알칼리 토류 금속은 주기율표의 2 족을 구성하는 것들이며, 아래 그림 자색 열에 표시된다. 위에서 아래로 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 라듐입니다. 그들의 이름을 기억하는 훌륭한 니모닉 방법은 Becamgbara 씨의 발음을 통한 것입니다.
Becamgbara 씨의 편지를 분해하면 "Sr"이 스트론튬이라는 것을 알 수 있습니다. "Be"는 베릴륨의 화학 기호, "Ca"는 칼슘의 기호, "Mg"는 마그네슘, "Ba"와 "Ra"는 금속 바륨과 라듐에 해당하며 후자는 자연의 원소입니다. 방사성.
용어 "알칼리성"은 매우 염기성 산화물을 형성 할 수있는 금속이라는 사실을 의미합니다. 반면에 "지상"은 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 이름이 붙여진 땅을 의미합니다. 순수한 상태의 이러한 금속은 회색 또는 검은 색 산화물 층으로 덮인 유사한 은색을 나타냅니다.
알칼리 토금속의 화학은 매우 풍부합니다. 많은 무기 화합물의 구조적 참여에서 소위 유기 금속 화합물에 이르기까지; 이들은 유기 분자와 공유 또는 배위 결합에 의해 상호 작용하는 것들입니다.
화학적 특성
물리적으로 알칼리 금속 (그룹 1)보다 단단하고 밀도가 높으며 온도에 강합니다. 이 차이는 전자 구조의 원자 또는 동일한 것에 있습니다.
주기율표에서 같은 그룹에 속하기 때문에 모든 동족체는 그 자체로 식별되는 화학적 특성을 나타냅니다.
왜? 원자가 전자 구성이 ns 2 이므로 다른 화학 종과 상호 작용하는 두 개의 전자가 있음을 의미합니다.
이오니아 캐릭터
금속 특성으로 인해 전자를 잃어 2가 양이온을 형성하는 경향이 있습니다 : Be 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ 및 Ra 2+ .
중성 원자의 크기가 그룹을 통해 내려갈 때 변하는 것과 같은 방식으로 양이온도 더 커져 Be 2+ 에서 Ra 2+ 로 내려갑니다 .
정전 기적 상호 작용의 결과로 이러한 금속은 가장 전기 음성적인 원소와 함께 염을 형성합니다. 양이온을 형성하는 이러한 높은 경향은 알칼리 토금속의 또 다른 화학적 특성입니다.
큰 원자는 작은 원자보다 더 쉽게 반응합니다. 즉, Ra는 반응성이 가장 높은 금속이고 Be는 반응성이 가장 낮습니다. 이것은 핵이 점점 더 먼 전자에 가해지는 인력이 덜한 산물이며, 이제 다른 원자로 "탈출"할 가능성이 더 커졌습니다.
그러나 모든 화합물이 본질적으로 이온 성이있는 것은 아닙니다. 예를 들어, 베릴륨은 매우 작고 전하 밀도가 높기 때문에 인접한 원자의 전자 구름을 분극화하여 공유 결합을 형성합니다.
그게 무슨 결과를 가져 오나요? 베릴륨 화합물은 Be 2+ 양이온이라 할지라도 다른 화합물과 달리 주로 공유 및 비이 온성 입니다.
금속 링크
두 개의 원자가 전자를 가짐으로써, 그들은 결정에 더 많은 하전 된 "전자 바다"를 형성 할 수 있으며, 이는 알칼리 금속과 대조적으로 금속 원자를 더 가깝게 통합하고 그룹화합니다.
그러나 이러한 금속 결합은 뛰어난 경도 특성을 제공 할만큼 강하지 않으며 실제로 부드럽습니다.
또한 이들은 전이 금속에 비해 약하며 낮은 녹는 점과 끓는점에 반영됩니다.
반응
알칼리 토금속은 반응성이 매우 높기 때문에 순수한 상태로 자연에 존재하지 않지만 다양한 화합물이나 광물에 연결되어 있습니다. 이러한 형성 뒤에있는 반응은이 그룹의 모든 구성원에 대해 일반적으로 요약 될 수 있습니다.
