Каталог статей /

Щёлочноземельные металлы :: Химические свойства

Щёлочноземельные металлы · О происхождении названия · Физические свойства · Химические свойства · Нахождение в природе · Биологическая роль · Близкие статьи · Официальный сайт · Литература ·


Щёлочноземельные металлы имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns, и являются s-элементами, наряду с щелочными металлами. Имея два валентных электрона, щёлочноземельные металлы легко их отдают, и во всех соединениях имеют степень окисления +2 (очень редко +1).

Химическая активность щёлочноземельных металлов растёт с ростом порядкового номера. Бериллий в компактном виде не реагирует ни с кислородом, ни с галогенами даже при температуре красного каления (до 600 °C, для реакции с кислородом и другими халькогенами нужна ещё более высокая температура, фтор — исключение). Магний защищён оксидной плёнкой при комнатной температуре и более высоких (до 650 °C) температурах и не окисляется дальше. Кальций медленно окисляется и при комнатной температуре вглубь (в присутствии водяных паров), и сгорает при небольшом нагревании в кислороде, но устойчив в сухом воздухе при комнатной температуре. Стронций, барий и радий быстро окисляются на воздухе, давая смесь оксидов и нитридов, поэтому их, подобно щелочным металлам и кальцию, хранят под слоем керосина.

Также, в отличие от щелочных металлов, щелочноземельные металлы не образуют надпероксиды и озониды.

Оксиды и гидроксиды щёлочноземельных металлов имеют тенденцию к усилению основных свойств с ростом порядкового номера.

Простые вещества

Бериллий реагирует со слабыми и сильными растворами кислот с образованием солей:

\mathsf{Be + 2H^+ \longrightarrow Be^{2+} + H_2\uparrow}

но в тоже время пассивируется холодной концентрированной азотной кислотой.

Реакция бериллия с водными растворами щелочей сопровождается выделением водорода и образованием гидроксобериллатов:

\mathsf{Be + 2OH^- + 2H_2O\rightarrow [Be(OH)_4]^{2-} + H_2\uparrow}

При проведении реакции с расплавом щелочи при 400—500 °C образуются диоксобериллаты:

\mathsf{Be + 2OH^- \rightarrow BeO_2^{2-} + H_2\uparrow}

Магний, кальций, стронций, барий и радий реагируют с водой с образованием щелочей (кроме магния, реакция которого с водой происходит только при внесении раскалённого порошка магния в воду, и кальция, гидроксид которого плохо растворим в воде, и, следственно, не может быть назван щелочью):

\mathsf{Sr + 2H_2O \longrightarrow Sr(OH)_2 + H_2 \uparrow}

Также, кальций, стронций, барий и радий реагируют с водородом, азотом, бором, углеродом и другими неметаллами с образованием соответствующих бинарных соединений:

\mathsf{Ca + H_2 \longrightarrow CaH_2}
\mathsf{3Sr + N_2 \longrightarrow Sr_3N_2}

Оксиды

Оксид бериллия - амфотерный оксид, растворяется в концентрированных минеральных кислотах и щелочах с образованием солей:

\mathsf{BeO + 2 NaOH \longrightarrow Na_2[Be(OH)_4]}
\mathsf{BeO + 2 HCl \longrightarrow BeCl_2 + H_2O}

но с менее сильными кислотами и основаниями реакция уже не идет.

Оксид магния не реагирует с разбавленными и концентрированными основаниями, но легко реагирует с кислотами и водой:

\mathsf{MgO + 2HCl \longrightarrow MgCl_2 + H_2O}
\mathsf{MgO + H_2O \longrightarrow Mg(OH)_2}

Оксиды кальция, стронция, бария и радия - основные оксиды, реагируют с водой, сильными и слабыми растворами кислот и амфотерными оксидами и гидроксидами:

\mathsf{CaO + H_2O \longrightarrow Ca(OH)_2}
\mathsf{SrO + 2HCl \longrightarrow SrCl_2 + H_2O}
\mathsf{BaO + Al_2O_3\ \xrightarrow{t^o}\ Ba(AlO_2)_2}
\mathsf{BaO + 2Al(OH)_3\ \xrightarrow{t^o}\ Ba(AlO_2)_2 + 3H_2O}

Гидроксиды

Гидроксид бериллия амфотерен, при реакциях с сильными основаниями образует бериллаты, с кислотами - бериллиевые соли кислот:

\mathsf{Be(OH)_2 + KOH \longrightarrow K_2BeO_2 + H_2O}
\mathsf{Be(OH)_2 + 2HCl \longrightarrow BeCl_2 + 2H_2O}

Гидроксиды магния, кальция, стронция, бария и радия - основания, сила увеличивается от слабого Mg(OH)_2 до очень сильного Ra(OH)_2, являющегося сильнейшим коррозионным веществом, по активности превышающим гидроксид калия. Хорошо растворяются в воде (кроме гидроксидов магния и кальция). Для них характерны реакции с кислотами и кислотными оксидами и с амфотерными оксидами и гидроксидами:

\mathsf{Ba(OH)_2 + SO_3 \longrightarrow BaSO_4 + H_2O}
\mathsf{3Sr(OH)_2 + 2H_3PO_4\longrightarrow Sr_3(PO_4)_2 + 6H_2O}
\mathsf{Ra(OH)_2 + Al_2O_3 \longrightarrow Ra(AlO_2)_2 + H_2O}
\mathsf{Ba(OH)_2 + Zn(OH)_2 \longrightarrow Ba[Zn(OH)_4]}
  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Информация на сайте из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу!