Logam Alkali-bumi Sifat Kimia, Reaksi dan Aplikasi



The logam bumi alkali adalah mereka yang membentuk kumpulan 2 jadual berkala, dan ditunjukkan dalam lajur ungu imej yang lebih rendah. Dari atas ke bawah, mereka berilium, magnesium, kalsium, strontium, barium dan radium. Untuk mengingati nama mereka, kaedah mnemonik yang sangat baik adalah dengan sebutan Encik Becamgbara.

Memecahkan surat-surat Encik Becamgbara, seseorang itu harus "Sr" adalah strontium. "Be" adalah simbol kimia berilium, "Ca" adalah simbol kalsium, "Mg" adalah magnesium, dan "Ba" dan "Ra" sesuai dengan logam barium dan radium, yang kedua adalah unsur alam radioaktif.

Istilah "alkali" merujuk kepada fakta bahawa ia adalah logam yang mampu membentuk oksida yang sangat asas; dan sebaliknya, "terre" merujuk kepada tanah, nama diberikan kerana kelarutannya rendah dalam air. Logam-logam ini dalam keadaan tulen mereka mempunyai pewarna perak yang sama, ditutupi oleh lapisan-lapisan oksida abu-abu atau hitam.

Kimia logam alkali bumi sangat kaya: dari penyertaan struktur mereka dalam banyak sebatian organik ke sebatian organometal yang dipanggil; ini adalah mereka yang berinteraksi dengan ikatan kovalen atau koordinasi dengan molekul organik.

Indeks

  • 1 Sifat kimia
    • 1.1 Watak Ionik
    • 1.2 Pautan logam
  • 2 Reaksi
    • 2.1 Reaksi dengan air
    • 2.2 Reaksi dengan oksigen
    • 2.3 Reaksi dengan halogen
  • 3 Aplikasi
    • 3.1 Beryllium
    • 3.2 Magnesium
    • 3.3 Kalsium
    • 3.4 Strontium
    • 3.5 Barium
    • 3.6 Radio
  • 4 Rujukan

Sifat kimia

Secara fizikal, mereka lebih sukar, padat dan lebih tahan terhadap suhu daripada logam alkali (kumpulan 1). Perbezaan ini terletak pada atom mereka, atau apa yang sama, dalam struktur elektronik mereka.

Apabila dimiliki oleh kumpulan yang sama dalam jadual berkala, kesemua pemikat mereka mempamerkan sifat kimia yang mengenal pasti mereka seperti itu.

Mengapa? Kerana konfigurasi elektronik valensinya adalah ns2, yang bermaksud bahawa mereka mempunyai dua elektron untuk berinteraksi dengan spesies kimia lain.

Watak Ionik

Oleh kerana sifat logamnya, mereka cenderung kehilangan elektron untuk membentuk kation divalen: Jadilah2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ dan Ra2+.

Dengan cara yang sama bahawa saiz atom neutralnya berbeza-beza kerana ia turun melalui kumpulan, kationnya juga semakin besar turun dari Be2+ sehingga Ra2+.

Hasil daripada interaksi elektrostatik mereka, logam ini membentuk garam dengan unsur-unsur elektronegatif yang paling. Kecenderungan tinggi untuk membentuk kation adalah kualiti kimia logam alkali yang lain: mereka sangat elektropositif.

Atom besar bertindak balas dengan lebih mudah daripada atom-atom kecil; iaitu Ra adalah logam yang paling reaktif dan menjadi paling tidak reaktif. Ini adalah hasil daya tarikan yang lebih rendah yang ditimbulkan oleh nukleus pada elektron yang semakin jauh, kini lebih cenderung untuk "melarikan diri" atom-atom lain.

Walau bagaimanapun, tidak semua sebatian adalah sifat ionik. Contohnya, berilium sangat kecil dan mempunyai ketumpatan muatan yang tinggi, yang mempolarisasi awan elektronik atom tetangga untuk membentuk ikatan kovalen.

Apa akibatnya yang membawa itu? Bahawa sebatian berilium kebanyakannya kovalen dan bukan ionik, tidak seperti yang lain, walaupun kation Be2+.

Pautan logam

Dengan mempunyai dua elektron valens, mereka boleh membentuk lebih banyak "laut elektron" yang dikenakan di dalam kristal mereka, yang mengintegrasikan dan lebih rapat dengan kumpulan atom logam berbanding dengan logam alkali.

Walau bagaimanapun, bon logam ini tidak cukup kuat untuk memberi mereka ciri kekerasan yang luar biasa, yang sebenarnya lembut.

Juga, ini adalah lemah berbanding dengan logam peralihan, mencerminkan titik leleh dan pendidihan yang lebih rendah.

Reaksi

Logam bumi alkali sangat reaktif, sebab itulah mereka tidak wujud secara alamiah dalam keadaan tulen mereka, tetapi terikat dalam pelbagai sebatian atau mineral. Reaksi di sebalik pembentukan ini boleh diringkaskan secara umum untuk semua ahli kumpulan ini

Reaksi dengan air

Merespon dengan air (kecuali berilium, kerana "ketabahan "nya untuk menawarkan sepasang elektron) untuk menghasilkan hidroksida yang menghakis dan gas hidrogen.

