Niyə onları qələvi torpaq metalları adlandırırlar? Qələvi torpaq metalları (9-cu sinif). − konsentratlı sulfat turşusu

Qələvi torpaq metallarının xassələri

Fiziki xassələri

Qələvi torpaq metalları (qələvi metallarla müqayisədə) daha yüksək temperatura malikdir. və qaynama nöqtəsi, ionlaşma potensialı, sıxlıq və sərtlik.

Kimyəvi xassələri

1. Çox reaktivdir.

2. Onların +2 müsbət valentliyi var.

3. Hidrogeni buraxmaq üçün otaq temperaturunda (Be istisna olmaqla) su ilə reaksiya verin.

4. Onların oksigenə (azaldıcı maddələr) yüksək yaxınlığı var.

5. Hidrogenlə duza bənzər EH 2 hidridləri əmələ gətirirlər.

6. Oksidlər EO ümumi formuluna malikdir. Peroksidlərin əmələ gəlməsi meyli qələvi metallara nisbətən daha az ifadə edilir.

Təbiətdə olmaq

3BeO ∙ Al 2 O 3 ∙ 6SiO 2 beril

Mg

MgCO 3 maqnezit

CaCO 3 ∙ MgCO 3 dolomit

KCl ∙ MgSO 4 ∙ 3H 2 O kainit

KCl ∙ MgCl 2 ∙ 6H 2 O karnallit

CaCO 3 kalsit (əhəngdaşı, mərmər və s.)

Ca 3 (PO 4) 2 apatit, fosforit

CaSO 4 ∙ 2H 2 O gips

CaSO 4 anhidrit

CaF 2 flüorspat (flüorit)

SrSO 4 selestin

SrCO 3 strontianit

BaSO 4 barit

BaCO 3 soldur

Qəbz

Berilyum flüoridin azaldılması ilə əldə edilir:

BeF 2 + Mg═ t ═ Be + MgF 2

Barium oksidin reduksiyasından əldə edilir:

3BaO + 2Al═ t ═ 3Ba + Al 2 O 3

Qalan metallar xlorid ərimələrinin elektrolizi ilə əldə edilir:

CaCl 2 = Ca + Cl 2 ╜

katod: Ca 2+ + 2ē = Ca 0

anod: 2Cl - - 2ē = Cl 0 2

MgO + C = Mg + CO

II qrupun əsas yarımqrupunun metalları güclü reduksiyaedicilərdir; birləşmələr yalnız +2 oksidləşmə vəziyyətini nümayiş etdirir. Metalların aktivliyi və onların reduksiya qabiliyyəti seriyalarda artır: Be Mg Ca Sr Ba╝

1. Su ilə reaksiya.

Normal şəraitdə Be və Mg-nin səthi inert oksid filmi ilə örtülmüşdür, buna görə də suya davamlıdırlar. Bunun əksinə olaraq Ca, Sr və Ba güclü əsaslar olan hidroksidlər əmələ gətirmək üçün suda həll olunur:

Mg + 2H 2 O═ t ═ Mg(OH) 2 + H 2

Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 ╜

2. Oksigenlə reaksiya.

Bütün metallar RO oksidləri, barium peroksid BaO 2 əmələ gətirir:

2Mg + O2 = 2MgO

Ba + O 2 = BaO 2

3. Binar birləşmələr digər qeyri-metallarla əmələ gəlir:

Be + Cl 2 = BeCl 2 (halogenidlər)

Ba + S = BaS (sulfidlər)

3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 (nitridlər)

Ca + H 2 = CaH 2 (hidridlər)

Ca + 2C = CaC 2 (karbidlər)

3Ba + 2P = Ba 3 P 2 (fosfidlər)

Berilyum və maqnezium qeyri-metallarla nisbətən yavaş reaksiya verir.

4. Bütün metallar turşularda həll olur:

Ca + 2HCl = CaCl 2 + H 2 ╜

Mg + H 2 SO 4 (sulandırılmış) = MgSO 4 + H 2 ╜

Berilyum qələvilərin sulu məhlullarında da həll olunur:

Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2 ╜

5. Qələvi torpaq metallarının kationlarına keyfiyyət reaksiyası - alovun aşağıdakı rənglərdə boyanması:

Ca 2+ - tünd narıncı

Sr 2+ - tünd qırmızı

Ba 2+ - açıq yaşıl

Ba 2+ kationu adətən sulfat turşusu və ya onun duzları ilə mübadilə reaksiyası nəticəsində aşkar edilir:

Barium sulfat ağ çöküntüdür, mineral turşularda həll olunmur.

