СПОЛУКИ ЛУЖНОЗЕМЕЛЬНИХ МЕТАЛІВ ТА ЇХ ВЛАСТИВОСТІ

ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ

ПОШИРЕННЯ У ПРИРОДІ

У земній корі міститься берилію – 0,0005%, магнію – 1,95%, кальцію – 3,38%, стронцію – 0,014%, барію – 0,026%, радій – штучний елемент. У природі елементи ІІА-підгрупи, крім штучно одержаного радію, зустрічаються лише у вигляді складних сполук – силікатів, карбонатів, сульфатів, фосфатів тощо. Найважливішими є такі мінерали: берилію – берил 3BeO·Al₂O₃·6SiO₂(до речі, прозорі забарвлені домішками різновиди берила є дорогоцінними каміннями: зелений – ізумруд, блакитний – аквамарин), фенакит Be₂SiO₄, хризоберил BeO·AL₂O₃; магнію – магнезит MgCO₃, доломит MgCO₃·CaCO₃, бішофіт MgCl₂·6H₂O, каїніт KCl·MgSO₄·3H₂O, карналіт KCl·MgCl₄·6H₂O; кальцію – кальцит (крейда, вапняк, мармур) CaCO₃, гіпс CaSO₄·2H₂O, флюорит (плавиковий шпат) CaF₂, фторапатит 3Ca₃(PO₄)₂·CaF₂, фосфорит Ca₃(PO₄)₂; стронцію – целестин SrSO₄, стронцініт SrCO₃; барію – барит BaSO₄, вітерит ВаСО₃.

У вільному стані всі лужноземельні метали– сріблясто-білі речовини за винятком берилію, який має світло-сірий колір.

За винятком берилію та радію, всі вони є достатньо ковкими, пластичними і м’якими, хоч і твердіші за лужні метали. Берилій відрізняється значною твердістю та крихкістю, барій при різкому сильному ударі розколюється на окремі шматки.

Завдяки високій реакцій здатності лужноземельні метали утворюють численні сполуки.

Оксиди мають загальну формулу МеО. Деякі оксиди мають поширені тривіальні назви: MgO – палена магнезія, СаО – негашене вапно.

Оксиди лужноземельних металів CaO, SrO і BaO належать до типових основних оксидів: при розчинені у воді вони дають відповідні гідроксиди – луги, а при взаємодії з кислотами і кислотними оксидами – солі.

Окреме місце займають оксиди берилію та магнію. Оксид ВеО не розчиняється у воді і виявляє амфотерні властивості, тобто реагує не тільки з кислотами, але й з лугами:

BeO + 2HCl à BeCl₂ + H₂O,

BeО + 2NaOH_(р-н) + 2H₂O à Na₂[Be(OH)₄],

BeO + 2NaOH (t^o, _{сплавлення}) à Na₂BeO₂ + H₂О.

Оксид магнію відносно до води та інших реагентів теж поводить себе неоднозначно: дрібнокристалічний MgO є хімічно активним: помірно розчиняється у воді, поглинає СО₂ та інші кислотні оксиди, легко взаємодіє з кислотами:

MgO + H₂O à Mg(OH)₂,

MgO + CO₂ à MgCO₃,

MgO + H₂SO₄ à MgSO₄ + H₂O.

Однак прокалений MgO стає твердим і втрачає хімічну активність.

Добувають оксиди даних металів не прямою взаємодіює з киснем, оскільки це був би дуже дорогий спосіб, а при розкладанні солей, найчастіше – карбонатів. Однак розкладання карбонату барію проходить при високій температурі (1625^оС), тому для добування ВаО розкладають нітратну сіль:

MgCO₃ à MgO + CO₂,

CaCO₃ à CaO + CO₂,

4Ba(NO₃)₂ à 2BaO + 4NO₂ + O₂.

Гідроксиди лужноземельних металів складу Ме(ОН)₂ – білі кристалічні речовини. Для деяких з них застосовуються тривіальні назви: Сa(OH)₂ – гашене вапно, або вапняне молоко, Ba(OH)₂ – баритова вода.

Розчинність гідроксидів збільшується по підгрупі згори вниз: Be(OH)₂, Mg(OH)₂ і навіть Ca(OH)₂ належать до малорозчинних сполук, розчинність Sr(OH)₂ і Ba(OH)₂ дещо краща. Сила основ теж зростає по підгрупі: Ве(ОН)₂ – слабка амфотерна основа, Mg(OH)₂ – основа середньої сили, а решта гідроксидів вважаються сильними основами – лугами.

Для всіх гідроксидів, крім Ве(ОН)₂, характерні типові основні властивості: взаємодія з кислотами, кислотними оксидами, кислими, основними і нормальними солями, з деякими неметалами подібно до лугів s-металів І групи. Наприклад:

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ à Ca(NO₃)₂ + 2H₂O,

Ca(OH)₂ + CO₂ à CaCO₃↓ + H₂O,

Ca(OH)₂ + 2NaHCO₃ à CaCO₃↓+ Na₂CO₃ + 2H₂O,

Ba(OH)₂ + FeOHCl₂ à BaCl₂ + Fe(OH)₃↓,

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ à BaSO₄↓ + 2NaOH,

2Ca(OH)₂ + Cl₂ à CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O.

Щодо гідроксиду берилію, то його амфотерний характер можна виразити рівняннями реакцій як з кислотами, так і з лугами:

Be(OH)₂ + H₂SO₄ à BeSO₄ + 2H₂O,

Be(ОH)₂ + 2KOH_(р-н) à Na₂[Be(OH)₄],

Be(OH)₂ + 2NaOH (t^o, _{сплавлення}) à Na₂BeO₂ + H₂О.

Солі лужноземельних в основному – білі кристалічні речовини. Якщо солі мають інше забарвлення – це наслідок впливу аніона, наприклад, сіль Барій хромат BaCrO₄зобов’язана своїм яскраво жовтим кольором наявності хромат-аніона CrO₄^2-. Розчинність солей (сульфатів, хлоридів, карбонатів) зменшується по групі згори вниз

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Лужноземельні метали	\|	ЗАСТОСУВАННЯ ЛУЖНОЗЕМЕЛЬНИХ МЕТАЛІВ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.