- Tính chất hóa học
- Nhân vật ion
- Liên kết kim loại
- Phản ứng
- Phản ứng với nước
- Phản ứng với oxy
- Phản ứng với halogen
- Các ứng dụng
- Berili
- Magiê
- Canxi
- Stronti
- Bari
- Đài
- Người giới thiệu
Các kim loại kiềm thổ là những kim loại tạo nên nhóm 2 của bảng tuần hoàn, và được biểu thị trong cột màu tím trong hình dưới đây. Từ trên xuống dưới, chúng là berili, magiê, canxi, stronti, bari và radium. Một phương pháp ghi nhớ tuyệt vời để nhớ tên của họ là thông qua cách phát âm của ông Becamgbara.
Chia nhỏ các chữ cái của ông Becamgbara, bạn có rằng "Sr" là stronti. "Be" là ký hiệu hóa học của berili, "Ca" là ký hiệu của canxi, "Mg" là ký hiệu của magiê, và "Ba" và "Ra" tương ứng với các kim loại bari và radium, sau này là một nguyên tố của tự nhiên. chất phóng xạ.
Thuật ngữ "kiềm" đề cập đến thực tế là chúng là kim loại có khả năng tạo thành oxit rất cơ bản; và mặt khác, "đất liền" dùng để chỉ đất, một cái tên được đặt vì khả năng hòa tan thấp trong nước. Những kim loại này ở trạng thái tinh khiết có màu bạc tương tự, được bao phủ bởi các lớp oxit màu xám hoặc đen.
Tính chất hóa học của kim loại kiềm thổ rất phong phú: từ sự tham gia cấu tạo của chúng trong nhiều hợp chất vô cơ đến cái gọi là hợp chất cơ kim; Đây là những chất đang tương tác bằng liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết phối trí với các phân tử hữu cơ.
Tính chất hóa học
Về mặt vật lý, chúng cứng hơn, đặc hơn và chịu được nhiệt độ cao hơn các kim loại kiềm (những kim loại thuộc nhóm 1). Sự khác biệt này nằm trong các nguyên tử của chúng, hoặc những gì giống nhau, trong cấu trúc điện tử của chúng.
Vì chúng thuộc cùng một nhóm trong bảng tuần hoàn, nên tất cả các đồng loại của chúng đều thể hiện các tính chất hóa học để xác định chúng như vậy.
Tại sao? Vì cấu hình electron hóa trị của chúng là ns 2 , nghĩa là chúng có hai electron để tương tác với các chất hóa học khác.
Nhân vật ion
Do bản chất kim loại, chúng có xu hướng mất điện tử để tạo thành các cation hóa trị hai: Be 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ và Ra 2+ .
Cũng giống như cách mà kích thước của các nguyên tử trung hòa của nó thay đổi khi nó đi xuống qua nhóm, các cation của nó cũng lớn hơn, đi xuống từ Be 2+ đến Ra 2+ .
Kết quả của tương tác tĩnh điện của chúng, các kim loại này tạo thành muối với các nguyên tố âm điện nhất. Xu hướng hình thành cation cao này là một chất lượng hóa học khác của kim loại kiềm thổ: chúng rất nhạy điện.
Các nguyên tử lớn phản ứng dễ dàng hơn các nguyên tử nhỏ; nói cách khác, Ra là kim loại phản ứng mạnh nhất và Be ít phản ứng nhất. Đây là sản phẩm của lực hấp dẫn kém hơn do hạt nhân tác dụng lên các electron ngày càng xa, lúc này với xác suất "thoát" sang các nguyên tử khác lớn hơn.
Tuy nhiên, không phải tất cả các hợp chất đều có bản chất ion. Ví dụ, berili rất nhỏ và có mật độ điện tích cao, nó sẽ phân cực đám mây electron của nguyên tử lân cận để tạo thành liên kết cộng hóa trị.
Điều đó mang lại hệ quả gì? Các hợp chất beri đó chủ yếu là cộng hóa trị và không ion, không giống như các hợp chất khác, ngay cả khi nó là cation Be 2+ .
Liên kết kim loại
Bằng cách có hai điện tử hóa trị, chúng có thể hình thành nhiều "biển điện tử" tích điện hơn trong tinh thể của chúng, chúng tích hợp và nhóm các nguyên tử kim loại chặt chẽ hơn trái ngược với kim loại kiềm.
Tuy nhiên, những liên kết kim loại này không đủ mạnh để tạo cho chúng những đặc điểm nổi bật về độ cứng, chúng thực sự mềm.
Ngoài ra, chúng yếu so với kim loại chuyển tiếp, thể hiện ở điểm nóng chảy và điểm sôi thấp hơn của chúng.
Phản ứng
Các kim loại kiềm thổ rất dễ phản ứng, đó là lý do tại sao chúng không tồn tại trong tự nhiên ở trạng thái tinh khiết, mà được liên kết trong các hợp chất hoặc khoáng chất khác nhau. Các phản ứng đằng sau sự hình thành này có thể được tóm tắt chung cho tất cả các thành viên của nhóm này
Phản ứng với nước
Chúng phản ứng với nước (ngoại trừ berili, do tính chất "dẻo dai" trong việc cung cấp cặp điện tử của nó) để tạo ra hydroxit ăn mòn và khí hydro.