물과의 반응
그들은 물과 반응하여 (베릴륨을 제외하고는 전자쌍을 제공하는 "강인성"으로 인해) 부식성 수산화물과 수소 가스를 생성합니다.
M (s) + 2H 2 O (l) => M (OH) 2 (aq) + H 2 (g)
마그네슘의 수산화물 -mg (OH) 2 - 및 berili -bE (OH) 2 - 물에 난 용성이고; 또한 상호 작용이 본질적으로 공유되기 때문에 두 번째는 매우 기본적이지 않습니다.
산소와의 반응
그들은 공기 중의 산소와 접촉하여 연소하여 상응하는 산화물 또는 과산화물을 형성합니다. 두 번째로 큰 금속 원자 인 바륨은 과산화물 (BaO 2 )을 형성하는데, 이는 이온 반경 Ba 2+ 및 O 2 2- 가 유사하여 결정 구조를 강화 하기 때문에 더 안정적 입니다.
반응은 다음과 같습니다.
2M (s) + O 2 (g) => 2MO (s)
따라서 산화물은 BeO, MgO, CaO, SrO, BaO 및 RaO입니다.
할로겐과의 반응
이것은 산성 매질에서 할로겐과 반응하여 무기 할로겐화물을 형성하는 경우에 해당합니다. 이것은 일반 화학식 MX 갖는 2 , 이들들이다 : CaF2 형 2 , BeCl 2 , SrCl 2 바이 2 , Ra1 내지 2 , CaBr 2 등
응용
베릴륨
불활성 반응성을 감안할 때 베릴륨은 부식에 대한 저항성이 높은 금속이며 구리 또는 니켈에 적은 비율로 첨가되어 다양한 산업에서 흥미로운 기계적 및 열적 특성을 가진 합금을 형성합니다.
이 중에는 도구가 기계적 충격으로 인해 스파크를 생성하지 않아야하는 휘발성 용매로 작동하는 것들이 있습니다. 마찬가지로, 그 합금은 항공기 용 미사일 및 재료 제조에 사용됩니다.
마그네슘
베릴륨과 달리 마그네슘은 환경 친화적이며 식물의 필수적인 부분입니다. 이러한 이유로 그것은 생물학적 중요성과 제약 산업에서 매우 중요합니다. 예를 들어, 우유 마그네시아는 속쓰림 치료제이며 Mg (OH) 2 용액으로 구성됩니다 .
또한 알루미늄 및 아연 합금의 용접 또는 강철 및 티타늄 생산과 같은 산업 분야에도 적용됩니다.
칼슘
주요 용도 중 하나는 알루미 노 실리케이트 및 규산 칼슘과 반응하여 시멘트 및 콘크리트에 원하는 건축 특성을 부여하는 CaO 때문입니다. 마찬가지로 강철, 유리 및 종이 생산의 기본 재료입니다.
반면에 CaCO 3 는 Solvay 공정에 참여하여 Na 2 CO 3 를 생산 합니다. 그 부분에서 CaF 2 는 분광 광도 측정을위한 세포 제조에 사용됩니다.
다른 칼슘 화합물은 식품, 개인 위생 제품 또는 화장품 제조에 사용됩니다.
스트론튬
태울 때 스트론튬은 강렬한 붉은 빛을 깜빡이며 불꽃 놀이와 폭죽을 만드는 데 사용됩니다.
바륨
바륨 화합물은 BASO 때문에, X 선을 흡수 4 도 불용성 및 방지 - 어떤 독성 바 에서 2 + 피검 무료 로밍 분석하고 소화 과정에서 변화를 진단하는 데 사용됩니다.
라디오
라듐은 방사능 때문에 암 치료에 사용되었습니다. 일부 소금은 시계에 색을 입히는 데 사용되었으며 나중에 시계를 착용 한 사람들의 위험 때문에이 응용 프로그램이 금지되었습니다.
참고 문헌
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