Qələvi torpaq metal oksidləri

Qəbz

1) Metalların oksidləşməsi (peroksid əmələ gətirən Ba istisna olmaqla)

2) Nitratların və ya karbonatların termal parçalanması

CaCO 3 ═ t ═ CaO + CO 2 ╜

2Mg(NO 3) 2 ═ t ═ 2MgO + 4NO 2 ╜ + O 2 ╜

Kimyəvi xassələri

Tipik əsas oksidlər. Su (BeO istisna olmaqla), turşu oksidləri və turşuları ilə reaksiya verir

MgO + H 2 O = Mg(OH) 2

3CaO + P 2 O 5 = Ca 3 (PO 4) 2

BeO + 2HNO 3 = Be(NO 3) 2 + H 2 O

BeO amfoter oksiddir, qələvilərdə həll olunur:

BeO + 2NaOH + H 2 O = Na 2

Qələvi torpaq metal hidroksidləri R(OH) 2

Qəbz

Qələvi torpaq metallarının və ya onların oksidlərinin su ilə reaksiyaları: Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2

CaO(sönmüş əhəng) + H 2 O = Ca(OH) 2 (sönmüş əhəng)

Kimyəvi xassələri

Hidroksidlər R(OH) 2 ağ kristal maddələrdir, qələvi metalların hidroksidlərindən suda daha az həll olunur (atom sayı azaldıqca hidroksidlərin həllolma qabiliyyəti azalır; Be(OH) 2 suda həll olunmur, qələvilərdə həll olunur). R(OH) 2-nin əsaslığı atom nömrəsinin artması ilə artır:

Be(OH) 2 - amfoter hidroksid

Mg(OH) 2 - zəif əsas

qalan hidroksidlər güclü əsaslardır (qələvilər).

1) Turşu oksidləri ilə reaksiyalar:

Ca(OH) 2 + SO 2 = CaSO 3 ¯ + H 2 O

Ba(OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 ¯ + H 2 O

2) Turşularla reaksiyalar:

Mg(OH) 2 + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Mg + 2H 2 O

Ba(OH) 2 + 2HNO 3 = Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O

3) Duzlarla mübadilə reaksiyaları:

Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 ¯+ 2KOH

4) Berilyum hidroksidinin qələvilərlə reaksiyası:

Be(OH) 2 + 2NaOH = Na 2

Suyun sərtliyi

Tərkibində Ca 2+ və Mg 2+ ionları olan təbii suya sərt su deyilir. Sərt su qaynadılan zaman kireç əmələ gətirir və qida məhsullarını onda bişirmək olmur; Yuyucu vasitələr köpük əmələ gətirmir.

Karbonat (müvəqqəti) sərtlik suda kalsium və maqnezium bikarbonatların olmasından, karbonat olmayan (daimi) sərtliyə xloridlər və sulfatlar səbəb olur.

Suyun ümumi sərtliyi karbonat və qeyri-karbonatın cəmi kimi qəbul edilir.

Suyun sərtliyi Ca 2+ və Mg 2+ ionlarının məhluldan çökməsi ilə aradan qaldırılır:

1) qaynama:

Сa(HCO 3) 2 ═ t ═ CaCO 3 ¯ + CO 2 + H 2 O

Mg(HCO 3) 2 ═ t═ MgCO 3 ¯ + CO 2 + H 2 O

2) əhəng südünün əlavə edilməsi:

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ¯ + 2H 2 O

3) soda əlavə etmək:

Ca(HCO 3) 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ¯+ 2NaHCO 3

CaSO 4 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ¯ + Na 2 SO 4

MgCl 2 + Na 2 CO 3 = MgCO 3 ¯ + 2NaCl

Müvəqqəti sərtliyi aradan qaldırmaq üçün bütün dörd üsuldan, daimi sərtlik üçün isə yalnız sonuncu iki üsuldan istifadə olunur.

Nitratların termal parçalanması.

E(NO3)2 =t= EO + 2NO2 + 1/2O2

Berilyum kimyasının xüsusiyyətləri.

Be(OH)2 + 2NaOH (g) = Na2

Al(OH)3 + 3NaOH (g) = Na3

Be + 2NaOH + 2H2O = Na2 + H2

Al + 3NaOH + 3H2O = Na3 + 3/2H2

Be, Al + HNO3 (Conc) = passivasiya

D.I.Mendeleyevin dövri cədvəlinin ikinci qrupunda xassələrinə görə qələvi metallara çox oxşar olan, lakin aktivlik baxımından onlardan daha aşağı olan elementlər qrupu vardır. Buraya berillium və maqnezium, həmçinin kalsium, stronsium, barium və radium daxildir. Onlar toplu olaraq qələvi yer elementləri kimi tanınırlar. Məqaləmizdə onların təbiətdə yayılması və sənayedə istifadəsi ilə tanış olacağıq, həmçinin qələvi torpaq metallarının ən vacib kimyəvi xüsusiyyətlərini öyrənəcəyik.

