტერული ჰიდროქსიდი, Mg (0H) 2, არის სუსტი ფუძე,
Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(0H)2 ძლიერი ფუძეებია.
5. ჰალოიდები წყალში ძალიან ხსნადია, მაგრამ ხსნადობა
სულფატი ეცემა ზემოდან ქვემოდან. ასე რომ, 35,6 გ იხსნება 100 გრ წყალში.
MgSO4, მაგრამ მხოლოდ 0,2 გ CaSO4, 0,01 გ SrSO4 და 0,0002 გ BaSO4.
6. კარბონატების ხსნადობა მცირდება ზემოდან ქვევით. MgCO3 - 0,06 გ თითო
100 გ წყალი, BaCO3 სულ - 0,002 გ. კარბონატების თერმული სტაბილურობა
იზრდება ზემოდან ქვევით: თუ BeCO3 იშლება 100o-ზე, MgCO3 - 350o-ზე, მაშინ
CaCO3 - 900o-ზე, SrCO3 - 1290o BaCO3 - 1350o-ზე.
ბერილიუმი -აქვს უფრო გამოხატული კოვალენტური
(არამეტალური) თვისებები 2A ჯგუფის სხვა ელემენტებთან შედარებით. და ჩემს თავს
ბერილიუმს, მის ოქსიდს და ჰიდროქსიდს აქვს ამფოტერული თვისებები.
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
მაგნიუმი და კალციუმი
ᲖᲝᲒᲐᲓᲘ ᲘᲜᲤᲝᲠᲛᲐᲪᲘᲐ. მაგნიუმის და კალციუმის შემცველობა დედამიწის ქერქში 2.1
და 3.6%. მინერალები მაგნიუმი- MgCO3. CaCO3 - დოლომიტი, MgCO3 - მაგნეზიტი, KCl.
6H2O - კარნალიტი; MgSO4
KCl. 3H2O - კაინიტი. მინერალები კალციუმი:
CaCO3 - კალციტი (კირქვა, ცარცი, მარმარილო), СaSO4
2H2O - თაბაშირი, Ca3(PO4)2 -
ფოსფორიტი, 3Ca3(PO4)2
CaF2 - აპატიტი.
მაგნიუმი და კალციუმი - ვერცხლისფერი თეთრი ლითონები დნება 651 და
851o C. კალციუმი და მისი მარილები ცეცხლოვან აგურს წითლად ღებავს.
მიღება. კალციუმი და მაგნიუმი მიიღება დნობის ელექტროლიზით
კალციუმის ქლორიდი ან მაგნიუმის ქლორიდი ან ალუმოთერმული მეთოდით.
ელექტროლიზი რომ
СaCl2 Ca + Cl2 4CaO + 2Al = 3Ca + CaO . Al2O3
კალციუმის და მაგნიუმის ქიმიური თვისებები.
ნაერთებში ორივე ლითონი ავლენს ჟანგვის მდგომარეობას +2. ზე
ამ შემთხვევაში კალციუმი უფრო აქტიურია ვიდრე მაგნიუმი, თუმცა ჩამოუვარდება სტრონციუმს და
1. ჟანგბადთან ურთიერთქმედება მოდის ანთებასთან და
სითბოს და სინათლის გათავისუფლება.
Mg + O2 = 2MgO; 2Ca + O2 = 2CaO
2. ურთიერთქმედება ჰალოგენებთან. ფტორი აერთიანებს Ca და Mg
პირდაპირ, დარჩენილი ჰალოგენები მხოლოდ გაცხელებისას.
