Почему металлы называют щелочноземельными

Их общее название – щелочные металлы. Щелочноземельные металлы находятся в главной подгруппе II группы Периодической системы Д. И. Менделеева.

Чем отличаются щелочные и щелочноземельные?

Щелочные металлы — наиболее активные из металлов. Они энергично реагируют с типичными неметаллами (галогенами, кислородом, серой), а также с водой. Щёлочноземельными называют металлы кальций, стронций, барий и радий, расположенные в главной подгруппе группы. В соединениях они проявляют единственную степень окисления .

Почему бериллий и магний не щелочноземельные металлы?

Бериллий и магний Раньше Be и Mg не относили к щёлочноземельным металлам, потому что их гидроксиды не являются щелочами. Be(OH)2 — амфотерный гидроксид. Mg(OH)2 — малорастворимое основание, которое дает слабощелочную реакцию и окрашивает индикатор.

Что общего в физических и химических свойствах щелочных металлов?

Электронное строение атомов. На внешнем энергетическом уровне атомы щелочных металлов имеют один электрон ns 1 . Поэтому для всех металлов группы IA характерна степень окисления +1. Этим объясняется сходство свойств всех щелочных металлов.

Щелочноземельные металлы — Все свойства!

Почему металлы главной подгруппы 2 группы называют щелочноземельными?

В связи со значительным сходством химических свойств кальция, стронция, бария и радия их объединяют в одно семейство, называемое щелочноземельными металлами. Все элементы IIA группы относятся к s-элементам, т. е. содержат все свои валентные электроны на s-подуровне.

Почему в природе щелочноземельные металлы встречаются только в виде соединений?

Все щелочноземельные металлы обладают высокой химической активностью, поэтому встречаются в природе только в виде соединений. Основными источниками кальция являются его карбонаты CaC O 3 (мел, мрамор, известняк). В свободном виде простые вещества представляют собой типичные металлы от серого до серебристого цвета.

Какие металлы относятся к Щелочноземельным почему они были так названы?

Щелочноземельные металлы — Щёлочноземельные металлы химические элементы: кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, радий Ra (иногда к щёлочноземельным металлам ошибочно относят также бериллий Be и магний Mg). Названы так потому, что их оксиды «земли» (по терминологии алхимиков)… … Википедия

Как определить щелочной металл или нет?

Щелочные металлы имеют серебристо-белый цвет с металлическим блеском. Цезий – серебристо-жёлтый металл. Это наиболее активные и мягкие металлы. Натрий, калий, рубидий, цезий режутся ножом.

Где в Псхэ находятся щелочноземельные металлы?

Щелочноземельные металлы расположены во второй группе главной подгруппе периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева (или просто во 2 группе в длиннопериодной форме ПСХЭ). На практике к щелочноземельным металлам относят только кальций Ca, стронций Sr, барий Ba и радий Ra.

Какие элементы называются щелочными и Щелочноземельными почему?

Щёлочноземельные металлы — химические элементы: кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, радий Ra (иногда к щёлочноземельным металлам ошибочно относят также бериллий Be и магний Mg). Названы так потому, что их оксиды — «земли» (по терминологии алхимиков) — сообщают воде щёлочную реакцию.

Почему металлы главной подгруппы 2 группы называют Щелочноземельными?

В связи со значительным сходством химических свойств кальция, стронция, бария и радия их объединяют в одно семейство, называемое щелочноземельными металлами. Все элементы IIA группы относятся к s-элементам, т. е. содержат все свои валентные электроны на s-подуровне.

Какой металл можно разрезать ножом стронций кальций барий магний?

По сравнению со щелочными металлами являются более твёрдыми, плотными веществами. Ножом можно разрезать только стронций. Самый плотный металл – радий (5,5 г/см3). Наиболее лёгкими металлами являются литий, натрий и калий.

Какие физические свойства имеют щелочные и щёлочноземельные металлы?

