Proprietà chimiche dei metalli alcalino-terrosi, reazioni e applicazioni

il metalli alcalino-terrosi sono quelli che costituiscono il gruppo 2 della tavola periodica e sono indicati nella colonna viola dell'immagine inferiore. Dall'alto al basso, sono berillio, magnesio, calcio, stronzio, bario e radio. Per ricordare i loro nomi, un eccellente metodo mnemonico è la pronuncia di Mr. Becamgbara.

Abbattere le lettere di Mr. Becamgbara, uno deve "Sr" è lo stronzio. "Be" è il simbolo chimico del berillio, "Ca" è il simbolo del calcio, "Mg" è quello del magnesio, e "Ba" e "Ra" corrispondono ai metalli bario e radio, il secondo è un elemento della natura radioattivo.

Il termine "alcalino" si riferisce a metalli che sono in grado di formare ossidi molto basici; e d'altra parte, "terre" si riferisce alla terra, nome assegnato a causa della sua bassa solubilità in acqua. Questi metalli allo stato puro hanno colorazioni argentee simili, coperte da strati di ossido grigio o nero.

La chimica dei metalli alcalino-terrosi è molto ricca: dalla loro partecipazione strutturale in molti composti inorganici ai cosiddetti composti organometallici; Questi sono quelli che interagiscono con i legami covalenti o la coordinazione con le molecole organiche.

indice

• 1 proprietà chimiche
  • 1.1 Carattere ionico
  • 1.2 Collegamenti metallici
• 2 reazioni
  • 2.1 Reazione con acqua
  • 2.2 Reazione con ossigeno
  • 2.3 Reazione con alogeni
• 3 applicazioni
  • 3.1 Berillio
  • 3,2 magnesio
  • 3,3 Calcio
  • 3.4 Stronzio
  • 3.5 Bario
  • 3.6 Radio
• 4 riferimenti

Proprietà chimiche

Fisicamente, sono più duri, più densi e più resistenti alle temperature rispetto ai metalli alcalini (gruppo 1). Questa differenza sta nei loro atomi o in quello che è lo stesso, nelle loro strutture elettroniche.

Quando appartengono allo stesso gruppo della tavola periodica, tutti i loro congeneri presentano proprietà chimiche che li identificano come tali.

Perché? Perché la sua valenza di configurazione elettronica è ns², il che significa che hanno due elettroni per interagire con altre specie chimiche.

Carattere ionico

A causa della loro natura metallica, tendono a perdere elettroni per formare cationi divalenti: Be²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Sr.²⁺, Ba²⁺ e Ra²⁺.

Allo stesso modo in cui la dimensione dei suoi atomi neutri varia mentre scende nel gruppo, i suoi cationi diventano più grandi scendendo dal Be²⁺ fino al Ra²⁺.

Come risultato delle loro interazioni elettrostatiche, questi metalli formano sali con gli elementi più elettronegativi. Questa alta tendenza a formare cationi è un'altra qualità chimica dei metalli alcalino-terrosi: sono molto elettropositivi.

Gli atomi voluminosi reagiscono più facilmente dei piccoli atomi; cioè, Ra è il metallo più reattivo ed è il meno reattivo. Questo è il prodotto della forza attrattiva inferiore esercitata dal nucleo su elettroni sempre più distanti, ora più propensi a "sfuggire" ad altri atomi.

Tuttavia, non tutti i composti sono di natura ionica. Per esempio, il berillio è molto piccolo e ha un'alta densità di carica, che polarizza la nuvola elettronica dell'atomo vicino per formare un legame covalente.

Quale conseguenza porta? Che i composti di berillio sono prevalentemente covalenti e non ionici, a differenza degli altri, anche se è il catione²⁺.

Collegamenti metallici

Avendo due elettroni di valenza possono formare "mari di elettroni" più carichi di elettroni nei loro cristalli, che integrano e raggruppano più strettamente gli atomi di metallo in contrasto con i metalli alcalini.

