2.Элементы подгр. 2а. Строение атомов, сравнение свойств атомов, распространение в природе. Получение простых веществ и их свойства.

Бериллий Be, Магний Mg, Кальций Ca,Стронций Sr, Барий Ba, Радий Ra

Щелочноземельными эти ме называют, т.к. они содержатся во всех минералах земли — поэтому «земельные», а «щелочные» — т.к. они придают воде щелочную реакцию.

Электронное строен. внешн. слоя у всех этих эл. одинаково – на нем всего 2 электрона на s-подуровне, след валентность-2, степень окисл +2

↓ по подгр. радиус увелич., металлические св-ва увел., увел. восстанов. св-ва

С увелич. радиуса уменьш. устойчивость комплекс.соед.

У магния появ. d орбиталь

Ca, Sr, Ba- энергия ионизации низкая

Координац. число 4, а у магния 6

Распр. в природе

Be

3BeO • Al2O3 • 6SiO2 – берилл

Mg

MgCO3 – магнезит

CaCO3 • MgCO3 – доломит

KCl • MgSO4 • 3H2O – каинит

KCl • MgCl2 • 6H2O – карналлит

Ca

CaCO3 – кальцит (известняк, мрамор и др.)

Ca3(PO4)2 – апатит, фосфорит

CaSO4 • 2H2O – гипс

CaF2 – плавиковый шпат (флюорит)

Sr

SrSO4 – целестин

SrCO3 – стронцианит

Ba

BaSO4 – барит

BaCO3 – витерит

Физ.св-ва

Ме серого цвета, твердые, ножом не порезать, плотные, на воздухе устойчивы но покрываются оксидной пленокой, электро- и теплопроводны

Применение

Стронций. При выплавке бронз и меди. В пиротехнике. Для изгот. фотоэлементов.

Барий. В рентгенодиагностике(поглощает излучение)

Кальций.(в чистом виде почти не примен) Для удаления серы из нефтепродуктов, для обезвоживание орг.в-в В стекольной промышленности. Биогенный э-т. Необх. для протекания жизненных процессов. Фосфаты в удобрениях примен. Ионы учавств в процессе свертывания крови

Бериллий использ в качетсв добавки к сплавам для прочности. Исп для изготовл ренген.аппаратов. Сплав Be, Ni, W- в Швейцарии делают пружины для часов

Магний. сплавы легкие. исп для произ самолетов, ракет. Необходим при синтезе АТФ. передает нервные импульсы

Получение

*Бериллий получают восстановлением фторида:

BeF2 + Mg = Be + MgF2

*Барий получают восстановлением оксида:

3BaO + 2Al = 3Ba + Al2O3

*Остальные металлы получают электролизом расплавов хлоридов:

CaCl2 = Ca + Cl2

катод: Ca2+ + 2ē ® Ca0

анод: 2Cl- – 2ē ® Cl02

Хим.св-ва

Активность металлов и их восстановительная способность увеличивается в ряду: Be–Mg–Ca–Sr–Ba

*с водой

В обыч. усл. поверхность Be и Mg покрыты инертной оксидной пленкой, поэтому они устойчивы по отношению к воде. В отличие от них Ca, Sr и Ba растворяются в воде с образованием гидроксидов, кот. явл. сильными основаниями:

Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2

Ca + 2H2O =Ca(OH)2 + H2

*с кислородом

Все металлы образуют оксиды, барий-пероксид – BaO2:

2Mg + O2 =2MgO

Ba + O2 = BaO2

*С неметаллами

Be + Cl2 = BeCl2(галогениды)

Ba + S = BaS(сульфиды) (при высок. темп)

3Mg + N2 = Mg3N2(нитриды) (при высок. темп)

Ca + H2 = CaH2(гидриды)

Ca + 2C = CaC2(карбиды) (при высок темп)

3Ba + 2P = Ba3P2(фосфиды)

*растворяются в кислотах

Ca + 2HCl = CaCl2 + H2

Mg + H2SO4(разб.) = MgSO4 + H2

*Бериллий также растворяется в водных растворах щелочей

Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2

Природная вода, содерж. ионы Ca2+ и Mg2+, назыв. жесткой. она при кипячении обр. накипь, в ней не развариваются пищевые продукты; моющие средства не дают пены.

Карбонатная (временная) жесткость обусловлена присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния, некарбонатная (постоянная) жесткость – хлоридов и сульфатов.

Общая жесткость воды рассматривается как сумма карбонатной и некарбонатной.

Удаляют жесткость кипячениемСa(HCO3)2 =CaCO3 + CO2 + H2O

добавл. соды MgCl2 + Na2CO3 = MgCO3 + 2NaCl