Щелочноземельные металлы более твёрдые и плотные, чем щелочные. На воздухе быстро окисляются. Щелочные металлы образуют надпероксиды и пероксиды, оксид образует только литий. Бурно реагируют с водой при комнатной температуре.

Какой элемент можно отнести к щелочным металлам?

Щелочны́е мета́ллы — элементы 1-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы главной подгруппы I группы): литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs, франций Fr.

Какие металлы главной подгруппы 2 группы?

Главную подгруппу II группы составляют бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. На внешнем электронном слое у них находится по два легко теряемых s-электрона. Во всех соединениях они проявляют степень окисления +2, их активность возрастает с увеличением атомного номера.

Какие металлы называются щелочными и Щелочноземельными?

Щелочные и щелочноземельные – наиболее активные металлы. Это мягкие простые вещества серого или серебристого цвета с небольшой плотностью. Литий, натрий, калий плавают на поверхности воды. Щелочноземельные металлы более твёрдые и плотные, чем щелочные.

Почему галогены в природе встречаются только в виде соединений?

Галогены — химически активные вещества, поэтому в природе они находятся только в виде соединений. Фтор встречается в виде флюорита Ca F 2 , криолита Na 3 Al F 6 и некоторых других минералов. Наиболее распространённые соединения хлора — каменная соль (галит) NaCl и сильвинит KCl ⋅ NaCl .

Источник: toptitle.ru

Щелочноземельные металлы

К щелочноземельным металлам относятся бериллий Be, магний Mg, кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, радий Ra.

Щелочноземельные металлы:

Щелочноземельные металлы – это элементы 2-й группы периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева (по устаревшей классификации – элементы главной подгруппы II группы):

– бериллий Be,

– магний Mg,

– кальций Ca,

– стронций Sr,

– барий Ba,

– радий Ra.

Строение атомов щелочноземельных металлов:

Особенность строения атомов щелочноземельных металлов заключается в том, что они содержат два электрона на внешнем энергетическом уровне: их электронная конфигурация ns 2 . Поэтому щелочноземельные металлы проявляют валентность II и степень окисления +2.

Щелочноземельные металлы относятся к элементам s-семейства.

Так, электронная конфигурация атома бериллия 1s 2 2s 2 . Атом бериллия состоит из положительно заряженного ядра (+4), вокруг которого по двум оболочкам движутся 4 электрона. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку бериллий расположен во втором периоде, оболочек всего две.

Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка также представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома бериллия – на 2s-орбитали находятся два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома бериллия состоит из 4 протонов и 5 нейтронов.

Радиус атома бериллия составляет 112 пм. Потенциал ионизации атома бериллия равен 9,32 эВ (898,8 кДж/моль). Электроотрицательность атома бериллия равна 1,57 (шкала Полинга).

Электронная конфигурация атома магния 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 . Атом магния состоит из положительно заряженного ядра (+12), вокруг которого по трем атомным оболочкам движутся 12 электронов. При этом 10 электронов находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку магний расположен в третьем периоде, оболочек всего три.

Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома магния – на 3s-орбитали находится два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома магния состоит из 12 протонов и 12 нейтронов.

Радиус атома магния составляет 160 пм. Потенциал ионизации атома магния равен 7,64 эВ (737,3 кДж/моль). Электроотрицательность атома магния равна 1,31 (шкала Полинга).

Электронная конфигурация атома кальция 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 . Атом кальция состоит из положительно заряженного ядра (+19), вокруг которого по четырем оболочкам движутся 20 электронов. При этом 18 электронов находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку кальций расположен в четвертом периоде, оболочек всего четыре.

Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая и третья – внутренние оболочки представлена s- и р-орбиталями. Четвертая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома кальция – на 4s-орбитали находится два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома кальция состоит из 20 протонов и 20 нейтронов.