M (s) + 2H 2 O (l) => M (OH) 2 (aq) + H 2 (g)
Các hydroxit của magie -Mg (OH) 2 - và của berili -Be (OH) 2 - tan kém trong nước; hơn nữa, thứ hai của chúng không phải là rất cơ bản, vì các tương tác là cộng hóa trị trong tự nhiên.
Phản ứng với oxy
Chúng cháy khi tiếp xúc với oxy trong không khí để tạo thành oxit hoặc peroxit tương ứng. Bari, nguyên tử kim loại lớn thứ hai, tạo thành peroxit (BaO 2 ), bền hơn vì bán kính ion Ba 2+ và O 2 2- giống nhau, tăng cường cấu trúc tinh thể.
Phản ứng như sau:
2M (s) + O 2 (g) => 2MO (s)
Do đó, các oxit là: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO và RaO.
Phản ứng với halogen
Điều này tương ứng với khi chúng phản ứng trong môi trường axit với các halogen để tạo thành halogenua vô cơ. Điều này có công thức hóa học chung MX 2 , và trong số này là: CAF 2 , BeCl 2 , SrCl 2 , Bài 2 , Rai 2 , CaBr 2 vv
Các ứng dụng
Berili
Với khả năng phản ứng trơ của nó, berili là một kim loại có khả năng chống ăn mòn cao, và được thêm vào với tỷ lệ nhỏ với đồng hoặc niken, nó tạo thành các hợp kim có các tính chất cơ và nhiệt thú vị cho các ngành công nghiệp khác nhau.
Trong số này có những dụng cụ làm việc với dung môi dễ bay hơi, trong đó dụng cụ không được tạo ra tia lửa điện do chấn động cơ học. Tương tự như vậy, các hợp kim của nó được sử dụng trong sản xuất tên lửa và vật liệu cho máy bay.
Magiê
Không giống như berili, magiê thân thiện hơn với môi trường và là một phần thiết yếu của thực vật. Vì lý do này, nó có tầm quan trọng sinh học cao và trong ngành dược phẩm. Ví dụ, magie sữa là một phương thuốc chữa chứng ợ nóng và bao gồm dung dịch Mg (OH) 2 .
Nó cũng có các ứng dụng công nghiệp, chẳng hạn như hàn hợp kim nhôm và kẽm, hoặc sản xuất thép và titan.
Canxi
Một trong những công dụng chính của nó là do CaO, phản ứng với aluminosilicat và canxi silicat để tạo cho xi măng và bê tông các đặc tính mong muốn trong xây dựng. Tương tự như vậy, nó là nguyên liệu cơ bản trong sản xuất thép, thủy tinh và giấy.
Mặt khác, CaCO 3 tham gia vào quá trình Solvay tạo Na 2 CO 3 . Về phần mình, CaF 2 được sử dụng trong sản xuất tế bào cho các phép đo quang phổ.
Các hợp chất canxi khác được sử dụng trong sản xuất thực phẩm, sản phẩm vệ sinh cá nhân hoặc mỹ phẩm.
Stronti
Khi đốt cháy, stronti phát ra ánh sáng đỏ dữ dội, được sử dụng trong pháo hoa và làm pháo hoa.
Bari
Các hợp chất Bari hấp thụ tia X, vì vậy BaSO 4 - chất này cũng không hòa tan và ngăn không cho Ba 2+ độc hại chuyển vùng tự do trong cơ thể - được sử dụng để phân tích và chẩn đoán các thay đổi trong quá trình tiêu hóa.
Đài
Radium đã được sử dụng trong điều trị ung thư vì tính phóng xạ của nó. Một số loại muối của nó được sử dụng để tạo màu cho đồng hồ, và ứng dụng này sau đó đã bị cấm vì những rủi ro cho những người đeo chúng.
Người giới thiệu
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (Ngày 7 tháng 6 năm 2018). Kim loại kiềm thổ: Thuộc tính của các nhóm nguyên tố. Truy cập ngày 7 tháng 6 năm 2018, từ: thinkco.com
- Mentzer, AP (ngày 14 tháng 5 năm 2018). Công dụng của kim loại kiềm thổ. Đấu kiếm. Được lấy vào ngày 7 tháng 6 năm 2018, từ: sciining.com
- Công dụng của kim loại kiềm thổ là gì? (Ngày 29 tháng 10 năm 2009). eNotes. Được lấy vào ngày 7 tháng 6 năm 2018, từ: enotes.com
- Advameg, Inc. (2018). Kim loại kiềm thổ. Được lấy vào ngày 7 tháng 6 năm 2018, từ: scienceclarified.com
- Wikipedia. (2018). Kim loại kiềm thổ. Truy cập ngày 7 tháng 6 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
- Hóa học LibreTexts. (2018). Các kim loại kiềm thổ (Nhóm 2). Được lấy vào ngày 7 tháng 6 năm 2018, từ: chem.libretexts.org
- Các nguyên tố hóa học. (2009, ngày 11 tháng 8). Berili (Be). . Truy cập ngày 7 tháng 6 năm 2018, từ: commons.wikimedia.org
- Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ. Trong Các yếu tố của nhóm 2. (Ấn bản thứ tư.). Đồi Mc Graw.