Distribusi logam alkali tanah di alam. Logam alkali tanah (kelas 9). Pekerjaan laboratorium di laboratorium virtual

Logam alkali tanah termasuk logam golongan IIA pada Tabel Periodik D.I. Mendeleev - kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) dan radium (Ra). Selain itu, subkelompok utama kelompok II meliputi berilium (Be) dan magnesium (Mg). Tingkat energi terluar logam alkali tanah mengandung dua elektron valensi. Konfigurasi elektron tingkat energi terluar logam alkali tanah adalah ns 2. Dalam senyawanya, mereka menunjukkan bilangan oksidasi tunggal +2. Dalam OVR mereka adalah agen pereduksi, mis. melepaskan satu elektron.

Dengan bertambahnya muatan inti atom unsur-unsur yang termasuk dalam golongan logam alkali tanah, energi ionisasi atom berkurang, jari-jari atom dan ion bertambah, dan sifat logam unsur kimia meningkat.

Sifat fisik logam alkali tanah

Dalam keadaan bebas, Be merupakan logam abu-abu baja dengan kisi kristal heksagonal padat, cukup keras dan rapuh. Di udara, Be ditutupi dengan lapisan oksida, yang memberikan warna matte dan mengurangi reaktivitas kimianya.

Magnesium dalam bentuk zat sederhana adalah logam putih, yang, seperti Be, bila terkena udara memperoleh warna matte karena pembentukan lapisan oksida. Mg lebih lunak dan lebih ulet dibandingkan berilium. Kisi kristal Mg berbentuk heksagonal.

Ca, Ba dan Sr dalam bentuk bebas merupakan logam berwarna putih keperakan. Saat terkena udara, mereka langsung tertutup lapisan kekuningan, yang merupakan produk interaksinya dengan komponen udara. Kalsium merupakan logam yang cukup keras, Ba dan Sr lebih lunak.

Ca dan Sr mempunyai kisi kristal kubik berpusat muka, barium mempunyai kisi kristal kubik berpusat badan.

Semua logam alkali tanah dicirikan oleh adanya ikatan kimia jenis logam, yang menentukan konduktivitas termal dan listriknya yang tinggi. Titik didih dan titik leleh logam alkali tanah lebih tinggi dibandingkan logam alkali.

Persiapan logam alkali tanah

Be dihasilkan oleh reaksi reduksi fluoridanya. Reaksi yang terjadi ketika dipanaskan:

BeF 2 + Mg = Menjadi + MgF 2

Magnesium, kalsium dan strontium diperoleh dengan elektrolisis garam cair, paling sering klorida:

CaCl 2 = Ca + Cl 2

Selain itu, ketika memproduksi Mg melalui elektrolisis lelehan diklorida, NaCl ditambahkan ke dalam campuran reaksi untuk menurunkan titik leleh.

Untuk memperoleh Mg dalam industri, metode termal logam dan karbon digunakan:

2(CaO×MgO) (dolomit) + Si = Ca 2 SiO 4 + Mg

Metode utama untuk memperoleh Ba adalah reduksi oksida:

3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3

Sifat kimia logam alkali tanah

Sejak di no. permukaan Be dan Mg ditutupi dengan lapisan oksida - logam ini lembam terhadap air. Ca, Sr dan Ba ​​larut dalam air membentuk hidroksida yang menunjukkan sifat basa kuat:

Ba + H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2

Logam alkali tanah mampu bereaksi dengan oksigen, dan semuanya, kecuali barium, sebagai hasil interaksi ini membentuk oksida, barium - peroksida:

2Ca + O2 = 2CaO

Ba + O 2 = BaO 2

Oksida logam alkali tanah, kecuali berilium, menunjukkan sifat basa, sifat Be - amfoter.

