คุณสมบัติทางเคมีปฏิกิริยาและการใช้งานของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ คือกลุ่มที่ประกอบขึ้นเป็นกลุ่ม 2 ของตารางธาตุและระบุไว้ในคอลัมน์สีม่วงของภาพด้านล่าง จากบนลงล่างเป็นเบริลเลียมแมกนีเซียมแคลเซียมสตรอนเทียมแบเรียมและเรเดียม เพื่อจดจำชื่อของพวกเขาวิธีการช่วยในการจำที่ยอดเยี่ยมคือการออกเสียงของนาย Becamgbara.

การทำลายตัวอักษรของ Mr. Becamgbara สิ่งหนึ่งที่ต้อง "Sr" คือ strontium "Be" เป็นสัญลักษณ์ทางเคมีของเบริลเลียม "Ca" เป็นสัญลักษณ์ของแคลเซียม "Mg" คือแมกนีเซียมและ "Ba" และ "Ra" สอดคล้องกับโลหะแบเรียมและเรเดียมที่สองเป็นองค์ประกอบของธรรมชาติ กัมมันตรังสี.

คำว่า "อัลคาไลน์" หมายถึงความจริงที่ว่าพวกเขาเป็นโลหะที่มีความสามารถในการสร้างออกไซด์พื้นฐานมาก และในทางกลับกัน "terre" หมายถึงที่ดินชื่อที่ได้รับเนื่องจากความสามารถในการละลายน้ำต่ำ โลหะเหล่านี้อยู่ในสถานะบริสุทธิ์ของพวกเขามีสีเงินคล้ายกันปกคลุมด้วยชั้นของออกไซด์สีเทาหรือสีดำ.

เคมีของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ นั้นอุดมสมบูรณ์มากจากการมีส่วนร่วมในโครงสร้างของสารประกอบอนินทรีย์ไปจนถึงสารประกอบออร์แกโนเมทัลลิก สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่มีปฏิสัมพันธ์โดยพันธะโควาเลนต์หรือการประสานงานกับโมเลกุลอินทรีย์.

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติทางเคมี
  • 1.1 ตัวละครอิออน
  • 1.2 การเชื่อมโยงโลหะ
• 2 ปฏิกิริยา
  • 2.1 ปฏิกิริยากับน้ำ
  • 2.2 ปฏิกิริยากับออกซิเจน
  • 2.3 ปฏิกิริยากับฮาโลเจน
• 3 แอปพลิเคชัน
  • 3.1 เบริลเลียม
  • 3.2 แมกนีเซียม
  • 3.3 แคลเซียม
  • 3.4 สทรอนเทียม
  • 3.5 แบเรียม
  • 3.6 วิทยุ
• 4 อ้างอิง

คุณสมบัติทางเคมี

ร่างกายมีความแข็งหนาแน่นและทนทานต่ออุณหภูมิได้ดีกว่าโลหะอัลคาไล (กลุ่ม 1) ความแตกต่างนี้อยู่ในอะตอมของพวกเขาหรืออะไรที่เหมือนกันในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์.

เมื่ออยู่ในกลุ่มเดียวกันของตารางธาตุกลุ่ม congeners ทั้งหมดของพวกเขาแสดงคุณสมบัติทางเคมีที่ระบุพวกเขาเป็นเช่นนี้.

ทำไม? เนื่องจากการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของวาเลนซ์คือ ns², ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีอิเล็กตรอนสองตัวเพื่อโต้ตอบกับสารเคมีชนิดอื่น.

ตัวละครอิออน

เนื่องจากธรรมชาติของโลหะพวกเขามีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนในรูปแบบแคตไอออนบวก:²⁺, มก.²⁺, Ca²⁺, Sr²⁺, บริติชแอร์เวย์²⁺ และรา²⁺.

ในทำนองเดียวกันขนาดอะตอมที่เป็นกลางของมันจะแปรผันตามที่มันไหลผ่านกลุ่มอะตอมบวกของมันก็จะยิ่งใหญ่ลงจาก Be²⁺ จนกระทั่งระ²⁺.

เป็นผลมาจากการมีปฏิสัมพันธ์ของไฟฟ้าสถิตโลหะเหล่านี้ในรูปเกลือที่มีองค์ประกอบอิเลคโตรเนกาติตีมากที่สุด แนวโน้มที่สูงในการสร้างไพเพอร์เป็นอีกคุณสมบัติทางเคมีของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ : พวกมันมีคุณสมบัติทางไฟฟ้ามาก.

