Kovy alkalických zemin, pravděpodobně sousedé nejreaktivnějších prvků ve skupině, patří do 2. skupiny periodické tabulky. Něčím se velmi podobají svým sousedním prvkům tabulky. Přesto se od nich dokáží značně lišit. Tyto kovy vykazují slušný podíl zajímavých vlastností, jejichž studium je naprosto zábavné. Pojďme se tedy seznámit s kovy alkalických zemin.
Navržená videa
Alkáč Kovy zemin – prvky 2. skupiny
Mezi prvky 2. skupiny patří berylium(Be), hořčík(Mg), vápník(Ca), stroncium(Sr) a baryum(Ba). Tyto prvky obvykle není třeba skladovat v oleji, na rozdíl od prvků první skupiny. Pro kovy alkalických zemin platí, že mají nízkou teplotu tání a nízkou hustotu. Jako kovy jsou samozřejmě dobrými vodiči tepla a elektřiny.
Obecná elektronická konfigurace prvků 2. skupiny je ns2. Kovy alkalických zemin mají schopnost ztrácet dva elektrony ve své vnější slupce. Reagují tak s jinými prvky a vytvářejí iontové sloučeniny. Uveďme si několik příkladů pro pochopení reakcí těchto kovů.
- Reakce hořčíku s vodou probíhá velmi pomalu, přičemž uvolňování plynného vodíku je také velmi pomalé. Vápník má však při reakci tendenci se poměrně rychle třepit. V důsledku toho vzniká alkalický roztok, který lze lépe pochopit pomocí následující rovnice:
vápník + voda → hydroxid vápenatý + vodík, tj.
Ca (s) + 2 H2O (l) → Ca (OH)2 (aq) + H2 (g)
- Stroncium má tendenci uvolňovat plynný vodík, a to mnohem snadněji.
- Baryum také velmi rychle reaguje s vodou.
Protože reakční schopnost prvků druhé skupiny je ve srovnání s prvky první skupiny poměrně menší, přidávají se do kyselin, aby se zředily. Například hořčík a vápník přidané do kyseliny chlorovodíkové by daly následující výstup:
hořčík + kyselina chlorovodíková → chlorid hořečnatý + vodík
Mg (s) + 2 HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g)
Použití kovů alkalických zemin
Co se týče použití prvků druhé skupiny a jejich sloučenin, je toho v tomto směru hodně.
Hořčík obvykle hoří jasným bělavým plamenem a to umožnilo jeho použití v ohňostrojích a záchranných světlicích spolu s dalším typem takové odrůdy. Unikátní využití tohoto kovu je při výrobě a produkci vysoce výkonných automobilových motorů.
Vezměme si například Volkswagen „Brouk“ má hořčíkovou klikovou skříň a další části motoru. Porsche 911 obsahuje více než 50 kilogramů hořčíku. Ten je uváděn do provozu kvůli své nízké hustotě, čímž se snižuje spotřeba paliva a snižují se emise znečišťujících látek z těchto automobilů. Užitečné jsou také sloučeniny hořčíku. Například:
- Účinná látka hydroxid hořečnatý se používá v některých lécích proti zažívacím potížím. Neutralizuje přebytečnou kyselinu, která u lidí způsobuje pálení žáhy.
- Oxid hořečnatý má velmi vysoký bod tání, proto se používá jako vyzdívka uvnitř pecí.
- Epsomská sůl, která je projímadlem, obsahuje síran hořečnatý.
Sloučeniny stroncia nacházejí využití v ohňostrojích, kde vytvářejí karmínově červenou barvu. Sloučeniny barya jsou velmi jedovaté. Jed na krysy má v sobě uhličitan barnatý. Možná jste však slyšeli o „baryových jídlech“ v nemocnicích. Pacienti polykají bílou látku, která při rentgenovém vyšetření zobrazí jejich trávicí trakt. Ta obsahuje síran barnatý, který je nerozpustný ve vodě, a tak jen projde tělem, aniž by škodil.
Řešená otázka pro tebe
Q: Pojednej o fyzikálních vlastnostech prvků II. skupiny.
Ans: Atomové poloměry i iontové poloměry členů rodiny prvků II. skupiny jsou menší než odpovídajících členů alkalických kovů. Kovy alkalických zemin mají díky velké velikosti atomů poměrně nízké hodnoty ionizačních energií ve srovnání s p – blokovými prvky. V rámci skupiny však ionizační energie klesá s rostoucím atomovým číslem.
Je to způsobeno zvětšováním atomové velikosti v důsledku přidávání nových slupek a zvyšováním velikosti stínícího efektu elektronů ve vnitřních slupkách. Protože jejich (IE) 1 je větší než u jejich sousedů z alkalických kovů, mají kovy skupiny IIA tendenci být poněkud méně reaktivní než alkalické kovy.
Atomová hmotnost se od Be po Ba ve skupině zvyšuje a objem se také zvětšuje, ale nárůst atomové hmotnosti je ve srovnání s atomovým objemem větší. Proto se hustota od Be k Ba zvyšuje. Kovy alkalických zemin mají ve srovnání s alkalickými kovy vyšší teploty tání a varu, což je dáno především jejich malou velikostí a těsnější krystalovou mřížkou ve srovnání s alkalickými kovy a přítomností dvou valenčních elektronů.
Protože kovy alkalických zemin (s výjimkou Be) mají tendenci snadno ztrácet své valenční elektrony, působí jako silná redukční činidla, jak ukazují červené hodnoty E0. Méně záporná hodnota pro berylium vyplývá z velké hydratační energie spojené s malou velikostí Be2+ a relativně velkou hodnotou sublimačního tepla.
.