Ketika dipanaskan, logam alkali tanah mampu berinteraksi dengan nonlogam (halogen, belerang, nitrogen, dll.):

Mg + Br 2 =2MgBr

3Sr + N 2 = Sr 3 N 2

2Mg + 2C = Mg 2 C 2

2Ba + 2P = Ba 3 P 2

Ba + H 2 = BaH 2

Logam alkali tanah bereaksi dengan asam dan larut di dalamnya:

Ca + 2HCl = CaCl 2 + H 2

Mg + H 2 JADI 4 = MgSO 4 + H 2

Berilium bereaksi dengan larutan alkali berair - larut di dalamnya:

Menjadi + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 + H 2

Reaksi kualitatif

Reaksi kualitatif terhadap logam alkali tanah adalah pewarnaan nyala api dengan kationnya: Ca 2+ mewarnai nyala api oranye tua, Sr 2+ - merah tua, Ba 2+ - hijau muda.

Reaksi kualitatif terhadap kation barium Ba 2+ adalah anion SO 4 2-, menghasilkan pembentukan endapan putih barium sulfat (BaSO 4), tidak larut dalam asam anorganik.

Ba 2+ + JADI 4 2- = BaSO 4 ↓

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan Lakukan serangkaian transformasi: Ca→CaO→Ca(OH) 2 →Ca(NO 3) 2
Larutan 2Ca + O 2 →2CaO

CaO + H 2 O→Ca(OH) 2

Ca(OH) 2 + 2HNO 3 →Ca(NO 3) 2 + 2H 2 O

Semua unsur dari subkelompok utama golongan I dan II Tabel Periodik, serta hidrogen dan helium, termasuk dalam unsur s. Selain hidrogen dan helium, semua unsur ini logam. Logam golongan I pada Tabel Periodik disebut basa, ketika mereka bereaksi dengan air untuk membentuk basa. Logam golongan II tabel periodik, kecuali berilium dan magnesium, disebut alkali tanah. Fransium melengkapi golongan I, dan radium melengkapi golongan II, - unsur radioaktif.

Beberapa sifat logam s3

Tabel 15.1

Jari-jari logam, nm

Jari-jari ionik, nm

EO menurut Pauling

Grup I

11 kelompok

dan PI adalah potensi ionisasi (energi); EO - keelektronegatifan.

Semua logam s memiliki satu atau dua elektron di kulit terluarnya dan dapat dengan mudah melepaskannya, membentuk ion dengan konfigurasi elektron gas mulia yang stabil. Tingginya aktivitas reduksi logam-logam ini diwujudkan dalam potensi ionisasi (IP) yang sangat rendah dan elektronegativitas (EO) yang rendah (Tabel 15.1). Bandingkan potensi ionisasi logam alkali dan gas mulia (dari semua unsur, gas mulia memiliki EO terendah dan PI tertinggi; lihat Tabel 18.1).

Properti fisik. Dalam kondisi normal, logam-s berada dalam keadaan padat, membentuk kristal dengan ikatan logam. Semua logam golongan I mempunyai kisi kubik berpusat pada tubuh(BCC, lihat § 4.4). Berilium dan magnesium dicirikan oleh kemasan tutup heksagonal(hcp), kalsium dan strontium kisi kubik berpusat muka(fcc), dalam barium kubik berpusat pada tubuh(OTSK).

Logam golongan I bersifat lunak dan mempunyai massa jenis yang rendah dibandingkan dengan logam lainnya. Litium, natrium dan kalium lebih ringan dari air dan mengapung di permukaannya, bereaksi dengannya. Logam golongan II lebih keras dan padat dibandingkan logam alkali. Rendahnya titik leleh dan titik didih logam-s (lihat Tabel 15.1) dijelaskan oleh relatif lemahnya ikatan logam dalam kisi kristal; energi ikat (dalam eV): litium 1,65, natrium 1,11, kalium 0,92, rubidium 0,84, sesium 0,79, berilium 3,36, magnesium 1,53, kalsium 1,85, strontium 1, 70, barium 1,87.

Untuk membandingkan energi pengikatan (dalam eV): aluminium 3,38, seng 1,35, besi 4,31, tembaga 3,51, perak 2,94, titanium 4,87, molibdenum 6,82, tungsten 8,80.