ümumi xüsusiyyətlər

Yuxarıdakı elementlərin bütün atomları xarici enerji qatında iki elektrondan ibarətdir. Digər maddələrlə qarşılıqlı əlaqədə olduqda onlar həmişə mənfi hissəciklərindən imtina edərək, yükü 2+ olan kationlar vəziyyətinə keçirlər. Redoks reaksiyalarında elementlər güclü reduksiyaedici kimi davranırlar. Nüvə yükü artdıqca qələvi torpaq metallarının kimyəvi xassələri və aktivliyi artır. Havada tez oksidləşərək səthində bir oksid filmi əmələ gətirirlər. Bütün oksidlərin ümumi formulu RO-dur. R(OH) 2 formuluna malik hidroksidlərə uyğundurlar. Onların əsas xassələri və suda həll olma qabiliyyəti də elementin atom nömrəsinin artması ilə artır.

Berilyum və maqneziumun xüsusi xassələri

Bəzi xassələrində ikinci qrupun əsas alt qrupunun ilk iki nümayəndəsi digər qələvi yer elementlərindən bir qədər fərqlidir. Bu, xüsusilə onların su ilə qarşılıqlı əlaqəsi zamanı özünü göstərir. Məsələn, berilyumun kimyəvi xassələri elədir ki, o, H 2 O ilə heç reaksiya vermir. Maqnezium yalnız qızdırıldıqda su ilə reaksiya verir. Ancaq bütün qələvi yer elementləri adi temperaturda onunla asanlıqla reaksiya verir. Bu halda hansı maddələr əmələ gəlir?

Qələvi torpaq metal əsasları

Aktiv elementlər olan kalsium, barium və qrupun digər nümayəndələri hidrogeni sudan tez sıxışdıraraq onların hidroksidləri ilə nəticələnir. Qələvi torpaq metallarının su ilə qarşılıqlı təsiri istiliyin yayılması ilə şiddətlə davam edir. Kalsium, barium və stronsium əsaslarının məhlulları toxunmaq üçün sabundur və dəri və gözlərin selikli qişası ilə təmasda olduqda ciddi yanıqlara səbəb olur. Belə hallarda ilk yardım yara səthini sirkə turşusunun zəif bir həlli ilə müalicə etmək olacaq. Qələvi neytrallaşdıracaq və zədələnmiş toxumaların nekroz riskini azaldacaq.

Qələvi torpaq metallarının kimyəvi xassələri

Oksigen, su və qeyri-metallarla qarşılıqlı əlaqə kimyəvi elementlərin dövri cədvəlinin ikinci qrupuna daxil olan metalların xassələrinin əsas siyahısıdır. Məsələn, kalsium normal şəraitdə belə halogenlərlə reaksiya verir: flüor, xlor, brom və yod. Qızdırıldıqda kükürd, karbon və azotla birləşir. Sərt oksidləşmə - yanma, kalsium oksidinin meydana gəlməsi ilə başa çatır: 2Ca + O 2 = 2 CaO. Metalların hidrogenlə qarşılıqlı təsiri hidridlərin yaranmasına səbəb olur. Onlar ion kristal qəfəsləri olan ağ, odadavamlı maddələrdir. Qələvi torpaq metallarının mühüm kimyəvi xassələrinə onların su ilə qarşılıqlı təsiri daxildir. Daha əvvəl deyildiyi kimi, bu yerdəyişmə reaksiyasının məhsulu bir metal hidroksid olacaqdır. İkinci qrupun əsas alt qrupunda kalsiumun ən əhəmiyyətli yer tutduğunu da qeyd edirik. Buna görə də, onun xüsusiyyətlərinə daha ətraflı dayanaq.

Kalsium və onun birləşmələri

Yer qabığında elementin tərkibinin 3,5%-ə qədər olması onun əhəngdaşı, təbaşir, mərmər və kalsit kimi minerallarda geniş yayılmasından xəbər verir. Təbii kalsiumun tərkibində altı növ izotop var. Təbii su mənbələrində də tapılır. Qələvi metal birləşmələri qeyri-üzvi kimya kursunda ətraflı öyrənilir. Məsələn, 9-cu sinif dərslərində şagirdlər kalsiumun yüngül, lakin güclü gümüşü-ağ metal olduğunu öyrənirlər. Onun ərimə və qaynama nöqtələri qələvi elementlərdən daha yüksəkdir. Əsas istehsal üsulu kalsium xlorid və kalsium floridin ərimiş duzlarının qarışığının elektrolizidir. Əsas kimyəvi xassələrə onun oksigen, su və qeyri-metallarla reaksiyaları daxildir. Qələvi metal birləşmələrindən kalsium oksidi və əsası sənaye üçün ən vacibdir. Birinci birləşmə təbaşir və ya əhəng daşından onları yandırmaqla əldə edilir.

Sonra, kalsium oksidi və sudan kalsium hidroksid əmələ gəlir. Onun qum və su ilə qarışığına məhlul deyilir. Gips kimi və divar çəkərkən kərpiclərin birləşdirilməsi üçün istifadə olunmağa davam edir. Karbon dioksidi aşkar etmək üçün reagent kimi əhəng suyu adlanan kalsium hidroksid məhlulu istifadə olunur. Karbon qazı Ca(OH) 2-nin şəffaf sulu məhlulundan keçirildikdə, kalsium karbonatın həll olunmayan çöküntüsünün əmələ gəlməsi səbəbindən bulanıq olur.