Mg + Cl2 = MgCl2; Ca + Br2 = CaBr2
3. გაცხელებისას Ca და Mg წყალბადით წარმოქმნიან ჰიდრიდებს, რომლებიც
ადვილად ჰიდროლიზდება და იჟანგება. რათა
Mg + H2 = MgH2; Ca + H2 = CaH2
CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2; CaH2 + O2 = CaO + H2O
4. გაცხელებისას ორივე ლითონი ურთიერთქმედებს სხვებთან
არალითონები:
Mg + S = MgS; 3Ca + N2 = Ca3N2; 3მგ + 2P = Mg3P2
3Ca + 2As = Mg3As2; Ca + 2C = CaC2; Mg + 2C = MgC2
კალციუმის და მაგნიუმის ნიტრიდები, სულფიდები და კარბიდები მგრძნობიარეა
ჰიდროლიზი:
Ca3N2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3; CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 +
5. ბერილიუმი და მაგნიუმი ურთიერთქმედებენ მხოლოდ წყალთან და სპირტებთან
როდესაც თბება, ხოლო კალციუმი ძალადობრივად იშლება მათგან
Mg + H2O = MgO + H2; Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
Ca + 2C2H5OH \u003d Ca (C2H5O) 2 + H2
6. მაგნიუმი და კალციუმი ართმევს ჟანგბადს ნაკლებად აქტიურ ოქსიდებს
ლითონები.
CuO + Mg = Cu + MgO; MoO3 + 3Ca = Mo + 3CaO
7. მაგნიუმი და კალციუმი ანაცვლებს წყალბადს არაჟანგვის მჟავებისგან,
და ჟანგვის მჟავები ღრმად ამცირებს ამ ლითონებს.
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. კალციუმი და მაგნიუმი ადვილად იჟანგება ჟანგვის აგენტების ხსნარებით:
5Mg + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5MgSO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
Ca + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = 3CaSO4 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
ოქსიდები კალციუმის და მაგნიუმის ჰიდროქსიდები.
მაგნიუმის ოქსიდი - MgO- თეთრი ფხვნილი, ცეცხლგამძლე (ცეცხლგამძლე),
წყალში და მჟავებში უხსნადი და მხოლოდ ამორფული ოქსიდის წარმოქმნა
მაგნიუმი ნელა რეაგირებს მჟავებთან. მიიღეთ მაგნიუმის ოქსიდი
მაგნიუმის ჰიდროქსიდის გათბობა.
MgO (ამორფული) + 2HCl = MgCl2 + H2O; Mg(OH)2 = MgO + H2O
მაგნიუმის ჰიდროქსიდი - Mg(OH)2- უხსნადი და
დაბალი დისოციაციის ბაზა. მიიღება ტუტეების მარილებზე მოქმედებით
მაგნიუმი. როდესაც ნახშირორჟანგი გადადის მის ხსნარში,
მაგნიუმის კარბონატის ნალექი, რომელიც შემდგომში იხსნება, როცა
ჭარბი 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
კალციუმის ოქსიდი - კაო- ცაცხვი. თეთრი ცეცხლგამძლე
ნივთიერება გამოხატული ძირითადი თვისებებით (ფორმირდება წყალთან ერთად
ჰიდროქსიდი, რეაგირებს მჟავა ოქსიდებთან, მჟავებთან და ამფოტერულთან
ოქსიდები).
CaO + H2O = Ca(OH)2 CaO + CO2 = CaCO3 CaO + 2HCl = CaCl2
CaO + Al2O3 = Ca(AlO2)2 CaO + Fe2O3 = Ca(FeO2)2
მიიღება კირქვის ან სულფატის შემცირებით გამოწვით
CaCO3 = CaO + CO2; 2СаSO4 + 2C = 2CaO + 2SO2 + CO2
კალციუმის ჰიდროქსიდი Ca(OH)2- ჩამქრალი ცაცხვი (ფუმფულა), მიიღეთ
როდესაც კალციუმის ოქსიდი რეაგირებს წყალთან. ძლიერი ბაზა გარდა
ის ხსნის ზოგიერთ არამეტალსა და ამფოტერულ ლითონს.
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 =
ჩამქრალი ცაცხვი ნაღმტყორცნების ნაწილია.
გამყარება ეფუძნება რეაქციებს:
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O; Ca(OH)2 + SiO2 = CaSiO3 + H2O
ქვიშა ჰაერიდან
როდესაც ნახშირორჟანგი გადის Ca(OH)2 ხსნარში
(ცაცხვის წყალი), კალციუმის კარბონატის ნალექი, რომელიც, როცა
CO2-ის შემდგომი გადაცემა იხსნება წარმოქმნის გამო
ხსნადი კალციუმის ბიკარბონატი.
