 |
 |
| - |
: , 15 2024
|
|
|||||||||||
: , 15 2024
|
||||||||||||
|
Щелочноземельные металлы, бериллий, магний
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ЭЛЕМЕНТЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ12. Щелочноземельные металлы, бериллий, магнийСвойства элементов II A группы.
*Приведены конфигурации внешних электронных уровней атомов соответствующих элементов. Конфигурации остальных электронных уровней совпадают с таковыми для благородных газов, завершающих предыдущий период и указанных в скобках. Как следует из данных, приведенных в таблице, элементы IIA группы имеют низкие (но все же не самые низкие: сравни с IA гр.) величины энергии ионизации и относительной электроотрицательности, при чем эти величины уменьшаются от Be к Ba, что позволяет сделать вывод о том, что эти элементы – типичные металлы-восстановители, и Ba – более активен, чем Be. Ве – проявляет, подобно алюминию, амфотерные свойства. Однако у Ве металлические свойства все же более ярко выражены, чем неметаллические. Бериллий реагирует в отличие от остальных элементов IIA группы со щелочами. Химические связи в соединениях Ве в основном ковалентные, тогда как связи в соединениях всех остальные элементов (Mg - Ra) носят ионный характер. При этом, как и у элементов IA группы, связи с галогенами и кислородом весьма прочные, а с водородом, углеродом, азотом, фосфором и серой – легко гидролизуются. Физические свойства. Это металлы серебристо-белого цвета, относительно легкие, мягкие (за исключением бериллия), пластичные, легкоплавкие (все, кроме бериллия), обладают хорошей электро- и теплопроводностью. Это металлы серебристо-белого цвета, относительно легкие, мягкие (за исключением бериллия), пластичные, легкоплавкие (все, кроме бериллия), обладают хорошей электро- и теплопроводностью.Практическое применение. Ве используется в атомной технике как замедлитель и поглотитель нейтронов. Сплавы бериллия с медью – бронзы – очень стойкие, а с никелем – обладают высокой химической устойчивостью, благодаря чему и используются в хирургии. Ве используется в атомной технике как замедлитель и поглотитель нейтронов. Сплавы бериллия с медью – бронзы – очень стойкие, а с никелем – обладают высокой химической устойчивостью, благодаря чему и используются в хирургии.Mg, Ca – используются как хорошие восстановители в металлотермии. Ca, Sr, Ba – достаточно легко реагируют с газами и используются как геттеры (поглотители из воздушной среды) в вакуумной технике. Получение. Будучи высоко химически активными, щелочноземельные металлы не встречаются в природе в свободном состоянии, их получают электролизом расплавов галогенидов или металлотермией. В природе щелочноземельные элементы входят в состав следующих минералов:  -берилл;  - полевой шпат;  - бишофит- используется в медицине и для получения магния путем электролиза. Для получения бериллия в металлургии используются фторбериллаты:  .Будучи высоко химически активными, щелочноземельные металлы не встречаются в природе в свободном состоянии, их получают электролизом расплавов галогенидов или металлотермией. В природе щелочноземельные элементы входят в состав следующих минералов: -берилл; - полевой шпат; - бишофит- используется в медицине и для получения магния путем электролиза. Для получения бериллия в металлургии используются фторбериллаты: .Химические свойства. Щелочноземельные металлы легко реагируют с кислородом, галогенами, неметаллами, водой и кислотами, особенно при нагревании:Щелочноземельные металлы легко реагируют с кислородом, галогенами, неметаллами, водой и кислотами, особенно при нагревании:  - особенно легко эта реакция протекает для кальция и бария, поэтому их хранят в особых условиях.- особенно легко эта реакция протекает для кальция и бария, поэтому их хранят в особых условиях.  - персульфид бария BaS – люминофор.- персульфид бария BaS – люминофор.  - при гидролизе ацетиленидов образуется ацетилен:   - при гидролизе ацетиленидов образуется ацетилен: Получить соединения Be и Mg с водородом прямым взаимодействием простых веществ не удалось:  реакция не идет, тогда как  идет достаточно легко. Образующиеся гидриды – сильные восстановители.