อะตอมขนาดใหญ่ตอบสนองได้ง่ายกว่าอะตอมขนาดเล็ก นั่นคือ Ra เป็นโลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุดและมีปฏิกิริยาน้อยที่สุด นี่คือผลของแรงดึงดูดที่ต่ำกว่าซึ่งกระทำโดยนิวเคลียสของอิเล็กตรอนที่อยู่ไกลออกไปมากขึ้นตอนนี้มีแนวโน้มที่จะ "หนี" อะตอมอื่น.

อย่างไรก็ตามสารประกอบบางชนิดนั้นไม่มีอิออนในธรรมชาติ ยกตัวอย่างเช่นเบริลเลียมมีขนาดเล็กมากและมีความหนาแน่นประจุสูงซึ่งทำให้เกิดเมฆอิเลคทรอนิกส์ของอะตอมใกล้เคียงเพื่อสร้างพันธะโควาเลนต์.

สิ่งใดที่ทำให้เกิดผล? ว่าสารประกอบเบริลเลียมเป็นส่วนใหญ่โควาเลนต์และไม่ใช่อิออนแตกต่างจากคนอื่น ๆ แม้ว่ามันจะเป็นไอออนบวก²⁺.

ลิงค์โลหะ

โดยการมีอิเล็กตรอนสองตัวพวกมันสามารถสร้าง "ทะเลอิเล็กตรอน" ที่มีประจุมากขึ้นในผลึกซึ่งรวมตัวกันและจัดกลุ่มอะตอมโลหะให้ใกล้เคียงกับโลหะอัลคาไลมากขึ้น.

อย่างไรก็ตามพันธะโลหะเหล่านี้ไม่แข็งแรงพอที่จะทำให้พวกเขามีลักษณะความแข็งที่โดดเด่นเป็นจริงนุ่ม.

นอกจากนี้สิ่งเหล่านี้ยังอ่อนแอเมื่อเทียบกับโลหะทรานซิชันซึ่งเป็นจุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่ต่ำกว่า.

ปฏิกิริยา

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ นั้นมีปฏิกิริยามากซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมพวกมันจึงไม่มีอยู่ในธรรมชาติในสถานะบริสุทธิ์ของพวกมัน แต่ถูกรวมอยู่ในสารประกอบหรือแร่ธาตุต่าง ๆ ปฏิกิริยาที่อยู่เบื้องหลังการก่อตัวเหล่านี้สามารถสรุปได้โดยทั่วไปสำหรับสมาชิกทุกคนในกลุ่มนี้

ปฎิกิริยากับน้ำ

ทำปฏิกิริยากับน้ำ (ยกเว้นเบริลเลียมเนื่องจาก "ความดื้อรั้น" สำหรับเสนอคู่อิเล็กตรอน) เพื่อผลิตไฮดรอกไซด์กัดกร่อนและก๊าซไฮโดรเจน.

M + s₂O (l) => M (OH)₂(ac) + H₂(G)

แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ - มิลลิกรัม (OH)₂- และจาก berili -Be (OH)₂- ละลายในน้ำได้ไม่ดี นอกจากนี้ตัวที่สองนั้นไม่ได้เป็นแบบพื้นฐานมากเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์มีลักษณะเป็นโควาเลนต์.

ปฏิกิริยากับออกซิเจน

พวกเขาเผาไหม้เมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างออกไซด์หรือเปอร์ออกไซด์ที่สอดคล้องกัน แบเรียมเป็นโลหะที่มีปริมาณมากเป็นอันดับสองในรูปแบบเปอร์ออกไซด์ (BaO)₂) มีความเสถียรมากขึ้นเนื่องจาก ionic radii Ba²⁺ และ O₂^2- พวกเขามีความคล้ายคลึงกันเสริมสร้างโครงสร้างผลึก.

ปฏิกิริยาดังต่อไปนี้:

2M + +₂(g) => 2MO (s)

ดังนั้นออกไซด์คือ: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO และ RaO.

ปฏิกิริยากับฮาโลเจน

สิ่งนี้สอดคล้องกับเมื่อพวกมันทำปฏิกิริยาในตัวกลางที่เป็นกรดกับฮาโลเจนเพื่อสร้างเฮไลด์อนินทรีย์ นี่คือสูตรทางเคมีทั่วไป MX₂, และกลุ่มคนเหล่านี้คือ: CaF₂, BECL₂, SrCl₂, ตากใบ₂, เชียงราย₂, Cabr₂, ฯลฯ.