Ikatan logam dibentuk oleh elektron valensi yang terdelokalisasi yang menyatukan ion positif atom logam (lihat §3.6). Semakin besar jari-jari logam, semakin banyak elektron terdelokalisasi yang didistribusikan dalam “lapisan tipis” antara ion positif, dan semakin rendah kekuatan kisi kristal. Hal ini menjelaskan rendahnya titik leleh dan titik didih logam golongan I dan II. Titik leleh dan titik didih unsur golongan II, tidak seperti logam alkali, berubah secara tidak sistematis, yang dijelaskan oleh perbedaan struktur kristal (lihat di atas).

Prevalensi di alam. Semua logam-s yang terdapat di alam hanya dalam bentuk senyawa: garam mineral fosil dan endapannya (KS1, NaCl, CaCO 3 dan lain-lain) dan ion-ion dalam air laut. Kalsium, natrium, kalium, dan magnesium masing-masing menempati urutan kelima, keenam, ketujuh, dan kedelapan paling melimpah di Bumi. Strontium umum ditemukan dalam jumlah sedang. Kandungan logam-s lain di kerak bumi dan perairan laut tidak signifikan. Misalnya kandungan natrium di kerak bumi 2,3% dan di air laut 1,1%, cesium di kerak bumi 3 · 10 ~ 4% dan di air laut 3 · 10 -8%.

Natrium, sesium, dan berilium masing-masing hanya mempunyai satu isotop stabil, litium, kalium, dan rubidium masing-masing mempunyai dua: |Li 7,5% dan |Li 92,5%; 93,26% dan Komite Sentral 6,74%; f^Rb 72,17% dan fpRb 27,83%. Magnesium memiliki tiga isotop stabil (|2 Mg 79,0%, j|Mg 10,0% dan j|Mg 11,0%). Logam alkali tanah lainnya memiliki jumlah isotop stabil yang lebih banyak; yang utama: 4 °Са 96,94% dan TsSA 2,09%; ||Sr 82,58%, 8 |Sr 9,86% dan ||Sr 7,0%; 1 ||Ba 71,7%, 18 |Ba 11,23%, 18 ®Ba 7,85% dan 18 |Ba 6,59%.

Logam alkali tanah termasuk logam golongan IIa: berilium, magnesium, kalsium, strontium, barium dan radium. Mereka ringan, lembut dan reaktivitasnya kuat.

karakteristik umum

Dari Be ke Ra (dari atas ke bawah pada tabel periodik) terjadi kenaikan: jari-jari atom, logam, basa, sifat pereduksi, reaktivitas. Keelektronegatifan, energi ionisasi, dan afinitas elektron menurun.

Konfigurasi elektronik unsur-unsur ini serupa, karena mereka berada dalam satu golongan (subkelompok utama!), rumus umumnya adalah ns 2:

  • Menjadi - 2s 2
  • Mg - 3s 2
  • Ca - 4s 2
  • Sr - 5 detik 2
  • Ba - 6 detik 2
  • Ra - 7 detik 2
Senyawa alami

Di alam, logam alkali tanah terdapat dalam bentuk senyawa berikut:

  • Be - BeO*Al 2 O 3 *6SiO 2 - beryl
  • Mg - MgCO 3 - magnesit, MgO*Al 2 O 3 - spinel, 2MgO*SiO 2 - olivin
  • Ca - CaCO 3 - kapur, marmer, batu kapur, kalsit, CaSO 4 *2H 2 O - gipsum, CaF 2 - fluorit


Kuitansi

Ini adalah logam aktif yang tidak dapat diperoleh dengan elektrolisis suatu larutan. Untuk memperolehnya, digunakan elektrolisis lelehan, aluminotermi, dan perpindahannya dari garam oleh logam lain yang lebih aktif.

MgCl 2 → (t) Mg + Cl 2 (elektrolisis lelehan)

CaO + Al → Al 2 O 3 + Ca (aluminotermi adalah metode memproduksi logam dengan mereduksi oksidanya dengan aluminium)

MgBr 2 + Ca → CaBr 2 + Mg


Sifat kimia

Oksida logam alkali tanah

Mereka mempunyai rumus umum RO, contoh: MgO, CaO, BaO.