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O; CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2
II A ჯგუფის ელემენტების თვისებები.
|
Თვისებები |
4 იყავი |
12 მგ |
20 Ca |
38 სრ |
56 ბა |
88რა |
|
ატომური მასა |
9,012 |
24,305 |
40,80 |
87,62 |
137,34 |
226,025 |
|
ელექტრონული კონფიგურაცია* |
||||||
|
0,113 |
0,160 |
0,190 |
0,213 |
0,225 |
0,235 |
|
|
0,034 |
0,078 |
0,106 |
0,127 |
0,133 |
0,144 |
|
|
იონიზაციის ენერგია |
9,32 |
7,644 |
6,111 |
5,692 |
5,21 |
5,28 |
|
შედარებითი ელექტრო- |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
0,9 |
|
შესაძლო ჟანგვის მდგომარეობები |
||||||
|
კლარკი, %-ზე (გავრცელება- |
1*10 -3 |
1,4 |
1,5 |
8*10 -3 |
5*10 -3 |
8*10 -12 |
|
აგრეგაციის მდგომარეობა (კარგად.). |
S E R D E S E S T V A |
|||||
|
ფერი |
ნაცრისფერი |
ვერცხლი |
S E R E B R I S T O - თეთრი |
|||
|
1283 |
649,5 |
850 |
770 |
710 |
700 |
|
|
2970 |
1120 |
1487 |
1367 |
1637 |
1140 |
|
|
სიმკვრივე |
1,86 |
1,741 |
1,540 |
2,67 |
3,67 |
|
|
სტანდარტული ელექტროდის პოტენციალი |
1,73 |
2,34 |
2,83 |
2,87 |
2,92 |
|
*მოყვანილია შესაბამისი ელემენტების ატომების გარე ელექტრონული დონის კონფიგურაციები. დარჩენილი ელექტრონული დონის კონფიგურაციები ემთხვევა კეთილშობილური გაზების კონფიგურაციას, რომელიც ავსებს წინა პერიოდს და მითითებულია ფრჩხილებში.
როგორც ცხრილში მოცემული მონაცემებიდან ჩანს, IIA ჯგუფის ელემენტებს აქვთ დაბალი (მაგრამ მაინც არა ყველაზე დაბალი: შეადარეთ IA გრ.) იონიზაციის ენერგია და ფარდობითი ელექტრონეგატიურობა და ეს მნიშვნელობები მცირდება Be-დან Ba-მდე, რაც საშუალებას გვაძლევს. დავასკვნათ, რომ ეს ელემენტები ტიპიური აღმდგენი ლითონებია და Ba უფრო აქტიურია ვიდრე Be.
Ve - ავლენს ალუმინის მსგავსად ამფოტერულ თვისებებს. თუმცა, Be-ში მეტალის თვისებები ჯერ კიდევ უფრო გამოხატულია, ვიდრე არამეტალური. ბერილიუმი, IIA ჯგუფის სხვა ელემენტებისგან განსხვავებით, რეაგირებს ტუტეებთან.
Be ნაერთებში ქიმიური ბმები ძირითადად კოვალენტურია, ხოლო ყველა სხვა ელემენტის ნაერთებში ბმები (Mg - Ra) იონური ხასიათისაა. ამავდროულად, როგორც IA ჯგუფის ელემენტებთან, ჰალოგენებთან და ჟანგბადთან ბმები ძალიან ძლიერია, ხოლო წყალბადთან, ნახშირბადთან, აზოტთან, ფოსფორთან და გოგირდთან ისინი ადვილად ჰიდროლიზდება.
ფიზიკური თვისებები.ეს არის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონები, შედარებით მსუბუქი, რბილი (ბერილიუმის გამოკლებით), დრეკადი, დნობადი (ყველაფერი ბერილიუმის გარდა), აქვთ კარგი ელექტრული და თბოგამტარობა.
პრაქტიკული გამოყენება. Be გამოიყენება ბირთვულ ტექნოლოგიაში, როგორც ნეიტრონის მოდერატორი და შთამნთქმელი. ბერილიუმის შენადნობები სპილენძთან - ბრინჯაო - ძალიან მდგრადია, ხოლო ნიკელთან - მათ აქვთ მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობა, რის გამოც იყენებენ ქირურგიაში.