M (s) + 2H2O (l) => M (OH)2(ac) + H2(g)

Magnesium hidroksida -Mg (OH)2- dan dari berili -Be (OH)2- mereka tidak larut dalam air; Di samping itu, yang kedua tidak terlalu asas, kerana interaksinya adalah sifat kovalen.

Reaksi dengan oksigen

Mereka terbakar bersentuhan dengan oksigen di udara untuk membentuk oksida atau peroksida yang sepadan. Barium, logam paling besar kedua, membentuk peroksida (BaO)2), lebih stabil kerana radiasi ionik Ba2+ dan O22- Mereka serupa, memperkuat struktur kristal.

Reaksi adalah seperti berikut:

2M (s) + O2(g) => 2MO (s)

Oleh itu, oksida adalah: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO dan RaO.

Reaksi dengan halogen

Ini sepadan dengan apabila mereka bertindak balas dalam medium asid dengan halogen untuk membentuk halida tak organik. Ini mempunyai formula kimia umum MX2, dan antara berikut adalah: CaF2, BeCl2, SrCl2, BaI2, RaI2, CaBr2, dsb..

Permohonan

Beryllium

Memandangkan kereaktifan inertnya, berilium adalah logam yang mempunyai rintangan yang tinggi terhadap kakisan, dan menambah sedikit dalam bentuk aloi bentuk tembaga atau nikel dengan sifat mekanik dan terma yang menarik untuk industri yang berbeza.

Antaranya ialah mereka yang bekerja dengan pelarut yang tidak menentu, di mana alat-alat tidak boleh menghasilkan percikan api akibat kejutan mekanikal. Juga, aloi yang digunakan dalam pembangunan peluru berpandu dan bahan untuk pesawat.

Magnesium

Tidak seperti berilium, magnesium lebih mesra alam dan merupakan bahagian penting tumbuhan. Atas sebab ini ia mempunyai kepentingan biologi yang tinggi dan dalam industri farmaseutikal. Sebagai contoh, susu magnesia adalah ubat untuk pedih ulu hati dan terdiri daripada penyelesaian Mg (OH)2.

Ia juga mempunyai aplikasi perindustrian, seperti dalam kimpalan aloi aluminium dan zink, atau dalam pengeluaran keluli dan titanium.

Kalsium

Salah satu kegunaan utamanya ialah CaO, yang bertindak balas dengan aluminosilatat dan silikat kalsium untuk memberikan simen dan konkrit sifat yang dikehendaki untuk bangunan. Ia juga merupakan bahan asas dalam pengeluaran keluli, kaca dan kertas.

Sebaliknya, CaCO3 mengambil bahagian dalam proses Solvay untuk menghasilkan Na2CO3. Untuk bahagiannya, CaF itu2 mendapati penggunaan dalam pembuatan sel untuk pengukuran spektrofotometri.

Sebatian kalsium lain telah digunakan dalam penyediaan makanan, produk penjagaan diri atau kosmetik.

Strontium

Apabila terbakar, strontium berkedip cahaya merah yang kuat, yang digunakan dalam piroteknik dan membuat suar.

Barium

Sebatian barium menyerap X-ray, jadi BaSO4 -yang juga tidak larut dan menghalang Ba2+ Rokok toksik yang bebas oleh organisma- digunakan untuk menganalisis dan mendiagnosis perubahan dalam proses pencernaan.

Radio

Radium telah digunakan dalam rawatan kanser kerana radioaktiviti. Beberapa garamnya direka bentuk untuk jam tangan berwarna, kemudian mengharamkan permohonan ini kerana risiko bagi mereka yang membawa mereka.

Rujukan

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 Jun 2018). Logam Bumi Alkali: Sifat-sifat Kumpulan Unsur. Diperoleh pada 7 Jun, 2018, dari: thoughtco.com
  2. Mentzer, A.P. (14 Mei 2018). Penggunaan Logam Bumi Alkali. Saintifik. Diperoleh pada 7 Jun, 2018, dari: sciencing.com
  3. Apakah kegunaan logam bumi alkali? (29 Oktober 2009). eNotes Diperoleh pada 7 Jun 2018, dari: enotes.com
  4. Advameg, Inc. (2018). Logam bumi alkali. Diperoleh pada 7 Jun, 2018, dari: scienceclarified.com
  5. Wikipedia. (2018). Logam bumi alkali. Diperoleh pada 7 Jun, 2018, dari: en.wikipedia.org
  6. Chemistry FreeTexts. (2018). Logam Bumi Alkali (Kumpulan 2). Diperoleh pada 7 Jun 2018, dari: chem.libretexts.org
  7. Elemen Kimia. (11 Ogos 2009). Beryllium (Be). [Rajah] Diperoleh pada 7 Jun 2018, dari: commons.wikimedia.org
  8. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik Dalam Unsur-unsur kumpulan 2. (Edisi keempat.). Mc Graw Hill.