Alkáliföldfémek
Az alkáliföldfémek a periódusos rendszer II-es főcsoportjában, (IUPAC szerinti 2-es csoportjában) található elemek. A berillium (Be), magnézium (Mg), kalcium (Ca), stroncium (Sr), bárium (Ba) és a rádium (Ra) tartozik ebbe a csoportba.
Az alkáliföldfémek közös tulajdonságai:
- szürke színűek
- „föld” → régi elnevezés, vízben rosszul oldódó nemfémes anyagokra használták (először csak az oxidok voltak ismertek)
- viszonylag puhák, de az alkálifémeknél keményebbek, keménységük a periódusos rendszerben lefelé csökken
- kis sűrűségűek
- az elektromos áramot jól vezetik
- reakcióképességük az oszlopban lefelé haladva nő
- halogénekkel ionos sókat képeznek (kivéve a berilliumot, melynek halogenidjei kovalens tulajdonságúak)
- kénnel, hidrogénnel (a berillium kivételével) és nitrogénnel is közvetlenül reakcióba lépnek
- levegőn történő égetésükkor az oxidok mellett nitridek is képződnek
- vízzel (nem annyira heves reakció során, mint az alkálifémek) erős bázisokat (alkáli-hidroxidokat) képeznek (itt is kivétel a berillium, mely a vízzel sem, és a gőzzel sem lép reakcióba, a magnézium csak a vízgőzzel, a kalcium pedig csak meleg vízzel lép reakcióba)
- nagyon negatív standardpotenciál
- gyorsan oxidálódnak (levegőn egyedül a magnézium állandó - védő oxidrétege miatt)
- külső elektronhéjukon 2 db s elektron található, ezek leadásával érik el a stabil, zárt elektronszerkezetet, kétszeres pozitív töltésű kationokat hozva létre. Ezek az elektronok azonban már egy teljesen feltöltött s pályáról kell, hogy távozzanak, másrészt az első elektron távozása után a második leszakításához már jóval nagyobb energia kell, ezért ezek az elemek már kevésbé reakcióképesek az alkálifémekhez képest
- szerkezetük: fémrács, a Be és a Mg hexagonális rácsot, a Ca és a Sr lapon középpontos kockarácsot, a Ba és a Ra térben középpontos kockarácsot alkot
A magnézium kevésbé reakcióképes, mivel felületén – a levegő oxigénjével érintkezve – összefüggő oxidréteg alakul ki, mely megóvja a további oxidációtól. Az alkáliföldfémek közül külön kell említeni a berilliumot, mely a csoport többi elemétől erősen eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokat mutat. Rideg, kemény fém, kevésbé reakcióképes, mint a csoport többi eleme. A másik érdekes elem a rádium, mely radioaktív tulajdonságokkal rendelkezik.
Fontosabb vegyületeikSzerkesztés
- MgO (keserűföld, égetett magnézia): tűzálló, ionos vegyület
- MgCO3·CaCO3 (dolomit)
- CaCO3 (mészkő, márvány, kréta...): hevítésével égetett meszet hozunk létre
égetett mész + víz → mészhidrát (exoterm reakció, mészoltás) mészhidrát + víz → mészpép + víz → mésztej (meszelésnél használják) + víz, majd ülepítés → meszes víz (szén-dioxid kimutatására)
- CaSO4·2 H2O (gipsz, Mária üveg)
- CaSO4·1/2 H2O (bolti gipsz, feles gipsz):
vízzel keverve sűrű szuszpenzió, mely vízben nem oldódik jól felveszi a kristályvizét → térfogatnövekedés ha túlhevítjük, összes kristályvizét elveszíti → anhidrit
LángfestésSzerkesztés
- kalcium: téglavörös
- stroncium: bíborvörös
- bárium: fakózöld
- rádium: kárminvörös
- berillium, magnézium: nem festi a lángot