Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Общая характеристика элементов
К s -элементам II группы относятся: бериллий Be, магний Mg, кальций Ca, стронций Sr, барий Ba, радий Ra. Полные электронные формулы этих элементов: 4 Be 1 s 2 2 s 2; 12 Mg 1 s 22 s 22 p 6 3 s 2; 20 Ca 1 s 22 s 22 p 63 s 23 p 6 4 s 2; 38 Sr 1 s 22 s 22 p 63 s 23 p 64 s 23 d 104 p 6 5 s 2; 56 Ba 1 s 22 s 22 p 63 s 23 p 64 s 23 d 104 p 65 s 24 d 105 p 6 6 s 2; 88 Ra 1 s 22 s 22 p 63 s 23 p 64 s 23 d 104 p 65 s 24 d 105 p 66 s 24 f 145 d 106 p 6 7 s 2. На внешнем электронном уровне атомов 2 электрона. Сокращенная электронная конфигурация … ns 2. Электронно-графические схемы в невозбужденном и возбужденном состояниях: В соединениях металлы проявляют единственную степень окисления +2. Ca, Sr, Ba, Ra называют щелочноземельными металлами. Основные характеристики s -элементов II группы представлены в табл. 6.1. Значения, указанные в скобках, получены методом полуэмпирического расчета. Таблица 6.1 Основные характеристики s -элементов II группы
С ростом атомного номера элемента наблюдается последовательное возрастание радиусов атомов и уменьшение энергий ионизации. Следовательно, в ряду Be – Ba металлические свойства элементов усиливаются. Металлический характер элементов подтверждается и низкими значениями относительной электроотрицательности атомов. Для s -элементов II группы температуры плавления и кипения изменяются немонотонно. Это объясняется неодинаковым типом кристаллической решетки рассматриваемых металлов. Распространение в природе: Ca – 2,96 масс. %, Mg – 2,4 масс. %. В свободном состоянии Be, Mg и щелочноземельные металлы не существуют. Важнейшие минералы, содержащие s -элементы II группы:
Получение. Бериллий получают восстановлением фторида:
BeF2 + Mg Be + MgF2 Барий получают восстановлением оксида: 3BaO + 2Al 3Ba + Al2O3 Остальные металлы получают электролизом расплавов хлоридов. В электролизере происходят следующие электродные реакции: катод ⊝: Ca2+ + 2e– = Ca; анод ⊕: 2Cl– – 2e– = Cl2; CaCl2 Ca + Cl2. Физические свойства. Металлы II А группы – это серебристо-белые металлы, быстро тускнеющие на воздухе. Металлы II А группы тверже и тяжелее, чем щелочные металлы. Однако их плотность меньше 5 г/см3, поэтому они относятся к легким металлам. Химические свойства. Металлы главной подгруппы II группы – сильные восстановители. С увеличением радиусов и уменьшением энергии ионизации элементов их восстановительная способность увеличивается по ряду Be – Mg – Ca – Sr – Ba. Металлы II А группы довольно реакционноспособны, хотя в меньшей степени, чем щелочные металлы. Химическая активность наиболее высока у бария (примерно такая же, как у лития). Химические свойства бериллия во многом похожи на свойства алюминия (диагональное сходство в периодической системе). Например, подобно алюминию, бериллий растворяется в щелочах и пассивируется в HNO3(конц.). С кислородом щелочноземельные металлы соединяются при обычных условиях, бериллий и магний – при нагревании: 2Ca + O2 = 2CaO; 2Mg + O2 2MgO. С водородом щелочноземельные металлы и магний соединяются при нагревании, образуя гидриды: Ca + H2 CaH . Бериллий с водородом не взаимодействует. Гидриды – сильные восстановители. Они разлагаются водой и кислотами с выделением водорода: CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2↑; CaH2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2↑. Легко окисляются при слабом нагревании: CaH2 + O2 Ca(OH)2. С галогенами реагируют при нагревании: Ca + Cl2 CaCl2. При нагревании металлы IIА группы реагируют с серой, азотом, фосфором, углеродом, кремнием: Сa + S СaS–2; 3Са + N2 Са3N2–3 ; 3Сa + 2P Сa3P ; Ca + 2C CaC ; 2Ca + Si Ca2Si–4. Нитриды, фосфиды, карбиды и силициды разлагаются водой и кислотами, например: Ca2Si–4 + 4HCl = 2CaCl2 + Si+4H ↑. С водой щелочноземельные металлы реагируют при комнатной температуре с образованием щелочей:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑. Бериллий в водой не реагирует. Магний реагирует с водой при нагревании: Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2↑. С кислотами-неокислителями: Ca + 2HCl = CaCl2 + H2; Mg + H2SO4(разб) = MgSO4 + H2. С концентрированной серной кислотой: 4Са + 5H2SO4(конц) = 4СаSO4 + H2S↑ + 4H2O. С азотной кислотой взаимодействие металлов протекает по-разному, в зависимости от концентрации кислоты: Са + 4HNO3(60%) = Са(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O; 3Са + 8HNO3(30%) = 3Са(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O; 4Са + 10HNO3(20%) = 4Са(NO3)2 + N2O↑ + 5H2O; 5Са + 12HNO3(10%) = 5Са(NO3)2 + N2↑ + 6H2O; 4Са + 10HNO3(2–3%) = 4Са(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O. Бериллий растворяется в водных растворах щелочей: Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2. Кальций используют для получения некоторых неметаллов и металлов из оксидов (кальцийтермия): 3Сa + Cr2O3 2Cr + 3CaO; 2Ca + SiO2 2CaO + Si; 2Ca + CO2 2CaO + C. При нагревании в парах аммиака образуют нитриды: 3Са + 2NH3(газ) Са3N2 + 3H2↑. Качественная реакция на катионы металлов IIА группы – окрашивание пламени: кальций – в оранжевый цвет; барий – в зеленый. Катион Ba2+ можно обнаружить обменной реакцией с серной кислотой или ее солями: BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl; Ba2++ SO = BaSO4↓. Сульфат бария BaSO4 – белый осадок, нерастворимый в минеральных кислотах. Физические свойства оксидов и гидроксидов металлов II группы главной подгруппы. Все соединения щелочноземельных металлов имеют ионный характер. Оксиды – белые тугоплавкие вещества. ВеО в воде не растворим, MgO растворяется только при нагревании. Остальные оксиды достаточно хорошо растворимы в воде с образованием соответствующих щелочей. Гидроксиды – белые порошкообразные вещества, гигроскопичны, в воде растворимы хуже, чем гидроксиды щелочных металлов. Растворимость гидроксидов уменьшается с уменьшением порядкового номера элемента. Химические свойства оксидов и гидроксидов металлов II группы главной подгруппы. С увеличением металлических свойств элементов усиливается основный характер их оксидов и гидроксидов:
Химические свойства оксидов BeO – амфотерный оксид,проявляет как кислотные, так и основные свойства, в воде нерастворим:
Oстальные оксиды – основные. С увеличением основности возрастает растворимость в воде: MgO + H2O Mg(OH)2; CaO + H2O = Ca(OH)2. Все оксиды легко растворимы в кислотах, взаимодействуют с кислотными оксидами: CaO + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O; CaO + SO3 = CaSO4.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2022-09-03; просмотров: 53; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.191.44.23 (0.017 с.) |