Радиус атома кальция составляет 197 пм. Потенциал ионизации атома кальция равен 6,11 эВ (589,4 кДж/моль). Электроотрицательность атома кальция равна 1,00 (шкала Полинга).

Электронная конфигурация атома стронция 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 . Атом стронция состоит из положительно заряженного ядра (+38), вокруг которого по пяти оболочкам движутся 38 электронов. При этом 36 электронов находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку стронций расположен в пятом периоде, оболочек всего пять.

Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая и четвертая – внутренние оболочки представлены s- и р-орбиталями. Третья – внутренняя оболочка представлена s-, р- и d-орбиталями. Пятая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома стронция на 5s-орбитали находятся два спаренных электрона.

В свою очередь ядро атома стронция состоит из 38 протонов и 50 нейтронов.

Радиус атома стронция составляет 215 пм. Потенциал ионизации атома стронция равен 5,69 эВ (549,0 кДж/моль). Электроотрицательность атома стронция равна 0,95 (шкала Полинга).

Электронная конфигурация атома бария 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 . Атом бария состоит из положительно заряженного ядра (+56), вокруг которого по шести атомным оболочкам движутся 56 электронов. При этом 54 электрона находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку барий расположен в шестом периоде, оболочек всего шесть.

Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья и пятая – внутренние оболочки представлена s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внутренняя оболочка представлена s-, р-, d- и f-орбиталями. Шестая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью.

На внешнем энергетическом уровне атома бария – на 6s-орбитали находится два спаренных электрона. Поэтому барий проявляет валентность II и степень окисления +2. В свою очередь ядро атома бария состоит из 56 протонов и 81 нейтрон.

Радиус атома бария составляет 222 пм. Потенциал ионизации атома бария равен 5,21 эВ (502,5 кДж/моль). Электроотрицательность атома бария равна 0,89 (шкала Полинга).

С увеличением порядкового номера у щелочноземельных металлов увеличиваются радиус атома, способность отдавать валентные электроны и восстановительная активность, уменьшается электроотрицательность и энергия ионизации.

Физические свойства щелочноземельных металлов:

Все щёлочноземельные металлы серые или серебристо-белые, твёрдые при комнатной температуре вещества. В отличие от щелочных металлов, они существенно более твёрдые, и ножом преимущественно не режутся (исключение – стронций).

Общими физическими свойствами щелочноземельных металлов являются: их металлический блеск, ковкость, пластичность, высокая тепло- и электропроводность.

Вместе с тем указанные металлы имеют разные значения температуры плавления, кипения, плотности и другие физические свойства.

При этом с увеличением порядкового номера у щелочноземельных металлов каких-либо закономерностей в изменении физических свойств не проявляется.

Химические свойства щелочноземельных металлов:

Все щелочноземельные металлы обладают высокой химической активностью. Они проявляют высокую химическую активность при взаимодействии с водой, кислородом , галогенами, водородом, оксидами, кислотами, солями и другими соединениями. Поэтому ввиду своей высокой химической активности все щелочноземельные металлы в свободном состоянии в природе не встречаются.

В соединениях щелочноземельные металлы проявляют единственную степень окисления +2 (очень редко +1) и валентность II. Они являются сильными восстановителями.

С увеличением порядкового номера у щелочноземельных металлов усиливаются металлические свойства и ослабевают неметаллические свойства, увеличивается восстановительная способность, возрастает химическая активность.

Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Щелочно-земельные металлы

Щелочноземельные металлы (по сравнению со щелочными металлами) обладают более высокими t°пл. и t°кип., потенциалами ионизации, плотностями и твердостью.

Химические свойства

1. Очень реакционноспособны.
2. Обладают положительной валентностью +2.
3. Реагируют с водой при комнатной температуре (кроме Be) с выделением водорода.
4. Обладают большим сродством к кислороду (восстановители).
5. С водородом образуют солеобразные гидриды ЭH2.
6. Оксиды имеют общую формулу ЭО. Тенденция к образованию пероксидов выражена слабее, чем для щелочных металлов.