Mg, Ca - გამოიყენება როგორც კარგი შემცირების საშუალება მეტალოთერმიაში.
Ca, Sr, Ba - საკმაოდ იოლად რეაგირებენ გაზებთან და იყენებენ ვაკუუმ ტექნოლოგიაში მიმღებად (ჰაერიდან შთამნთქმელად).
ქვითარი.უაღრესად რეაქტიული, ტუტე მიწის ლითონები ბუნებაში არ გვხვდება თავისუფალ მდგომარეობაში, ისინი მიიღება ჰალოგენური დნობის ელექტროლიზით ან მეტალოთერმიით. ბუნებაში, დედამიწის ტუტე ელემენტები შემდეგი მინერალების ნაწილია: -ბერილი; - ფელდსპარი; - ბიშოფიტი - გამოიყენება მედიცინაში და მაგნიუმის წარმოებისთვის ელექტროლიზით. მეტალურგიაში ბერილიუმის მისაღებად გამოიყენება ფტორობერილატები: .
ქიმიური თვისებები.მიწის ტუტე ლითონები ადვილად რეაგირებენ ჟანგბადთან, ჰალოგენებთან, არალითონებთან, წყალთან და მჟავებთან, განსაკუთრებით გაცხელებისას:
ეს რეაქცია განსაკუთრებით ადვილია კალციუმის და ბარიუმის მიმართ, ამიტომ ისინი ინახება სპეციალურ პირობებში.
ბარიუმის პერსულფიდი BaS არის ფოსფორი.
აცეტილიდების ჰიდროლიზი წარმოქმნის აცეტილენს:
შეუძლებელი იყო Be და Mg ნაერთების მიღება წყალბადთან მარტივი ნივთიერებების პირდაპირი ურთიერთქმედებით:რეაქცია არ მიდის ხოლოსაკმაოდ მარტივად მიდის. მიღებული ჰიდრიდები ძლიერი შემცირების აგენტებია.პასივაცია, არანაირი რეაქცია
დედამიწის ტუტე ლითონების ოქსიდები.ტუტე მიწის ელემენტების ოქსიდები ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში. ისინი მიიღება მარილების დაშლით: - CaO - ცაცხვი.
ოქსიდების სერიაში BeO-დან BaO-მდემარცხნიდან მარჯვნივ იზრდება ოქსიდების წყალში ხსნადობა, მათი ძირითადი თვისებები და ქიმიური აქტივობა, შემდეგნაირად: BeO წყალში უხსნადია, ამფოტერენი, MgO წყალში ოდნავ ხსნადი, ხოლო CaO, SrO, BaO წყალში ძლიერ ხსნადი. მე (OH) ჰიდროქსიდების წარმოქმნა: .
ოქსიდების დნობის წერტილები მცირდება BeO ® BaO სერიებში. BeO და MgO ოქსიდების დნობის წერტილები »2500 ° C, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ ცეცხლგამძლე მასალად.
დედამიწის ტუტე ლითონების ჰიდროქსიდები. Be (OH) 2 ® Ba (OH) 2 სერიებში იზრდება Me 2+ იონების რადიუსი და, შედეგად, იზრდება ჰიდროქსიდების ძირითადი თვისებების გამოვლენის ალბათობა, მათი წყალში ხსნადობა: Be (OH). ) 2 - წყალში ოდნავ ხსნადია, მისი ამფოტერული გამოვლენის გამო ავლენს სუსტ მჟავე და ფუძე თვისებებს, ხოლო Ba (OH) 2 წყალში ძალიან ხსნადია და სიძლიერით შეიძლება შევადაროთ ისეთ ძლიერ ფუძეს, როგორიც არის NaOH.
