Элементы II – А группы. Ве, Mg и Щелочно-земельные металлы Са, Sr, Ba
Сравнительная характеристика свойств элементов
4Be 1s2 │2s2
12Mg 1s22s2 2p6 │3s2
20Ca 1s22s2 2p63s2 3p6 │4s2
38Sr 1s22s2 2p63s2 3p64s2 3d10 4p6 │5s2
56Ba 1s22s2 2p63s2 3p64s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 │6s2
88Ra 1s22s2 2p63s23p64s23d104p65s2 4d10 5p6 6s1 5d106p6 │7s2
валентные электроны
Физические свойства:
В простых веществах этих элементов Металлическая связь, поэтому они металлы, тепло и электропроводны.
В соединениях элементов второй группы главной подгруппы с другими элементами характерна Ионная химическая связь. Поэтому они твердые вещества, растворы и расплавы которых могут проводить электрический ток. Для Be возможна ковалентная полярная связь.
Химические свойства:
Элементы второй группы главной подгруппы имеют по 2 валентных электрона на внешнем энергетическом уровне, чуть меньший радиус атома, чем щелочные элементы того же периода, легко отдают валентные электроны и устойчивая степень окисления для них +2. Поэтому в природе они встречаются исключительно в виде соединений.
Наибольшим сходством между собой характеризуются элементы Са, Sr, Ba и Ra (щелочноземельные металлы). Они во многом напоминают щелочные металлы: образуют солеобразные гидриды, степень окисления водорода в которых — 1, их гидроксиды — сильные основания.
|
|
|
В виде простых веществ элементы второй группы главной подгруппы — это типичные металлы.
Все металлы подгруппы — сильные восстановители, однако несколько более слабые, чем щелочные металлы.
С ростом порядкового номера элемента отдача электронов облегчается, поэтому металлические свойства закономерно возрастают сверху вниз в подгруппе. Более ярко они проявляются у щелочноземельных металлов.
Металлы подгруппы бериллия химически довольно активны. На воздухе они окисляются, при этом получаются основные оксиды типа ЭО, которым соответствуют основания типа Э(ОН)2. Растворимость и основный характер оснований возрастают от Be к Ra. Ве(ОН)2 — амфотерное соединение.
По свойствам бериллий и магний несколько отличаются от остальных металлов.
Например, Be с водой не взаимодействует, Мg взаимодействует лишь при нагревании, а остальные металлы — при обычных условиях:
Э + 2Н20 = Э( OH)2 + H2↑;
Из металлов подгруппы бериллия наибольшее значение имеет кальций.
Наименование «щелочноземельные элементы» связано с принятым во времена алхимиков обычаем называть все плохо растворимые в воде соединения "землями":
окись магния МgО — горькозем;
|
|
|
окись алюминия А12О3 - глинозем;
двуокись кремния SiO2 — кремнозем и т.д.
Поскольку земли CaO, SrO, BaO при смачивании водой давали щелочную реакцию, эти окислы стали называть щелочными землями, а элементы — щелочноземельными.
Наиболее распространены минералы, в составе которых элементы подгруппы бериллия встречаются в природе:
Be: Be3Al2(SiO3)6 берилл/ изумруд.
Mg: CaCO3•MgCO3, доломит, MgCO3 магнезит, МgС12•КС1•6Н2О карналит, MgC12,•6Н2О бишофит.
Са: СаСО3 известняк, Са3(РО4)2 фосфорит, СаР2 флюорит, CaSO4•2Н2О гипс.
Sr: SrCO3 стронцианит, SrSO4 целестин.
Ba: BaSO4 барит, ВаСО3 витерит.
Получение металлов подгруппы бериллия
Важнейшим способом получения металлов второй группы главной подгруппы, имеющих малые стандартные электродные потенциалы, является электролиз их расплавленных хлоридов (или других галогенидов); иногда, для понижения температур плавления, к ним добавляют хлориды щелочных металлов.
Например, бериллий получают электролизом расплавленной смеси фторида бериллия и фторида натрия, кальций и стронций - электролизом расплавов смесей хлоридов и фторидов этих металлов.
Магний, помимо электролиза расплавленной смеси хлоридов магния и калия, получают восстановлением доломита СаСО3 ● МgСО3 ферросилицием или кремнием, восстановлением оксида магния углем в электрических печах. Барий принято получать металлотермическим (алюминотермическим) способом.
|
|
|
Свойства берилия
→ К OH К 2 [Be(OH)4] + H2
→ HCl Ве Cl 2 + H 2
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 169; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!