Нахождение в природе

Be

Mg

KCl • MgCl2 • 6H2O – карналлит

Ca

CaCO3 – кальцит (известняк, мрамор и др.)

CaF2 – плавиковый шпат (флюорит)

Sr

Ba

Получение

Бериллий получают восстановлением фторида:

Барий получают восстановлением оксида:

Остальные металлы получают электролизом расплавов хлоридов:

катод: Ca 2+ + 2ē = Ca 0

анод: 2Cl — – 2ē = Cl 0 2­

Химические свойства

Металлы главной подгруппы II группы — сильные восстановители; в соединениях проявляют только степень окисления +2. Активность металлов и их восстановительная способность увеличивается в ряду: ––Be–Mg–Ca–Sr–Ba –>

1. Реакция с водой.

В обычных условиях поверхность Be и Mg покрыты инертной оксидной пленкой, поэтому они устойчивы по отношению к воде. В отличие от них Ca, Sr и Ba растворяются в воде с образованием гидроксидов, которые являются сильными основаниями:

2. Реакция с кислородом.

Все металлы образуют оксиды RO, барий-пероксид – BaO2:

3. С другими неметаллами образуются бинарные соединения:

Ba + S -> BaS(сульфиды)

Ca + 2C -> CaC2(карбиды)

Бериллий и магний сравнительно медленно реагируют с неметаллами.

4. Все металлы растворяются в кислотах:

Бериллий также растворяется в водных растворах щелочей:

­5. Качественная реакция на катионы щелочноземельных металлов – окрашивание пламени в следующие цвета:

Ca 2+ — темно-оранжевый

Sr 2+ — темно-красный

Ba 2+ — светло-зеленый

Катион Ba 2+ обычно открывают обменной реакцией с серной кислотой или ее солями:

Сульфат бария – белый осадок, нерастворимый в минеральных кислотах.

Оксиды щелочноземельных металлов

Получение

1. Окисление металлов (кроме Ba, который образует пероксид)
2. Термическое разложение нитратов или карбонатов

Химические свойства

Типичные основные оксиды. Реагируют с водой (кроме BeO), кислотными оксидами и кислотами

BeO — амфотерный оксид, растворяется в щелочах:

Гидроксиды щелочноземельных металлов R(OH)2

Получение

CaO(негашеная известь) + H2O -> Ca(OH)2(гашеная известь)

Химические свойства

Гидроксиды R(OH)2 — белые кристаллические вещества, в воде растворимы хуже, чем гидроксиды щелочных металлов (растворимость гидроксидов уменьшается с уменьшением порядкового номера; Be(OH)2 – нерастворим в воде, растворяется в щелочах). Основность R(OH)2 увеличивается с увеличением атомного номера:

Be(OH)2 – амфотерный гидроксид

Mg(OH)2 – слабое основание

остальные гидроксиды — сильные основания (щелочи).

4. Реакция гидроксида бериллия со щелочами:

Жесткость воды

Природная вода, содержащая ионы Ca 2+ и Mg 2+ , называется жесткой. Жесткая вода при кипячении образует накипь, в ней не развариваются пищевые продукты; моющие средства не дают пены.

Карбонатная (временная) жесткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, некарбонатная (постоянная) жесткость – хлоридов и сульфатов.

Общая жесткость воды рассматривается как сумма карбонатной и некарбонатной.

Удаление жесткости воды осуществляется путем осаждения из раствора ионов Ca 2+ и Mg 2+ :

2. добавлением известкового молока:

3. добавлением соды:

4. пропусканием через ионнообменную смолу

а) катионный обмен:

2RH + Ca 2+ -> R2Ca + 2H +

б) анионный обмен:

(где R — сложный органический радикал)

Для удаления временной жесткости используют все четыре способа, а для постоянной — только два последних.

Источник: kemuk.ru