Kuitansi

Oksida logam alkali tanah dapat diperoleh dengan penguraian karbonat dan nitrat:

MgCO 3 → (t) MgO + CO 2

Ca(NO 3) 2 → (t) CaO + O 2 + NO 2


Sifat kimia

Mereka menunjukkan sebagian besar sifat basa, semuanya kecuali BeO - oksida amfoter.

Hidroksida logam alkali tanah

Mereka menunjukkan sifat dasar, kecuali berilium hidroksida - hidroksida amfoter.

Kuitansi

Hidroksida diperoleh dari reaksi oksida logam dan air yang bersangkutan (semuanya kecuali Be(OH) 2)

CaO + H 2 O → Ca(OH) 2

Sifat kimia

Sifat dasar sebagian besar hidroksida mendukung reaksi dengan asam dan oksida asam.

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


Reaksi dengan garam (dan tidak hanya) terjadi jika garam larut dan sebagai akibat dari reaksi tersebut, gas dilepaskan, terbentuk endapan, atau terbentuk elektrolit lemah (air).

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

Berilium hidroksida bersifat amfoter: ia menunjukkan sifat ganda, bereaksi dengan asam dan basa.

Be(OH) 2 + HCl → BeCl 2 + H 2 O

Menjadi(OH)2 + NaOH → Na2

Kesadahan air adalah seperangkat sifat air yang bergantung pada keberadaan garam kalsium dan magnesium di dalamnya: bikarbonat, sulfat, dan klorida.

Bedakan antara kekerasan sementara (karbonat) dan permanen (non-karbonat).


Anda mungkin sering mengeraskan air di rumah Anda, saya berani mengatakannya setiap hari. Kesadahan air sementara dapat dihilangkan hanya dengan merebus air dalam ketel, dan kapur di dindingnya - CaCO 3 - adalah bukti tak terbantahkan untuk menghilangkan kesadahan:

Ca(HCO 3) 2 → CaCO 3 ↓ + CO 2 + H 2 O

Kesadahan sementara juga dapat dihilangkan dengan menambahkan Na 2 CO 3 ke dalam air:

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

Tidak ada gunanya melawan kesadahan yang konstan dengan merebus: sulfat dan klorida tidak akan mengendap selama perebusan. Kesadahan air yang konstan dihilangkan dengan menambahkan Na 2 CO 3 ke dalam air:

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

Kesadahan air dapat ditentukan dengan menggunakan berbagai pengujian. Kesadahan air yang terlalu tinggi menyebabkan pembentukan kerak yang cepat pada dinding ketel, pipa, dan ketel.


©Belevich Yuri Sergeevich

Artikel ini ditulis oleh Yuri Sergeevich Bellevich dan merupakan kekayaan intelektualnya. Menyalin, mendistribusikan (termasuk dengan menyalin ke situs dan sumber lain di Internet) atau penggunaan informasi dan objek lainnya tanpa persetujuan sebelumnya dari pemegang hak cipta dapat dihukum oleh hukum. Untuk mendapatkan bahan artikel dan izin menggunakannya, silakan hubungi

Yang paling aktif di antara golongan logam adalah logam alkali dan alkali tanah. Ini adalah logam ringan lunak yang bereaksi dengan zat sederhana dan kompleks.

gambaran umum

Logam aktif menempati kelompok pertama dan kedua dari tabel periodik. Daftar lengkap logam alkali dan alkali tanah:

  • litium (Li);
  • natrium (Na);
  • kalium (K);
  • rubidium (Rb);
  • sesium (Cs);
  • fransium (Fr);
  • berilium (Jadilah);
  • magnesium (Mg);
  • kalsium (Ca);
  • strontium (Sr);
  • barium (Ba);
  • radium (Ra).

Beras. 1. Logam alkali dan alkali tanah dalam tabel periodik.

Konfigurasi elektron logam alkali adalah ns 1, logam alkali tanah adalah ns 2.