ბერილიუმის ჰიდროქსიდის ამფოტერულობა შეიძლება ილუსტრირებული იყოს შემდეგი რეაქციებით:
დედამიწის ტუტე ლითონების მარილები. ხსნადი მარილები Be და Ba - ტოქსიკური, შხამიანი! CaF 2- იშვიათად ხსნადი მარილი, ბუნებაში გვხვდება ფტორიტის ან ფტორსპარის სახით, გამოიყენება ოპტიკაში. CaCl2, MgCl2- წყალში ძალიან ხსნადი, გამოიყენება მედიცინაში და ქიმიურ სინთეზში, როგორც გამშრალება. კარბონატები ასევე ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში: CaCO 3H MgCO 3- დოლომიტი - გამოიყენება მშენებლობაში და Vg და Ca-ს მისაღებად. CaCO 3 -კალციტი, ცარცი, მარმარილო, ისლანდიური სპარი, MgCO 3- მაგნეზიტი. ბუნებრივ წყალში ხსნადი კარბონატების შემცველობა განსაზღვრავს მის სიმტკიცეს: . სულფატები ასევე არის ტუტე მიწის ლითონების ფართოდ გავრცელებული ბუნებრივი ნაერთები: CaSO 4H 2H 2 O- თაბაშირი - ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში. MgSO 4H 7H 2 O- ეფსომიტი, "ინგლისური მწარე მარილი", BaSO 4- პოულობს აპლიკაციას ფლუოროსკოპიით. ფოსფატები: Ca 3 (RO 4) 2- ფოსფორიტი, Ca (H 2 RO 4) 2, CaHRO 4- ნალექი - გამოიყენება სასუქების წარმოებისთვის, Ca 5 (RO 4) 3H (OH -, F -, Cl -) -აპატიტი - ბუნებრივი მინერალი Ca, NH 4 მგ (PO 4)- ოდნავ ხსნადი ნაერთი. სხვა მარილები ასევე ცნობილია: Ca (NO 3) 2H 2H 2 O- ნორვეგიული მარილი, Mg(ClO4) 2- ანჰიდრონი ძალიან კარგი გამწმენდია.
ტუტე მიწის ლითონებს მიეკუთვნება D.I პერიოდული ცხრილის IIA ჯგუფის ლითონები. მენდელეევი - კალციუმი (Ca), სტრონციუმი (Sr), ბარიუმი (Ba) და რადიუმი (Ra). მათ გარდა II ჯგუფის ძირითად ქვეჯგუფში შედის ბერილიუმი (Be) და მაგნიუმი (Mg). დედამიწის ტუტე ლითონების გარე ენერგიის დონეს აქვს ორი ვალენტური ელექტრონი. დედამიწის ტუტე ლითონების გარე ენერგიის დონის ელექტრონული კონფიგურაცია არის ns 2. მათ ნაერთებში ისინი აჩვენებენ ერთჯერადი ჟანგვის მდგომარეობას +2-ის ტოლი. OVR-ში ისინი შემცირების აგენტებია, ე.ი. მიეცი ელექტრონი.
ელემენტების ატომების ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად, რომლებიც შედიან ტუტე დედამიწის ლითონების ჯგუფში, მცირდება ატომების იონიზაციის ენერგია, იზრდება ატომებისა და იონების რადიუსი, იზრდება ქიმიური ელემენტების მეტალის თვისებები.
დედამიწის ტუტე ლითონების ფიზიკური თვისებები
თავისუფალ მდგომარეობაში, Be არის ფოლადის ნაცრისფერი ლითონი მკვრივი ექვსკუთხა ბროლის ბადით, საკმაოდ მყარი და მყიფე. ჰაერში Be დაფარულია ოქსიდის ფენით, რაც მას მქრქალ ელფერს აძლევს და ამცირებს მის ქიმიურ აქტივობას.
მაგნიუმი მარტივი ნივთიერების სახით არის თეთრი ლითონი, რომელიც, Be-ის მსგავსად, იძენს მქრქალ შეფერილობას ჰაერის ზემოქმედებისას ოქსიდის ფირის წარმოქმნის გამო. Mg უფრო რბილი და დრეკადი ვიდრე ბერილიუმია. Mg-ის ბროლის გისოსი ექვსკუთხაა.
თავისუფალი Ca, Ba და Sr არის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონები. ჰაერის ზემოქმედებისას ისინი მყისიერად იფარება მოყვითალო გარსით, რაც ჰაერის შემადგენელ ნაწილებთან მათი ურთიერთქმედების პროდუქტია. კალციუმი საკმაოდ მძიმე მეტალია, Ba და Sr უფრო რბილია.
