A csoport talán legreaktívabb elemeinek szomszédai, az alkáliföldfémek a periódusos rendszer 2. csoportjába tartoznak. Valahogy nagyon hasonlítanak a táblázat szomszédos elemeihez. Mégis sikerül egészen másnak lenniük, mint azok. Ezek a fémek számos érdekes tulajdonságot mutatnak, amelyek tanulmányozása abszolút szórakoztató. Ismerjük meg tehát az alkáliföldfémeket.
Suggested Videos
Alkali Földfémek – 2. csoport elemei
A második csoportba tartozó elemek közé tartozik a berillium(Be), Magnézium(Mg), kalcium(Ca), stroncium(Sr) és bárium(Ba). Általában nem szükséges ezeket az elemeket olajban tárolni, ellentétben az első csoportba tartozó elemekkel. Fémek esetében az alkáliföldfémek általában alacsony olvadáspontúak és alacsony sűrűségűek. Mivel fémek, nyilvánvalóan jó hő- és elektromosságvezetők.
A 2. csoportba tartozó elemek általános elektronkonfigurációja ns2. Az alkáliföldfémek képesek elveszíteni a külső héjukban lévő két elektront. Így más elemekkel reakcióba lépnek, és ionos vegyületeket alkotnak. Vegyünk néhány példát az ilyen fémek reakcióinak megértéséhez.
- A magnézium reakciója vízzel nagyon lassan megy végbe, melynek során a hidrogéngáz felszabadulása is nagyon lassú. A kalcium azonban a reakció során elég gyorsan hajlamos a foszlásra. Ennek eredményeként lúgos oldat keletkezik, amit a következő egyenlet segítségével jobban megérthetünk:
kalcium + víz → kalcium-hidroxid + hidrogén azaz:
Ca (s) + 2 H2O (l) → Ca (OH)2 (aq) + H2 (g)
- A stroncium sokkal könnyebben hajlamos a hidrogéngázt leadni.
- A bárium szintén nagyon gyorsan reagál a vízzel.
Mivel a kettes csoportba tartozó elemek reakcióképessége az egyes csoportba tartozó elemekhez képest meglehetősen kisebb, ezért ezeket szokták savakhoz adni, hogy hígítsák azokat. Például magnézium és kalcium sósavhoz adva a következő eredményt adná:
magnézium + sósav → magnézium-klorid + hidrogén
Mg (s) + 2 HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g)
A lúgosföldfémek felhasználása
A második csoportba tartozó elemek és vegyületeik felhasználását illetően, ezen a fronton sok mindent meg kell érteni.
A magnézium általában fényes, fehéres lánggal ég, és ez tette lehetővé, hogy tűzijátékokban és mentőfáklyákban használják, a többi ilyen fajtával együtt. A fém egyedülálló felhasználási területe a nagyteljesítményű autómotorok gyártása és előállítása.
Lássuk például, hogy a Volkswagen “Bogár” magnézium forgattyúházzal és más motoralkatrészekkel rendelkezik. A Porsche 911 több mint 50 kilogramm magnéziumot tartalmaz. Az alacsony sűrűsége miatt hozták használatba, ezáltal csökkentve az üzemanyag-fogyasztást és csökkentve ezeknek az autóknak a szennyezőanyag-kibocsátását. A magnéziumvegyületek is hasznosak. Például:
- A magnézium-hidroxid hatóanyagot néhány emésztési zavar elleni szerben használják. Semlegesíti a felesleges savat, amely gyomorégést okoz az emberekben.
- A magnézium-oxidnak nagyon magas az olvadáspontja, ezért használják bélésként a kemencékben.
- Az epszomsó, amely hashajtó, magnézium-szulfátot tartalmaz.
A stronciumvegyületeket a tűzijátékokban használják, hogy bíborvörös színt kapjanak. A báriumvegyületek nagyon mérgezőek. A patkányméregben bárium-karbonát van. Azonban hallhattál már a kórházakban alkalmazott “báriumos ételekről”. A betegek egy fehér anyagot nyelnek le, amely röntgenvizsgálat során megmutatja az emésztőrendszerüket. Ez bárium-szulfátot tartalmaz, amely vízben nem oldódik, és így csak áthalad a szervezeten anélkül, hogy kárt okozna.
Egy megoldott kérdés az Ön számára
K: Beszéljen a II. csoportba tartozó elemek fizikai tulajdonságairól.
Ans: A II. csoportba tartozó elemek családjának tagjainak atomsugara, valamint ionrádiája kisebb, mint az alkálifémek megfelelő tagjainak. Az alkáliföldfémek, nagy atomméretüknek köszönhetően, a p – blokk elemeihez képest meglehetősen alacsony ionizációs energiaértékekkel rendelkeznek. A csoporton belül azonban az ionizációs energia az atomszám növekedésével csökken.
Ez az atomméret növekedése miatt van, ami új héjak hozzáadásával és a belső héjakban lévő elektronok árnyékoló hatásának nagyságának növekedésével magyarázható. Mivel az (IE) 1 nagyobb, mint az alkálifém szomszédjaiké, a IIA csoportba tartozó fémek az alkálifémeknél valamivel kevésbé reaktívak.
Az atomsúly a Be-től a Ba-ig növekszik egy csoportban, és a térfogat is növekszik, de az atomsúly növekedése nagyobb az atomi térfogathoz képest. Ezért a sűrűség a Be-től a Ba felé haladva nő. Az alkáliföldfémek olvadás- és forráspontja magasabb, mint az alkálifémeké, ami elsősorban az alkálifémekhez képest kis méretüknek és sűrűbb kristályrácsuknak, valamint a két valenciaelektron jelenlétének tulajdonítható.
Mivel az alkáliföldfémek (a Be kivételével) könnyen elveszítik valenciaelektronjaikat, erős redukálószerként viselkednek, amit az E0 vörös értékek jeleznek. A berillium kevésbé negatív értéke a Be2+ kis méretéhez kapcsolódó nagy hidratálási energiából és a szublimációs hő viszonylag nagy értékéből adódik.