Dengan demikian, valensi konstan logam alkali adalah I, logam alkali tanah adalah II. Karena sedikitnya jumlah elektron valensi pada tingkat energi terluar, logam aktif menunjukkan sifat pereduksi yang kuat, menyumbangkan elektron terluar dalam reaksi. Semakin banyak tingkat energi, semakin sedikit ikatan elektron terluar dengan inti atom. Oleh karena itu, sifat logam meningkat secara berkelompok dari atas ke bawah.

Karena aktivitasnya, logam golongan I dan II di alam hanya terdapat pada batuan. Logam murni diisolasi menggunakan reaksi elektrolisis, kalsinasi, dan substitusi.

Properti fisik

Logam alkali mempunyai warna putih keperakan dengan kilau metalik. Cesium adalah logam berwarna kuning keperakan. Ini adalah logam paling aktif dan lunak. Natrium, kalium, rubidium, cesium dipotong dengan pisau. Mereka menyerupai lilin dalam kelembutannya.

Beras. 2. Memotong natrium dengan pisau.

Logam alkali tanah berwarna abu-abu. Dibandingkan dengan logam alkali, logam ini lebih keras dan lebih padat. Hanya strontium yang bisa dipotong dengan pisau. Logam terpadat adalah radium (5,5 g/cm3).

Logam yang paling ringan adalah litium, natrium, dan kalium. Mereka mengapung di permukaan air.

Sifat kimia

Logam alkali dan alkali tanah bereaksi dengan zat sederhana dan senyawa kompleks membentuk garam, oksida, dan basa. Sifat utama logam aktif dijelaskan dalam tabel.

Interaksi

Logam alkali

Logam alkali tanah

Dengan oksigen

Menyala sendiri di udara. Mereka membentuk superoksida (RO 2), kecuali litium dan natrium. Litium membentuk oksida ketika dipanaskan di atas 200°C. Natrium membentuk campuran peroksida dan oksida.

4Li + O 2 → 2Li 2 O;

2Na + O 2 → Na 2 O 2 ;

Rb + O 2 → RbO 2

Di udara, lapisan oksida pelindung dengan cepat terbentuk. Ketika dipanaskan hingga 500°C, mereka terbakar secara spontan.

2Mg + O 2 → 2MgO;

2Ca + O 2 → 2CaO

Dengan non-logam

Bereaksi ketika dipanaskan dengan belerang, hidrogen, fosfor:

2K + S → K 2 S;

2Na + H2 → 2NaH;

2Cs + 5P → Cs 2 P 5 .

Hanya litium yang bereaksi dengan nitrogen, sedangkan litium dan natrium bereaksi dengan karbon:

6Li + N 2 → 2Li 3 N;

2Na + 2C → Li 2 C 2

Bereaksi saat dipanaskan:

Ca + Br 2 → CaBr 2;

Menjadi + Cl 2 → BeCl 2 ;

Mg + S → MgS;

3Ca + 2P → Ca 3 P 2 ;

Sr + H 2 → SrH 2

Dengan halogen

Bereaksi hebat untuk membentuk halida:

2Na + Cl 2 → 2NaCl

Alkali terbentuk. Semakin rendah letak logam dalam golongannya, semakin aktif reaksi yang terjadi. Litium bereaksi dengan tenang, natrium terbakar dengan nyala kuning, kalium dengan kilatan, cesium dan rubidium meledak.

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 -;

2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2

Kurang aktif dibandingkan logam alkali, mereka bereaksi pada suhu kamar:

Mg + 2H 2 O → Mg(OH) 2 + H 2 ;

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

Dengan asam

Mereka bereaksi secara eksplosif dengan asam lemah dan encer. Mereka membentuk garam dengan asam organik.