Maqnezium və onun xüsusiyyətləri

Qələvi torpaq metallarının kimyası maqneziumun xüsusiyyətlərini öyrənir, onun bəzi xüsusiyyətlərinə diqqət yetirir. Çox yüngül, gümüşü-ağ metaldır. Yüksək rütubətli bir atmosferdə ərimiş maqnezium su buxarından hidrogen molekullarını aktiv şəkildə udur. Metal soyuduqca, demək olar ki, tamamilə onları havaya qaytarır. Bir az həll olunan birləşmənin - maqnezium hidroksidinin əmələ gəlməsi səbəbindən su ilə çox yavaş reaksiya verir. Qələvilərin maqneziuma heç bir təsiri yoxdur. Metal bəzi turşularla reaksiya vermir: konsentratlı sulfat və hidroflorik turşular, onun passivləşməsi və səthdə qoruyucu bir film meydana gəlməsi səbəbindən. Əksər mineral turşular hidrogenin sürətlə sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunan metalı həll edir. Maqnezium güclü reduksiyaedicidir, bir çox metalı oksid və ya duzlarından əvəz edir:

BeO + Mg = MgO + Be.

Metal, berilyum, manqan və alüminium ilə birlikdə polad üçün bir ərinti əlavəsi kimi istifadə olunur. Maqnezium tərkibli ərintilər - elektronlar - xüsusilə qiymətli xüsusiyyətlərə malikdir. Onlar təyyarə və avtomobil istehsalında, eləcə də optik avadanlıqların hissələrində istifadə olunur.

Orqanizmlərin həyatında elementlərin rolu

Birləşmələri canlı təbiətdə geniş yayılmış qələvi torpaq metallarına misallar verək. Maqnezium bitkilərdə xlorofil molekullarının mərkəzi atomudur. Fotosintez prosesində iştirak edir və yaşıl piqmentin aktiv mərkəzlərinin bir hissəsidir. Maqnezium atomları işıq enerjisini tutur, sonra onu üzvi birləşmələrin kimyəvi bağlarının enerjisinə çevirir: qlükoza, amin turşuları, qliserin və yağ turşuları. Element insan orqanizmində maddələr mübadiləsini tənzimləyən fermentlərin zəruri komponenti kimi mühüm rol oynayır. Kalsium sinir toxumasından elektrik impulslarının effektiv keçməsini təmin edən makroelementdir. Sümüklərdə və diş minasında onun fosfor turşusu duzlarının olması onlara sərtlik və möhkəmlik verir.

Berilyum və onun xüsusiyyətləri

Qələvi torpaq metallarına berilyum, barium və stronsium da daxildir. Berilliyə nəzər salın. Element təbiətdə çox yaygın deyil, əsasən minerallarda, məsələn, berildə olur. Çox rəngli çirkləri ehtiva edən sortları qiymətli daşlar əmələ gətirir: zümrüdlər və akuamarinlər. Fiziki xüsusiyyətlərin özəlliyi kövrəklik və yüksək sərtlikdir. Element atomunun fərqli bir xüsusiyyəti, ikinci xarici enerji səviyyəsində bütün digər qələvi torpaq metalları kimi səkkiz deyil, yalnız iki elektronun olmasıdır.

Buna görə də atom və ionun radiusu qeyri-mütənasib olaraq kiçikdir və ionlaşma enerjisi yüksəkdir. Bu, metal kristal şəbəkənin yüksək möhkəmliyini müəyyən edir. Berilyumun kimyəvi xassələri də onu ikinci qrupun digər elementlərindən fərqləndirir. Yalnız turşularla deyil, həm də qələvi məhlullarla reaksiya verir, hidrogeni yerindən çıxarır və hidroksoberillatlar əmələ gətirir:

Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2.

Metal bir sıra unikal xüsusiyyətlərə malikdir. X-şüalarını ötürmə qabiliyyətinə görə ondan rentgen boruları üçün pəncərələrin hazırlanmasında istifadə olunur. Nüvə sənayesində element neytronların ən yaxşı moderatoru və əks etdiricisi hesab olunur. Metallurgiyada ərintilərin korroziyaya qarşı xüsusiyyətlərini artıran qiymətli alaşımlı əlavə kimi istifadə olunur.

Stronsium və barium

Elementlər təbiətdə olduqca yaygındır və qələvi torpaq metal maqnezium kimi minerallarda olur. Onları çağıraq: barit, selestin, stronsianit. Barium gümüşü-ağ rəngli çevik metal görünüşünə malikdir. Kalsium kimi, bir neçə izotopla təmsil olunur. Havada onun komponentləri - oksigen və azotla aktiv şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olur, barium oksidi və nitridi əmələ gətirir. Bu səbəbdən metal hava ilə təmasdan qaçaraq, parafin və ya mineral yağ təbəqəsi altında saxlanılır. Hər iki metal 500°C-yə qədər qızdırıldıqda peroksidlər əmələ gətirir.