การใช้งาน

เบริลเลียม

เนื่องจากปฏิกิริยาเฉื่อยเบริลเลียมเป็นโลหะที่มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนสูงและมีสัดส่วนเล็กน้อยต่อทองแดงหรือนิกเกิลในรูปแบบอัลลอยด์ที่มีคุณสมบัติเชิงกลและความร้อนที่น่าสนใจสำหรับอุตสาหกรรมต่าง ๆ.

กลุ่มคนเหล่านี้เป็นคนที่ทำงานกับตัวทำละลายระเหยซึ่งเครื่องมือจะต้องไม่เกิดประกายไฟเนื่องจากการกระแทกเชิงกล นอกจากนี้โลหะผสมของมันยังใช้ในการพัฒนาขีปนาวุธและวัสดุสำหรับอากาศยาน.

แมกนีเซียม

แมกนีเซียมแตกต่างจากเบริลเลียมเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าและเป็นส่วนสำคัญของพืช ด้วยเหตุนี้จึงมีความสำคัญทางชีวภาพสูงและในอุตสาหกรรมยา ยกตัวอย่างเช่นนมแม็กเนเซียเป็นยาแก้อิจฉาริษยาและประกอบด้วยวิธีการแก้ปัญหาของ Mg (OH)₂.

นอกจากนี้ยังมีการใช้งานด้านอุตสาหกรรมเช่นการเชื่อมอลูมิเนียมและโลหะผสมสังกะสีหรือในการผลิตเหล็กและไทเทเนียม.

แคลเซียม

หนึ่งในการใช้งานหลักคือเนื่องจาก CaO ซึ่งทำปฏิกิริยากับ aluminosilicates และแคลเซียมซิลิเกตเพื่อให้ซีเมนต์และคอนกรีตคุณสมบัติที่ต้องการสำหรับอาคาร นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุพื้นฐานในการผลิตเหล็กแก้วและกระดาษ.

ในทางกลับกัน CaCO₃ เข้าร่วมในกระบวนการ Solvay เพื่อผลิต Na₂CO₃. ในส่วนของ CaF₂ พบว่าใช้ในการผลิตเซลล์สำหรับการวัดสเปกโทรโฟโตเมตริก.

สารประกอบแคลเซียมอื่น ๆ มีใช้ในการเตรียมอาหารผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลหรือเครื่องสำอาง.

ธาตุโลหะชนิดหนึ่ง

เมื่อเผาไหม้ธาตุโลหะชนิดหนึ่งจะกะพริบแสงสีแดงเข้มซึ่งใช้ในการทำดอกไม้ไฟและทำพลุ.

แบเรียม

สารประกอบแบเรียมจะดูดซับรังสีเอกซ์ดังนั้น BaSO₄ -ซึ่งยังไม่ละลายน้ำและป้องกัน Ba²⁺ สารพิษที่เป็นอิสระจากสิ่งมีชีวิต - ใช้เพื่อวิเคราะห์และวินิจฉัยการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการย่อยอาหาร.

วิทยุ

เรเดียมมีประโยชน์ในการรักษาโรคมะเร็งเนื่องจากกัมมันตภาพรังสี เกลือบางตัวนั้นถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับนาฬิกาสีจากนั้นจึงห้ามแอปพลิเคชั่นนี้เนื่องจากความเสี่ยงสำหรับผู้ที่พกพา.

การอ้างอิง

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 มิถุนายน 2018) โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ : คุณสมบัติของกลุ่มองค์ประกอบ สืบค้นเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2018 จาก: thoughtco.com
2. Mentzer, A.P. (14 พฤษภาคม 2018) การใช้โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ Sciencing สืบค้นเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2018 จาก: sciencing.com
3. โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ มีประโยชน์อย่างไร? (29 ตุลาคม 2009) eNotes สืบค้นเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2018 จาก: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ. สืบค้นเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2018 จาก: scienceclarified.com
5. วิกิพีเดีย (2018). โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ. สืบค้นเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2018 จาก: en.wikipedia.org
6. เคมีเคมี (2018). โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ (กลุ่ม 2). สืบค้นเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2018 จาก: chem.libretexts.org
7. องค์ประกอบทางเคมี (11 สิงหาคม 2009) เบริลเลียม (เป็น) [รูป] สืบค้นเมื่อวันที่ 7 มิถุนายน 2018 จาก: commons.wikimedia.org
8. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ ในองค์ประกอบของกลุ่ม 2 (ฉบับที่สี่) Mc Graw Hill.