8K + 10HNO 3 (konsentrasi) → 8KNO 3 + N 2 O + 5H 2 O;

8Na + 5H 2 SO 4 (konsentrasi) → 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O;

10Na + 12HNO 3 (encer) → N 2 + 10NaNO 3 + 6H 2 O;

2Na + 2CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + H 2

Garam terbentuk:

4Sr + 5HNO 3 (konsentrasi) → 4Sr(NO 3) 2 + N 2 O + 4H 2 O;

4Ca + 10H 2 SO 4 (konsentrasi) → 4CaSO 4 + H 2 S + 5H 2 O

Dengan alkali

Dari semua logam, hanya berilium yang bereaksi:

Menjadi + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2

Dengan oksida

Semua logam bereaksi kecuali berilium. Menggantikan logam yang kurang aktif:

2Mg + ZrO 2 → Zr + 2MgO

Beras. 3. Reaksi kalium dengan air.

Logam alkali dan alkali tanah dapat dideteksi menggunakan reaksi kualitatif. Saat terbakar, logam dicat dengan warna tertentu. Misalnya natrium terbakar dengan nyala api kuning, kalium dengan nyala api ungu, barium dengan nyala api hijau muda, dan kalsium dengan nyala api jingga tua.

Apa yang telah kita pelajari?

Logam alkali dan alkali tanah merupakan logam yang paling aktif. Ini adalah zat lunak sederhana berwarna abu-abu atau perak dengan kepadatan rendah. Litium, natrium, kalium mengapung di permukaan air. Logam alkali tanah lebih keras dan padat dibandingkan logam alkali. Mereka teroksidasi dengan cepat di udara. Logam alkali membentuk superoksida dan peroksida; hanya litium yang membentuk oksida. Bereaksi hebat dengan air pada suhu kamar. Mereka bereaksi dengan non-logam ketika dipanaskan. Logam alkali tanah bereaksi dengan oksida, menggantikan logam yang kurang aktif. Hanya berilium yang bereaksi dengan basa.

Uji topiknya

Evaluasi laporan

Penilaian rata-rata: 4.6. Total peringkat yang diterima: 294.

Mari kita perhatikan sifat kimia logam alkali tanah. Mari kita tentukan ciri-ciri struktur, produksi, keberadaan di alam, dan penerapannya.

Posisi di PS

Pertama, mari kita tentukan letak unsur-unsur tersebut di Mendeleev. Mereka berada di kelompok kedua dari subkelompok utama. Ini termasuk kalsium, strontium, radium, barium, magnesium, dan berilium. Semuanya tidak mengandung dua elektron valensi. Secara umum, berilium, magnesium, dan logam alkali tanah memiliki elektron ns2 pada kulit terluarnya. Dalam senyawa kimia mereka menunjukkan bilangan oksidasi +2. Ketika berinteraksi dengan zat lain, mereka menunjukkan sifat pereduksi, menyumbangkan elektron dari tingkat energi eksternal.

Mengubah Properti

Ketika inti atom tumbuh, berilium dan magnesium meningkatkan sifat logamnya, seiring dengan bertambahnya jari-jari atomnya. Mari kita perhatikan sifat fisik logam alkali tanah. Berilium dalam keadaan normal adalah logam berwarna abu-abu dengan kilau seperti baja. Ia memiliki kisi kristal heksagonal padat. Setelah kontak dengan oksigen atmosfer, berilium segera membentuk lapisan oksida, akibatnya aktivitas kimianya menurun dan lapisan matte terbentuk.

Properti fisik

Magnesium sebagai zat sederhana merupakan logam berwarna putih yang membentuk lapisan oksida di udara. Ini memiliki kisi kristal heksagonal.

Sifat fisik logam alkali tanah kalsium, barium, dan strontium serupa. Mereka adalah logam dengan kilau keperakan yang khas, yang ditutupi lapisan kekuningan di bawah pengaruh oksigen atmosfer. Kalsium dan strontium memiliki kisi kubik yang berpusat pada permukaan, sedangkan barium memiliki struktur yang berpusat pada tubuh.

Sifat kimia logam alkali tanah didasarkan pada fakta bahwa logam tersebut mempunyai ikatan logam. Itulah sebabnya mereka dicirikan oleh konduktivitas listrik dan termal yang tinggi. Titik leleh dan titik didihnya lebih tinggi dibandingkan logam alkali.

Metode memperoleh

Berilium diproduksi pada skala industri dengan memulihkan logam dari fluorida. Syarat terjadinya reaksi kimia ini adalah pemanasan awal.