Bunlardan, barium peroksid praktik tətbiqə malikdir, parça ağartıcı kimi istifadə olunur. Qələvi torpaq metalları olan barium və stronsiumun kimyəvi xassələri kalsiumun kimyəvi xüsusiyyətlərinə bənzəyir. Bununla belə, onların su ilə qarşılıqlı əlaqəsi daha aktivdir və yaranan əsaslar kalsium hidroksidindən daha güclüdür. Barium korroziyanı azaldan maye metal soyuduculara əlavə olaraq optikada və vakuum elektron cihazların istehsalında istifadə olunur. Stronsiuma fotoelementlərin və fosforların istehsalında tələbat var.

Qələvi torpaq metal ionlarından istifadə edərək keyfiyyət reaksiyaları

Barium və stronsium birləşmələri alovun ionları ilə parlaq rənglənməsinə görə pirotexnikada geniş istifadə olunan qələvi torpaq metallarına misaldır. Beləliklə, stronsium sulfat və ya karbonat alovun karmin-qırmızı parıltısını verir və müvafiq barium birləşmələri sarı-yaşıl parıltı verir. Laboratoriyada kalsium ionlarını aşkar etmək üçün ocağın alovuna bir neçə kalsium xlorid dənəsi tökülür, alov kərpic qırmızısı olur.

Barium xlorid məhlulu analitik kimyada məhluldakı sulfat turşusunun turşu qalığının ionlarını müəyyən etmək üçün istifadə olunur. Əgər məhlullar boşaldılan zaman barium sulfatın ağ çöküntüsü əmələ gəlirsə, deməli onun tərkibində SO 4 2- hissəcikləri var idi.

Məqaləmizdə biz qələvi torpaq metallarının xüsusiyyətlərini öyrəndik və müxtəlif sənaye sahələrində istifadəsinə dair nümunələr verdik.

Qələvi torpaq metallarına IIa qrupu metalları daxildir: berilyum, maqnezium, kalsium, stronsium, barium və radium. Onlar yüngüllük, yumşaqlıq və güclü reaktivlik ilə fərqlənirlər.

ümumi xüsusiyyətlər

Be-dən Ra-ya (dövri cədvəldə yuxarıdan aşağıya) artım var: atom radiusu, metal, əsas, azaldıcı xüsusiyyətlər, reaktivlik. Elektroneqativlik, ionlaşma enerjisi və elektron yaxınlığı azalır.

Bu elementlərin elektron konfiqurasiyaları oxşardır, çünki onlar eyni qrupda (əsas alt qrup!), ümumi düstur ns 2-dir:

Olun - 2s 2
Mg - 3s 2
Ca - 4s 2
Sr - 5s 2
Ba - 6s 2
Ra - 7s 2

Təbii birləşmələr

Təbiətdə qələvi torpaq metalları aşağıdakı birləşmələr şəklində olur:

Be - BeO*Al 2 O 3 *6SiO 2 - beril
Mg - MgCO 3 - maqnezit, MgO*Al 2 O 3 - spinel, 2MgO*SiO 2 - olivin
Ca - CaCO 3 - təbaşir, mərmər, əhəngdaşı, kalsit, CaSO 4 *2H 2 O - gips, CaF 2 - flüorit

Qəbz

Bunlar məhlulun elektrolizi ilə əldə edilə bilməyən aktiv metallardır. Onları əldə etmək üçün ərimələrin elektrolizi, alüminotermiya və onların duzlardan digər daha aktiv metallarla yerdəyişməsindən istifadə olunur.

MgCl 2 → (t) Mg + Cl 2 (əriyin elektrolizi)

CaO + Al → Al 2 O 3 + Ca (alüminotermiya metalların oksidlərini alüminiumla azaldaraq istehsal üsuludur)

MgBr 2 + Ca → CaBr 2 + Mg

Kimyəvi xassələri

Qələvi torpaq metal oksidləri

Onların ümumi RO düsturu var, məsələn: MgO, CaO, BaO.

Qəbz

Qələvi torpaq metal oksidləri karbonatların və nitratların parçalanması ilə əldə edilə bilər:

MgCO 3 → (t) MgO + CO 2

Ca(NO 3) 2 → (t) CaO + O 2 + NO 2

Kimyəvi xassələri

Amfoter oksid olan BeO istisna olmaqla, onlar əsasən əsas xüsusiyyətlər nümayiş etdirirlər.

Qələvi torpaq metal hidroksidləri

Berilyum hidroksid - amfoter hidroksid istisna olmaqla, onlar əsas xüsusiyyətlər nümayiş etdirirlər.

Qəbz

Hidroksidlər müvafiq metal oksidi və suyun reaksiyası nəticəsində əldə edilir (hamısı Be(OH) 2 istisna olmaqla)

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Kimyəvi xassələri

Əksər hidroksidlərin əsas xüsusiyyətləri turşular və turşu oksidləri ilə reaksiyalara üstünlük verir.

