Language
Country/Area
No result found
Любопытные свойства щелочноземельных металлов: почему они настолько реактивны?
Щелочноземельные металлы — это шесть химических элементов второй группы таблицы Менделеева, включая барий (Be), магний (Mg), кальций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и рутений (Ra). Между этими элементами есть поразительное сходство: все они кажутся ярко-серебристо-белыми при стандартных температурах и давлениях и являются относительно активными металлами. Общей чертой этих металлов является то, что их внешние s-орбитали удовлетворены, то есть орбиталь имеет два полных электрона и может легко потерять эти два электрона с образованием катиона с зарядом +2.
В то же время эти элементы, как и гелий, имеют полную внешнеэлектронную структуру, однако гелий относят к благородным газам.
Химическое поведение щелочноземельных металлов имеет тенденцию вести себя в соответствии с их электронной конфигурацией, что создает некоторые тенденции между различными элементами. Хотя химические свойства стронция до конца не изучены, широко изучено химическое поведение щелочноземельных металлов с первого по пятый. Эти металлы не только имеют более низкие температуры плавления и кипения, но также очень реакционноспособны по отношению к галогенам и могут образовывать соответствующие ионные соединения. Кроме того, за исключением бериллия, другие металлы могут вызывать сильную щелочность при реакции с водой с образованием гидроксильных групп, и с ними следует обращаться с осторожностью.
Тяжелые щелочноземельные металлы реагируют более бурно, поэтому помните об их потенциальной опасности.
Химические свойства
Мы узнали, что при химической реакции щелочноземельных металлов с галогенами могут образовываться ионные галогениды, например хлорид кальция (CaCl2). В то же время кальций, стронций и висмут также могут вступать в реакцию с кислородом с образованием соответствующих оксидов, например оксидов. вещество, окисляющее стронций (SrO). Предсказуемость этих взаимодействий в сочетании с их уникальным положением в таблице Менделеева приводит к образованию двух основных типов соединений и соответствующих химических реакций.
Как упоминалось ранее, бериллий является исключением, поскольку его более высокая плотность заряда означает, что он не будет реагировать с водой при комнатной температуре. Соединения, образуемые бериллием, в основном являются ковалентными соединениями, и хотя его фторид является наиболее ионизированным соединением бериллия, его температура плавления и проводимость все еще низки.
Все щелочноземельные металлы имеют два электрона во внешней оболочке. Поэтому потеря этих двух электронов с образованием положительно заряженных ионов является их предпочтительным состоянием для получения стабильной электронной оболочки.
Физические и атомные свойства
Что касается стабильности этих металлов, изотопы всех шести щелочноземельных металлов присутствуют в различных концентрациях в земной коре и во всей Солнечной системе, а период их полураспада определяет их ядерную стабильность. Первые пять металлов имеют один, три, пять, четыре и шесть стабильных изотопов соответственно, всего девятнадцать стабильных нуклидов. Условно говоря, у берклия нет стабильных или примитивных изотопов, о которых можно было бы говорить.
Историческая справка
Щелочноземельные металлы названы в честь их оксидов, которые в сочетании с водой ведут себя щелочно. Эти оксиды известны как основные компоненты щелочноземельных металлов. Исторически ранние химики считали эти неметаллические вещества, называемые «землей», водонерастворимыми и термостойкими, и именно эти свойства в конечном итоге привели к признанию этих элементов и их соединений.
Большинство щелочноземельных металлов было постепенно выделено в ходе серии экспериментов по химическому электролизу с конца 18 по начало 19 веков. В частности, процесс открытия бериллия прошел через множество экспериментов. Лишь в 1898 году сравнительно чистый образец бериллия был получен электролизом малостабильного соединения.
Вообще говоря, электропроводность бериллия и его использование в металлургии делают его важным в военных и других технологиях, а магний имеет широкий спектр применения в строительных и конструкционных материалах не в последнюю очередь из-за его пластичности и прочности, а также из-за его использовать во многих сплавах.
Итак, учитывая свойства и применение этих важных металлов, можем ли мы продолжить изучение того, как эти химические элементы формируют будущее наших современных технологий?