Mengingat logam alkali tanah terdapat di alam dalam bentuk senyawa, maka untuk memperoleh magnesium, strontium, dan kalsium dilakukan elektrolisis garam cair.

Sifat kimia

Sifat kimia logam alkali tanah dikaitkan dengan kebutuhan untuk menghilangkan lapisan film oksida dari permukaannya terlebih dahulu. Inilah yang menentukan kelembaman logam-logam ini terhadap air. Kalsium, barium, dan strontium, bila dilarutkan dalam air, membentuk hidroksida yang memiliki sifat basa.

Sifat kimia logam alkali tanah menunjukkan interaksinya dengan oksigen. Untuk barium, produk reaksinya adalah peroksida; untuk barium lainnya, oksida terbentuk setelah reaksi. Semua perwakilan dari kelas oksida ini menunjukkan sifat dasar, hanya berilium oksida yang dicirikan oleh sifat amfoter.

Sifat kimia logam alkali tanah juga terlihat dalam reaksi dengan belerang, halogen, dan nitrogen. Ketika bereaksi dengan asam, pelarutan unsur-unsur ini diamati. Mengingat berilium merupakan unsur amfoter, maka berilium mampu berinteraksi secara kimia dengan larutan alkali.

Reaksi kualitatif

Rumus dasar logam alkali tanah yang dibahas dalam mata kuliah kimia anorganik berhubungan dengan garam. Untuk mengidentifikasi perwakilan kelas ini dalam campuran dengan unsur lain, definisi kualitatif dapat digunakan. Ketika garam logam alkali tanah ditambahkan ke nyala lampu alkohol, pewarnaan nyala api oleh kation diamati. Kation strontium menghasilkan warna merah tua, kation kalsium menghasilkan warna oranye, dan kation barium menghasilkan warna hijau.

Untuk mengidentifikasi kation barium dalam analisis kualitatif, digunakan anion sulfat. Sebagai hasil dari reaksi ini, terbentuk barium sulfat putih, yang tidak larut dalam asam anorganik.

Radium adalah unsur radioaktif yang terdapat di alam dalam jumlah kecil. Ketika magnesium berinteraksi dengan oksigen, kilatan cahaya yang menyilaukan diamati. Proses ini telah digunakan selama beberapa waktu ketika memotret di ruangan gelap. Suar magnesium kini telah digantikan oleh sistem kelistrikan. Berilium adalah anggota keluarga logam alkali tanah, yang bereaksi dengan banyak bahan kimia. Kalsium dan magnesium, seperti aluminium, dapat mereduksi logam langka seperti titanium, tungsten, molibdenum, niobium. Data tersebut disebut kalsitermia dan magnesotermia.

Fitur aplikasi

Apa kegunaan logam alkali tanah? Kalsium dan magnesium digunakan untuk membuat paduan ringan dan logam langka.

Misalnya, magnesium terkandung dalam duralumin, dan kalsium merupakan komponen paduan timbal yang digunakan untuk memproduksi selubung kabel dan membuat bantalan. Logam alkali tanah banyak digunakan dalam teknologi dalam bentuk oksida. (kalsium oksida) dan magnesium yang terbakar (magnesium oksida) diperlukan untuk industri konstruksi.

Ketika kalsium oksida berinteraksi dengan air, sejumlah besar panas dilepaskan. (kalsium hidroksida) digunakan untuk konstruksi. Suspensi putih zat ini (susu jeruk nipis) digunakan dalam industri gula untuk proses pemurnian sari buah bit.

Garam logam dari kelompok kedua

Garam magnesium, berilium, dan logam alkali tanah dapat diperoleh dengan mereaksikan asam oksidanya. Klorida, fluorida, dan iodida dari unsur-unsur ini adalah zat kristal putih, umumnya sangat larut dalam air. Di antara sulfat, hanya senyawa magnesium dan berilium yang larut. Penurunannya diamati dari garam berilium menjadi barium sulfat. Karbonat praktis tidak larut dalam air atau memiliki kelarutan minimal.