Ba(OH) 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + H 2 O

Ca(OH) 2 + H 2 O + CO 2 → Ca(HCO 3) 2 + H 2 O

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O + CO 2

Ca(OH) 2 + CO 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O

Duzlarla reaksiyalar (təkcə deyil) duz həll olunarsa və reaksiya nəticəsində qaz ayrılırsa, çöküntü əmələ gəlirsə və ya zəif elektrolit (su) əmələ gəlir.

Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + NaOH

Berilyum hidroksid amfoterdir: ikili xüsusiyyətlər nümayiş etdirir, həm turşular, həm də əsaslarla reaksiya verir.

Be(OH) 2 + HCl → BeCl 2 + H 2 O

Be(OH) 2 + NaOH → Na 2

Su sərtliyi, tərkibində əsasən kalsium və maqnezium duzlarının: bikarbonatlar, sulfatlar və xloridlərin olmasından asılı olan su xüsusiyyətlərinin məcmusudur.

Müvəqqəti (karbonat) və daimi (karbonatsız) sərtlik var.

Yəqin ki, evinizdəki suyu tez-tez sərtləşdirirsiniz, hər gün deyirəm. Suyun müvəqqəti sərtliyini sadəcə bir çaydanda qaynar su ilə aradan qaldırmaq olar və divarlarındakı əhəng - CaCO 3 - sərtliyin aradan qaldırılmasının mübahisəsiz sübutudur:

Ca(HCO 3) 2 → CaCO 3 ↓ + CO 2 + H 2 O

Müvəqqəti sərtliyi suya Na 2 CO 3 əlavə etməklə də aradan qaldırmaq olar:

Ca(HCO 3) 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + NaHCO 3

Daimi sərtliklə qaynama ilə mübarizə aparmaq faydasızdır: qaynama zamanı sulfatlar və xloridlər çökməyəcək. Daimi suyun sərtliyi suya Na 2 CO 3 əlavə etməklə aradan qaldırılır:

CaCl 2 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + NaCl

MgSO 4 + Na 2 CO 3 + H 2 O → 2 CO 3 ↓ + CO 2 + Na 2 SO 4

Suyun sərtliyi müxtəlif testlərdən istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Həddindən artıq yüksək su sərtliyi qazanların, boruların və çaydanların divarlarında sürətlə miqyaslı əmələ gəlməsinə səbəb olur.

Bu məqalə Yuri Sergeyeviç Belleviç tərəfindən yazılmışdır və onun əqli mülkiyyətidir. Müəllif hüququ sahibinin əvvəlcədən razılığı olmadan məlumat və obyektlərin surətinin çıxarılması, yayılması (o cümlədən İnternetdəki digər saytlara və resurslara köçürmə yolu ilə) və ya hər hansı digər şəkildə istifadə edilməsi qanunla cəzalandırılır. Məqalə materialları və onlardan istifadə üçün icazə almaq üçün əlaqə saxlayın

Qələvi torpaq metalları dövri cədvəlin ikinci qrupuna aid olan elementlərdir. Bunlara kalsium, maqnezium, barium, berilyum, stronsium və radium kimi maddələr daxildir. Bu qrupun adı onların suda qələvi reaksiya verdiyini göstərir.

Təbiətdə qələvi və qələvi torpaq metalları, daha doğrusu onların duzları geniş yayılmışdır. Onlar minerallarla təmsil olunur. İstisna olduqca nadir element hesab edilən radiumdur.

Yuxarıda göstərilən metalların hamısı bəzi ümumi keyfiyyətlərə malikdir, bu da onları bir qrupda birləşdirməyə imkan verdi.

Qələvi torpaq metalları və onların fiziki xassələri

Bu elementlərin demək olar ki, hamısı boz rəngli bərk maddələrdir (ən azı normal şəraitdə və yeri gəlmişkən, fiziki xassələri bir qədər fərqlidir - bu maddələr kifayət qədər davamlı olsalar da, asanlıqla təsirlənirlər.

Maraqlıdır ki, cədvəldəki seriya nömrəsi ilə metalın sıxlıq kimi göstəricisi də artır. Məsələn, bu qrupda kalsium ən aşağı göstəriciyə malikdir, radium isə dəmirə sıxlıq baxımından oxşardır.

Qələvi torpaq metalları: kimyəvi xassələri

Başlamaq üçün, kimyəvi aktivliyin dövri cədvəlin seriya nömrəsinə görə artdığını qeyd etmək lazımdır. Məsələn, berilyum kifayət qədər sabit elementdir. Oksigen və halogenlərlə yalnız güclü qızdırma ilə reaksiya verir. Eyni şey maqneziuma da aiddir. Lakin kalsium otaq temperaturunda belə yavaş-yavaş oksidləşə bilər. Qrupun qalan üç nümayəndəsi (radium, barium və stronsium) otaq temperaturunda artıq atmosfer oksigeni ilə tez reaksiya verir. Məhz buna görə də bu elementləri kerosin qatı ilə örtməklə saxlanılır.