Ca-ს და Sr-ს აქვთ კუბური სახეზე ორიენტირებული ბროლის გისოსი, ბარიუმს აქვს კუბური სხეულზე ორიენტირებული კრისტალური გისოსი.
ყველა ტუტე დედამიწის ლითონს ახასიათებს ქიმიური ბმის ლითონური ტიპის არსებობა, რაც იწვევს მათ მაღალ თერმულ და ელექტროგამტარობას. დედამიწის ტუტე ლითონების დუღილისა და დნობის წერტილები უფრო მაღალია, ვიდრე ტუტე ლითონების.
დედამიწის ტუტე ლითონების მიღება
Betting ხდება მისი ფტორის რედუქციის რეაქციით. რეაქცია მიმდინარეობს გაცხელებისას:
BeF 2 + Mg = Be + MgF 2
მაგნიუმი, კალციუმი და სტრონციუმი მიიღება გამდნარი მარილების, ყველაზე ხშირად ქლორიდების ელექტროლიზით:
CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2
უფრო მეტიც, როდესაც Mg მიიღება დიქლორიდის დნობის ელექტროლიზით, NaCl ემატება სარეაქციო ნარევს დნობის ტემპერატურის შესამცირებლად.
მრეწველობაში Mg-ის მისაღებად გამოიყენება ლითონის და ნახშირბადის თერმული მეთოდები:
2(CaO×MgO) (დოლომიტი) + Si = Ca 2 SiO 4 + Mg
Ba-ს მიღების მთავარი გზა არის ოქსიდის შემცირება:
3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3
დედამიწის ტუტე ლითონების ქიმიური თვისებები
მას შემდეგ, რაც ნ.ა. Be-ისა და Mg-ის ზედაპირი დაფარულია ოქსიდის ფენით - ეს ლითონები ინერტულია წყლის მიმართ. Ca, Sr და Ba იხსნება წყალში და წარმოქმნის ჰიდროქსიდებს, რომლებიც ავლენენ ძლიერ ძირითად თვისებებს:
Ba + H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2
ტუტე მიწის ლითონებს შეუძლიათ ჟანგბადთან რეაგირება და ყველა მათგანი, ბარიუმის გარდა, ამ ურთიერთქმედების შედეგად წარმოქმნის ოქსიდებს, ბარიუმ - პეროქსიდს:
2Ca + O 2 \u003d 2CaO
Ba + O 2 \u003d BaO 2
მიწის ტუტე ლითონების ოქსიდები, გარდა ბერილიუმის, ავლენენ ძირითად თვისებებს, Be - ამფოტერულ თვისებებს.
როდესაც თბება, დედამიწის ტუტე ლითონებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება არალითონებთან (ჰალოგენები, გოგირდი, აზოტი და ა.შ.):
Mg + Br 2 \u003d 2MgBr
3Sr + N 2 \u003d Sr 3 N 2
2 მგ + 2C \u003d Mg 2 C 2
2Ba + 2P = Ba 3 P 2
Ba + H 2 = BaH 2
დედამიწის ტუტე ლითონები რეაგირებენ მჟავებთან - იხსნება მათში:
Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2
Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2
ბერილიუმი რეაგირებს ტუტეების წყალხსნარებთან - ის იხსნება მათში:
Be + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2
ხარისხობრივი რეაქციები
ხარისხობრივი რეაქცია დედამიწის ტუტე ლითონებზე არის ალის შეღებვა მათი კათიონებით: Ca 2+ აფერავს ალი მუქ ნარინჯისფერს, Sr 2+ მუქ წითელს, Ba 2+ ღია მწვანეს.
ხარისხობრივი რეაქცია ბარიუმის კატიონზე Ba 2+ არის SO 4 2- ანიონები, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ბარიუმის სულფატის თეთრი ნალექი (BaSO 4), რომელიც არ არის ხსნადი არაორგანულ მჟავებში.
Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓
პრობლემის გადაჭრის მაგალითები
მაგალითი 1
| ვარჯიში | განახორციელეთ გარდაქმნების სერია: Ca → CaO → Ca (OH) 2 → Ca (NO 3) 2 |
| გადაწყვეტილება | 2Ca + O 2 → 2CaO CaO + H 2 O→ Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + 2HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2H 2 O |
