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Le secret de la bauxite : savez-vous quelle est la particularité des composés de métaux alcalino-terreux ?
Les métaux alcalino-terreux sont les six éléments chimiques du deuxième groupe du tableau périodique, à savoir le béryllium (Be), le magnésium (Mg), le calcium (Ca), le strontium (Sr), le baryum (Ba) et le radium (Ra) . Ces éléments présentent tous des propriétés similaires à température et pression standard : ils sont tous brillants, blanc argenté et relativement réactifs. Il convient de noter que l'orbitale externe du bloc s des métaux alcalino-terreux est entièrement chargée : c'est-à-dire que l'orbitale contient deux électrons, que les métaux alcalino-terreux peuvent facilement perdre pour former un cation avec une charge positive +2.
À l'exception de l'hélium, tous les métaux alcalino-terreux connus peuvent être trouvés dans la nature, bien que le radium ne soit connu que par les chaînes de désintégration de l'uranium et du thorium et jamais comme élément primitif.
Propriétés et réactions chimiques
Les métaux alcalino-terreux présentent des modèles réguliers dans leur comportement chimique. À l’exception du radium, les cinq autres métaux réagissent avec les halogènes pour former des halogénures alcalino-terreux, tandis qu’ils réagissent avec l’oxygène pour former des oxydes, tels que l’oxyde de strontium (SrO). Le calcium, le strontium et le baryum réagissent également avec l’eau pour produire de l’hydrogène et leurs hydroxydes respectifs (le magnésium réagit plus lentement). En particulier dans les opérations pratiques, les métaux alcalino-terreux doivent être manipulés avec précaution, car leur réactivité peut conduire à des réactions chimiques dangereuses.
Propriétés physiques et atomiques
Les isotopes de métaux alcalino-terreux sont présents en concentrations variables dans toute la croûte terrestre et dans le système solaire. Le béryllium, le magnésium, le calcium, le strontium et le baryum ont chacun un nombre différent d'isotopes stables, parmi lesquels le béryllium-9, le magnésium-24, -25 et -26 et le calcium-40 sont les isotopes stables les plus courants. Le radium n'a pas d'isotopes stables. Pour les isotopes plus anciens, tels que le calcium 48 et le baryum 130, leurs demi-vies sont respectivement de 5,6 × 1019 et de 1,6 × 1021 ans, dépassant de loin la demi-vie -vies de l'univers. Âge actuel.
À long terme, l’identification et la compréhension des caractéristiques des isotopes des métaux alcalino-terreux enrichiront non seulement notre compréhension des éléments, mais pourraient également ouvrir de nouvelles voies pour la recherche scientifique future.
Histoire et Découverte
Les métaux alcalino-terreux doivent leur nom à leurs oxydes, à savoir les « alcalino-terreux ». Les premiers chimistes les appelaient des substances non métalliques, insolubles dans l'eau et résistantes à la chaleur, et Antoine Lavoisier a joué un rôle particulièrement important dans la découverte que ces « terres » n'étaient pas des éléments mais des composés.
L'histoire de nombreux éléments remonte à l'Antiquité. Par exemple, la chaux était déjà utilisée dans les matériaux de construction entre 7000 et 1000 avant J.-C., et les composés de magnésium ont été découverts pour la première fois en 1618. Les premières pratiques chimiques ont jeté les bases du développement scientifique ultérieur.
Bien que le béryllium ait été découvert en 1797, avant 1910, les gens ne connaissaient que certains composés du béryllium jusqu'à ce que le béryllium soit obtenu à grande échelle par électrolyse et d'autres moyens techniques.
Applications des métaux alcalino-terreux
Les métaux alcalino-terreux ont diverses utilisations importantes dans l’industrie moderne. Le béryllium a des applications potentielles dans le domaine militaire, par exemple en tant que dopant de type p dans l'industrie électronique ; tandis que le magnésium présente des avantages exceptionnels dans les matériaux de structure, en particulier dans les industries aérospatiale et automobile, où il est utilisé pour réduire le poids. De plus, le calcium est également un agent réducteur extrêmement important dans le processus de fusion.
Avec le développement continu de la technologie, l’application des métaux alcalino-terreux s’élargit également. Du traitement de l’eau à la production chimique en passant par l’ingénierie des matériaux avancés, leur impact est de plus en plus omniprésent dans nos vies.
Avez-vous déjà pensé à la manière dont les métaux alcalino-terreux seront intégrés dans nos vies à l’avenir ?