Bu metalların oksidlərinin və hidroksidlərinin aktivliyi eyni sxemə görə artır. Məsələn, berillium hidroksid suda həll olunmur və amfoter maddə hesab olunur, lakin kifayət qədər güclü qələvi hesab olunur.

Qələvi torpaq metalları və onların qısa xüsusiyyətləri

Berilyum davamlı, açıq boz metaldır, yüksək zəhərlidir. Element ilk dəfə 1798-ci ildə kimyaçı Voquelin tərəfindən kəşf edilmişdir. Təbiətdə bir neçə berillium mineralı var, onlardan ən məşhurları bunlardır: beril, fenasit, danalit və xrizoberil. Yeri gəlmişkən, bəzi berillium izotopları yüksək radioaktivdir.

Maraqlıdır ki, berilin bəzi formaları qiymətli qiymətli daşlardır. Bunlara zümrüd, akuamarin və heliodor daxildir.

Berillium bəzi ərintilər hazırlamaq üçün istifadə olunur.Bu element neytronları yumşaltmaq üçün istifadə olunur.

Kalsium ən məşhur qələvi torpaq metallarından biridir. Saf formada gümüşü rəngli yumşaq, ağ maddədir. Təmiz kalsium ilk dəfə 1808-ci ildə təcrid edilmişdir. Təbiətdə bu element mərmər, əhəngdaşı və gips kimi minerallar şəklində mövcuddur. Kalsium müasir texnologiyalarda geniş istifadə olunur. Kimyəvi yanacaq mənbəyi və həmçinin odadavamlı material kimi istifadə olunur. Heç kimə sirr deyil ki, kalsium birləşmələri tikinti materiallarının və dərman preparatlarının istehsalında istifadə olunur.

Bu element hər canlı orqanizmdə də olur. Əsasən, motor sisteminin işindən məsuldur.

Maqnezium xarakterik bozumtul rəngə malik yüngül və kifayət qədər elastik metaldır. 1808-ci ildə təmiz formada təcrid olundu, lakin duzları daha əvvəl məlum oldu. Maqnezium maqnezit, dolomit, karnallit və kieserit kimi minerallarda olur. Yeri gəlmişkən, maqnezium duzu dəniz suyunda bu maddənin çoxlu birləşməsini təmin edir.

Qələvi torpaq metalları anlayışına dövri sistemin II qrupunun elementlərinin bir hissəsi daxildir: berillium, maqnezium, kalsium, stronsium, barium, radium. Son dörd metal qələvi yer təsnifatının ən bariz əlamətlərinə malikdir, buna görə də bəzi mənbələrdə berilyum və maqnezium siyahıya daxil edilmir, özlərini dörd elementlə məhdudlaşdırır.

Metal oksidləri su ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda qələvi mühit əmələ gəldiyinə görə adını almışdır. Qələvi torpaq metallarının fiziki xassələri: bütün elementlər boz metal rəngə malikdir, normal şəraitdə bərk quruluşa malikdir, atom nömrəsi artdıqca sıxlığı artır və çox yüksək ərimə nöqtəsinə malikdir. Qələvi metallardan fərqli olaraq, bu qrupun elementləri bıçaqla kəsilə bilməz (stronsium istisna olmaqla). Qələvi torpaq metallarının kimyəvi xassələri: onların iki valent elektronu var, aktivlik atom nömrəsinin artması ilə artır və reaksiyalarda azaldıcı kimi çıxış edir.

Qələvi torpaq metallarının xüsusiyyətləri onların yüksək aktivliyindən xəbər verir. Bu xüsusilə böyük seriya nömrəsi olan elementlərə aiddir. Məsələn, normal şəraitdə berilyum oksigen və halogenlərlə qarşılıqlı təsir göstərmir. Reaksiya mexanizmini işə salmaq üçün onu 600 dərəcədən yuxarı bir temperatura qədər qızdırmaq lazımdır. Normal şəraitdə maqnezium səthində oksid filmi var və oksigenlə də reaksiya vermir. Kalsium oksidləşir, lakin yavaş-yavaş. Lakin stronsium, barium və radium demək olar ki, dərhal oksidləşir, buna görə də onlar kerosin təbəqəsi altında oksigensiz bir mühitdə saxlanılır.

Bütün oksidlər metalın atom nömrəsinin artması ilə əsas xassələrini artırır. Berilyum hidroksid su ilə reaksiya verməyən amfoter birləşmədir, lakin turşularda çox həll olunur. Maqnezium hidroksid zəif qələvidir, suda həll olunmur, lakin güclü turşularla reaktivdir. Kalsium hidroksid turşularla reaksiya verən güclü, az suda həll olunan əsasdır. Barium və stronsium hidroksidləri suda çox həll olunan güclü əsaslardır. Və radium hidroksid su və demək olar ki, bütün növ turşularla yaxşı reaksiya verən ən güclü qələvilərdən biridir.

