Alkáliföldfémek

Az 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 vegyületeik

• 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

• Ca₃(PO₄)₂ : foszforműtrágyák, foszforgyártás
• Ca(NO₃)₂ : mész- vagy norvégsalétrom
• CaCl₂ : nagyon jó vízfelvevő tulajdonság → kiizzítva szárítószerként használható (CaCl₂·6 H₂O)

Lángfestés

A kalcium lángfestése

• kalcium: téglavörös
• stroncium: bíborvörös
• bárium: fakózöld
• rádium: kárminvörös
• berillium, magnézium: nem festi a lángot

Kapcsolódó szócikkek

• Alkálifémek
• Főcsoport