реакция не идет, тогда как идет достаточно легко. Образующиеся гидриды – сильные восстановители. Металлы IIA группы по-разному взаимодействуют с водой:  реакция не идет, пассивация (сравни с Al). (сравни с Al).реакция не идет, пассивация (сравни с Al). (сравни с Al).  - в случае с Са эта реакция идет очень бурно.Взаимодействие с кислотами не окислителями:  - в случае с Са эта реакция идет очень бурно.Взаимодействие с кислотами не окислителями: : Взаимодействие с кислотами окислителями:  пассивация, реакция не идет на холоду в независимости от концентрации кислоты;продукты взаимодействий остальных металлов с кислотами-окислителями зависят от условий их протекания, так:  , а при взаимодействии Mg с концентрированной азотной кислотой возможно образование помимо нитрата магния также и др.Взаимодействие с основаниями:  реакция не идет, т. к. эти металлы сильные восстановители т. к. эти металлы сильные восстановители;  - проявление амфотерности бериллия;на холоду в независимости от концентрации кислоты; : пассивация, реакция не идет на холоду в независимости от концентрации кислоты;продукты взаимодействий остальных металлов с кислотами-окислителями зависят от условий их протекания, так: , а при взаимодействии Mg с концентрированной азотной кислотой возможно образование помимо нитрата магния такжеи др.Взаимодействие с основаниями: реакция не идет, т. к. эти металлы сильные восстановители т. к. эти металлы сильные восстановители; - проявление амфотерности бериллия;на холоду в независимости от концентрации кислоты; пассивация, реакция не идет на холоду в независимости от концентрации кислоты;продукты взаимодействий остальных металлов с кислотами-окислителями зависят от условий их протекания, так: , а при взаимодействии Mg с концентрированной азотной кислотой возможно образование помимо нитрата магния такжеи др.Взаимодействие с основаниями: реакция не идет, т. к. эти металлы сильные восстановители т. к. эти металлы сильные восстановители; - проявление амфотерности бериллия;на холоду в независимости от концентрации кислоты;продукты взаимодействий остальных металлов с кислотами-окислителями зависят от условий их протекания, так: , а при взаимодействии Mg с концентрированной азотной кислотой возможно образование помимо нитрата магния такжеи др.Взаимодействие с основаниями: реакция не идет, т. к. эти металлы сильные восстановители т. к. эти металлы сильные восстановители; - проявление амфотерности бериллия;- проявление амфотерности бериллия; Оксиды щелочноземельных металлов. Оксиды щелочноземельных элементов находят широкое применение в строительстве. Их получают разложением солей:  - СаО – негашеная известь.В ряду оксидов от BeO до BaO слева направо растет растворимость оксидов в воде, их основные свойства и химическая активность, так: BeO – нерастворим в воде, амфотерен, MgO – мало растворим в воде, а CaO, SrO, BaO – хорошо растворяются в воде с образованием гидроксидов Me(OH):  .слева направо растет растворимость оксидов в воде, их основные свойства и химическая активность, так: BeO – нерастворим в воде, амфотерен, MgO – мало растворим в воде, а CaO, SrO, BaO – хорошо растворяются в воде с образованием гидроксидов Me(OH): Оксиды щелочноземельных элементов находят широкое применение в строительстве. Их получают разложением солей: - СаО – негашеная известь.В ряду оксидов от BeO до BaO слева направо растет растворимость оксидов в воде, их основные свойства и химическая активность, так: BeO – нерастворим в воде, амфотерен, MgO – мало растворим в воде, а CaO, SrO, BaO – хорошо растворяются в воде с образованием гидроксидов Me(OH): .слева направо растет растворимость оксидов в воде, их основные свойства и химическая активность, так: BeO – нерастворим в воде, амфотерен, MgO – мало растворим в воде, а CaO, SrO, BaO – хорошо растворяются в воде с образованием гидроксидов Me(OH): .Температуры плавления оксидов понижаются в ряду BeO ® BaO. Температуры плавления оксидов BeO и MgO » 2500 ° C, что позволяет использовать их как огнеупорные материалы.Гидроксиды щелочноземельных металлов. В ряду Be(OH)2 ® Ba(OH)2 ® Ba(OH)2 растет радиус ионов Ме2+, и, как следствие, увеличивается вероятность проявления основных свойств гидроксидов, их растворимость в воде: Ве(ОН)2 – мало растворим в воде, вследствие своей амфотерности проявляет слабые кислотные и основные свойства, а Ва(ОН)2 – хорошо растворим в воде и по своей силе может сравнится с таким сильным основанием как NaOH.