Alma üsulları

Qələvi torpaq metal hidroksidləri təmiz elementin suya məruz qalması ilə hazırlanır. Reaksiya otaq şəraitində (temperaturun artırılmasını tələb edən berillium istisna olmaqla) hidrogenin təkamülü ilə davam edir. Qızdırıldıqda, bütün qələvi torpaq metalları halogenlərlə reaksiya verir. Alınan birləşmələr kimyəvi gübrələrdən tutmuş ultra dəqiqlikli mikroprosessor hissələrinə qədər geniş çeşiddə məhsulların istehsalında istifadə olunur. Qələvi torpaq metal birləşmələri təmiz elementlərlə eyni yüksək aktivliyə malikdir, buna görə də bir çox kimyəvi reaksiyalarda istifadə olunur.

Çox vaxt bu, mübadilə reaksiyaları zamanı, daha az aktiv metalı maddədən çıxarmaq lazım olduqda baş verir. Redoks reaksiyalarında güclü reduksiyaedici kimi iştirak edirlər. İki valentli kalsium və maqnezium kationları suya sözdə sərtlik verir. Bu fenomenin aradan qaldırılması fiziki təsirdən istifadə edərək ionları çökdürməklə və ya suya xüsusi yumşaldıcı maddələr əlavə etməklə baş verir. Qələvi torpaq metal duzları elementlərin turşuda həll edilməsi və ya mübadilə reaksiyaları nəticəsində əmələ gəlir. Yaranan birləşmələr güclü kovalent bağa malikdir və buna görə də aşağı elektrik keçiriciliyinə malikdir.

Təbiətdə qələvi torpaq metalları təmiz formada tapıla bilməz, çünki onlar ətraf mühitlə tez qarşılıqlı əlaqədə olur və kimyəvi birləşmələr əmələ gətirir. Onlar yer qabığının qalınlığında olan mineralların və süxurların bir hissəsidir. Ən çox yayılmış kalsium, ardınca maqnezium və barium və stronsium olduqca yaygındır. Berillium nadir metaldır, radium isə çox nadir metaldır. Radiumun kəşfindən ötən müddət ərzində bütün dünyada cəmi bir kiloqram təmiz metal hasil edilib. Əksər radioaktiv elementlər kimi radiumun da dörd izotopu var.

Qələvi torpaq metalları mürəkkəb maddələrin parçalanması və onlardan təmiz maddələrin ayrılması yolu ilə alınır. Berillium yüksək temperaturda ftoriddən azaldılaraq hasil edilir. Barium onun oksidindən azaldılır. Kalsium, maqnezium və stronsium onların xlorid əriməsinin elektrolizi yolu ilə əldə edilir. Sintez etmək üçün ən çətin şey saf radiumdur. Uran filizinə məruz qalaraq hasil edilir. Alimlərin fikrincə, orta hesabla bir ton filizdə 3 qram təmiz radium var, baxmayaraq ki, hər tonda 25 qrama qədər olan zəngin yataqlar da var. Metalı təcrid etmək üçün çökmə, fraksiya kristallaşma və ion mübadiləsi üsullarından istifadə olunur.

Qələvi torpaq metallarının tətbiqi

Qələvi torpaq metallarının tətbiq dairəsi çox genişdir və bir çox sənaye sahələrini əhatə edir. Berillium əksər hallarda müxtəlif ərintilərdə alaşımlı aşqar kimi istifadə olunur. Materialların sərtliyini və möhkəmliyini artırır, səthi korroziyadan yaxşı qoruyur. Həmçinin, radioaktiv şüalanmanın zəif udulması səbəbindən berillium rentgen aparatlarının istehsalında və nüvə enerjisində istifadə olunur.

Maqnezium titan istehsalında azaldıcı maddələrdən biri kimi istifadə olunur. Onun ərintiləri yüksək gücü və yüngülliyi ilə xarakterizə olunur, buna görə də təyyarə, avtomobil və raket istehsalında istifadə olunur. Maqnezium oksidi parlaq, göz qamaşdıran alovla yanır ki, bu da hərbi tətbiqlərdə öz əksini tapır, burada yandırıcı və izləyici mərmilər, alovlar və alovlu qumbaralar hazırlamaq üçün istifadə olunur. Bədənin normal fəaliyyətini tənzimləyən ən vacib elementlərdən biridir, buna görə də bəzi dərmanların tərkibinə daxildir.

Təmiz formada kalsium praktiki olaraq istifadə edilmir. Digər metalların birləşmələrindən çıxarılması, həmçinin sümük toxumasını gücləndirən dərmanların istehsalında lazımdır. Stronsium digər metalları azaltmaq üçün və superkeçirici materialların istehsalı üçün əsas komponent kimi istifadə olunur. Barium aqressiv mühitlərdə işləmək üçün nəzərdə tutulmuş bir çox ərintilərə əlavə olunur, çünki əla qoruyucu xüsusiyyətlərə malikdir. Radium tibbdə bədxassəli şişlərin müalicəsində dərinin qısa müddətli şüalanması üçün istifadə olunur.