Tuttavia, questi legami metallici non sono abbastanza forti da conferire loro eccezionali caratteristiche di durezza, essendo in realtà morbidi.

Inoltre, sono deboli rispetto a quelli dei metalli di transizione, che si riflettono nei punti di fusione e di ebollizione più bassi.

reazioni

I metalli alcalino-terrosi sono molto reattivi, motivo per cui non esistono in natura nei loro stati puri, ma legati in vari composti o minerali. Le reazioni dietro queste formazioni possono essere riassunte genericamente per tutti i membri di questo gruppo

Reazione con acqua

Reagiscono con l'acqua (ad eccezione del berillio, grazie alla sua "tenacia" per offrire la sua coppia di elettroni) per produrre idrossidi corrosivi e gas idrogeno.

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

Idrossidi di magnesio -Mg (OH)₂- e da berili -Be (OH)₂- sono scarsamente solubili in acqua; Inoltre, il secondo non è molto semplice, poiché le interazioni sono covalenti.

Reazione con ossigeno

Arden in contatto con l'ossigeno nell'aria per formare i corrispondenti ossidi o perossidi. Il bario, il secondo metallo più voluminoso, forma il perossido (BaO₂), più stabile perché i raggi ionici Ba²⁺ e O₂^2- Sono simili, rafforzando la struttura cristallina.

La reazione è la seguente:

2M (s) + O₂(g) => 2MO (s)

Pertanto, gli ossidi sono: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO e RaO.

Reazione con alogeni

Ciò corrisponde a quando reagiscono in un mezzo acido con gli alogeni per formare alogenuri inorganici. Questo ha una formula chimica generale MX₂e tra questi ci sono: CaF₂, BeCl₂, SrCl₂, BaI₂, RaI₂, CaBr₂ecc.

applicazioni

berillio

Data la sua reattività inerte, il berillio è un metallo con elevata resistenza alla corrosione e aggiunto in piccole proporzioni a leghe di rame o nichel con interessanti proprietà meccaniche e termiche per diversi settori.

Tra questi ci sono quelli che funzionano con solventi volatili, in cui gli strumenti non devono produrre scintille dovute a shock meccanici. Inoltre, le sue leghe trovano impiego nello sviluppo di missili e materiali per aerei.

magnesio

A differenza del berillio, il magnesio è più amico dell'ambiente ed è una parte essenziale delle piante. Per questo motivo ha una grande importanza biologica e nell'industria farmaceutica. Ad esempio, latte magnesia è un rimedio per il bruciore di stomaco e consiste in una soluzione di Mg (OH)₂.

Ha anche applicazioni industriali, come la saldatura di alluminio e leghe di zinco, o nella produzione di acciaio e titanio.

calcio

Uno dei suoi principali usi è dovuto al CaO, che reagisce con alluminosilicati e silicati di calcio per dare al cemento e al calcestruzzo le proprietà desiderate per gli edifici. È anche un materiale fondamentale nella produzione di acciaio, vetro e carta.

D'altra parte, il CaCO₃ partecipa al processo Solvay per produrre Na₂CO₃. Da parte sua, il CaF₂ trova impiego nella fabbricazione di celle per misure spettrofotometriche.

Altri composti di calcio si usano nella preparazione di cibo, prodotti per l'igiene personale o cosmetici.

stronzio

Quando brucia, lo stronzio lampeggia di una intensa luce rossa, che viene utilizzata in pirotecnica e per creare bagliori.

bario

I composti di bario assorbono i raggi X, quindi il BaSO₄ -che è anche insolubile e impedisce il Ba²⁺ ronde tossiche libere dall'organismo - viene utilizzato per analizzare e diagnosticare alterazioni nei processi digestivi.

radio

Il radio ha avuto un uso nel trattamento del cancro grazie alla sua radioattività. Alcuni dei suoi sali erano destinati a colorare gli orologi, quindi bandirono questa applicazione a causa dei rischi per chi li trasportava.

riferimenti

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