Амфотерность гидроксида бериллия можно проиллюстрировать следующими реакциями:В ряду Be(OH) 2500 ° C, что позволяет использовать их как огнеупорные материалы.Гидроксиды щелочноземельных металлов. В ряду Be(OH)2 ® Ba(OH)2 ® Ba(OH)2 растет радиус ионов Ме2+, и, как следствие, увеличивается вероятность проявления основных свойств гидроксидов, их растворимость в воде: Ве(ОН)2 – мало растворим в воде, вследствие своей амфотерности проявляет слабые кислотные и основные свойства, а Ва(ОН)2 – хорошо растворим в воде и по своей силе может сравнится с таким сильным основанием как NaOH.Амфотерность гидроксида бериллия можно проиллюстрировать следующими реакциями: В ряду Be(OH)2 ® Ba(OH)2 ® Ba(OH)2 растет радиус ионов Ме2+, и, как следствие, увеличивается вероятность проявления основных свойств гидроксидов, их растворимость в воде: Ве(ОН)2 – мало растворим в воде, вследствие своей амфотерности проявляет слабые кислотные и основные свойства, а Ва(ОН)2 – хорошо растворим в воде и по своей силе может сравнится с таким сильным основанием как NaOH.Амфотерность гидроксида бериллия можно проиллюстрировать следующими реакциями:   Соли щелочноземельных металлов. Растворимые соли Be и Ba – токсичны, ядовиты! СaF2 – малорастворимая соль, встречается в природе как флюорит или плавиковый шпат, находит применение в оптике. СaCl2, MgCl2, MgCl22, MgCl2, MgCl2 – хорошо растворимы в воде, находят применение в медицине и химическом синтезе в качестве осушителей. Карбонаты также находят широкое применение в строительстве: СaCО3Ч MgCО33Ч MgCО3 – доломит – используется в строительстве и для получения Vg и Ca. СaCО3 – –3 – – кальцит, мел, мрамор, исландский шпат, MgCО3 3 – магнезит. Содержание растворимых карбонатов в природной воде определяет ее жесткость:   . Сульфаты также являются широко распространенными природными соединениями щелочноземельных металлов: СaSO4Ч 2H2O2H2O4Ч 2H2O2H2O – гипс – широко используется в строительстве. MgSO4Ч 7H2O – эпсомит, “английская горькая соль”, ВaSO4 4 – находит применеие с рентгеноскопии. Фосфаты: Са3(РО4)2)23(РО4)2)2 – фосфорит, Са(Н2РО4)2)2, СаНРО42РО4)2)2, СаНРО4 – преципитат – используются для производства удобрений, Са5(РО4)3Ч )3Ч (ОН-, F-, Cl-) – , F-, Cl-) – 5(РО4)3Ч )3Ч (ОН-, F-, Cl-) – , F-, Cl-) – аппатит – природный минерал Са, NH4Mg(PО4)) – мало растворимое соединение. Известны и другие соли: Са(NО3)2Ч )2Ч 2Н2OO3)2Ч )2Ч 2Н2OO – норвежская селитра, Mg(ClО4)2)24)2)2 – ангидрон – очень хороший осушитель. СaF2 – малорастворимая соль, встречается в природе как флюорит или плавиковый шпат, находит применение в оптике. СaCl2, MgCl2, MgCl22, MgCl2, MgCl2 – хорошо растворимы в воде, находят применение в медицине и химическом синтезе в качестве осушителей. Карбонаты также находят широкое применение в строительстве: СaCО3Ч MgCО33Ч MgCО3 – доломит – используется в строительстве и для получения Vg и Ca. СaCО3 – –3 – – кальцит, мел, мрамор, исландский шпат, MgCО3 3 – магнезит. Содержание растворимых карбонатов в природной воде определяет ее жесткость: . Сульфаты также являются широко распространенными природными соединениями щелочноземельных металлов: СaSO4Ч 2H2O2H2O4Ч 2H2O2H2O – гипс – широко используется в строительстве. MgSO4Ч 7H2O – эпсомит, “английская горькая соль”, ВaSO4 4 – находит применеие с рентгеноскопии. Фосфаты: Са3(РО4)2)23(РО4)2)2 – фосфорит, Са(Н2РО4)2)2, СаНРО42РО4)2)2, СаНРО4 – преципитат – используются для производства удобрений, Са5(РО4)3Ч )3Ч (ОН-, F-, Cl-) – , F-, Cl-) – 5(РО4)3Ч )3Ч (ОН-, F-, Cl-) – , F-, Cl-) – аппатит – природный минерал Са, NH4Mg(PО4)) – мало растворимое соединение. Известны и другие соли: Са(NО3)2Ч )2Ч 2Н2OO3)2Ч )2Ч 2Н2OO – норвежская селитра, Mg(ClО4)2)24)2)2 – ангидрон – очень хороший осушитель.
|
:
" -2006" 1 " -2007"
-2010
-2010 V - () 90- : : : . : : , : 2010 - - - - (16 - 17 2010 .) - (25 - 26 2010 .) - (2 - 3 2010 .) - (4 - 5 2010 .) " . " " . " 2007/2008 2008/2009 2009/2010 III - 2009 IV - IV - " " . Intel " " " Intel" 
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