Sulfida unsur alkali tanah ditemukan dalam jumlah kecil pada logam berat. Jika Anda menyinarinya, Anda bisa mendapatkan warna berbeda. Sulfida termasuk dalam senyawa bercahaya yang disebut fosfor. Cat serupa digunakan untuk membuat pelat jam dan rambu jalan yang bercahaya.

Senyawa logam alkali tanah yang umum

Kalsium karbonat adalah unsur paling umum di permukaan bumi. Ini merupakan bagian integral dari senyawa seperti batu kapur, marmer, kapur. Diantaranya, batu kapur mempunyai kegunaan utama. Mineral ini sangat diperlukan dalam konstruksi dan dianggap sebagai batu bangunan yang sangat baik. Selain itu, kapur tohor dan kapur sirih, kaca, dan semen diperoleh dari senyawa anorganik ini.

Penggunaan batu kapur membantu memperkuat jalan, dan berkat bubuknya, keasaman tanah dapat dikurangi. mewakili cangkang hewan purba. Senyawa ini digunakan untuk membuat karet, kertas, dan krayon sekolah.

Marmer banyak diminati oleh para arsitek dan pematung. Banyak kreasi unik Michelangelo yang dibuat dari marmer. Beberapa stasiun metro Moskow dilapisi ubin marmer. Magnesium karbonat digunakan dalam jumlah besar dalam pembuatan batu bata, semen, dan kaca. Hal ini diperlukan dalam industri metalurgi untuk menghilangkan batuan sisa.

Kalsium sulfat, ditemukan secara alami dalam bentuk gipsum (kalsium sulfat kristal hidrat), digunakan dalam industri konstruksi. Dalam pengobatan, senyawa ini digunakan untuk membuat cetakan, serta membuat gips.

Alabaster (gipsum semi-hidrat) melepaskan sejumlah besar panas saat berinteraksi dengan air. Hal ini juga diterapkan di dunia industri.

Garam epsom (magnesium sulfat) digunakan sebagai obat sebagai pencahar. Zat ini memiliki rasa yang pahit dan terdapat pada air laut.

“Bubur barit” (barium sulfat) tidak larut dalam air. Itulah sebabnya garam ini digunakan dalam diagnostik sinar-X. Garam menghalangi sinar-X, sehingga memungkinkan untuk mendeteksi penyakit pada saluran pencernaan.

Fosfor (batuan) dan apatit mengandung kalsium fosfat. Mereka diperlukan untuk memperoleh senyawa kalsium: oksida, hidroksida.

Kalsium memainkan peran khusus dalam organisme hidup. Logam inilah yang diperlukan untuk membangun kerangka tulang. Ion kalsium diperlukan untuk mengatur fungsi jantung dan meningkatkan pembekuan darah. Kekurangannya menyebabkan gangguan fungsi sistem saraf, hilangnya koagulabilitas, dan hilangnya kemampuan tangan untuk memegang berbagai benda secara normal.

Agar terhindar dari gangguan kesehatan, seseorang sebaiknya mengonsumsi kurang lebih 1,5 gram kalsium setiap hari. Masalah utamanya adalah agar tubuh dapat menyerap 0,06 gram kalsium, Anda perlu mengonsumsi 1 gram lemak. Jumlah maksimum logam ini ditemukan dalam selada, peterseli, keju cottage, dan keju.

Kesimpulan

Semua perwakilan dari kelompok kedua dari subkelompok utama tabel periodik diperlukan untuk kehidupan dan aktivitas manusia modern. Misalnya magnesium yang merupakan stimulator proses metabolisme dalam tubuh. Itu harus ada di jaringan saraf, darah, tulang, dan hati. Magnesium merupakan partisipan aktif dalam fotosintesis pada tumbuhan, karena merupakan komponen klorofil. Tulang manusia membentuk sekitar seperlima dari total berat. Mereka mengandung kalsium dan magnesium. Oksida dan garam logam alkali tanah telah menemukan berbagai aplikasi dalam industri konstruksi, farmasi dan obat-obatan.



Publikasi terkait