ჯგუფში შედის ბერილიუმი და მაგნიუმი. მაგნიუმი და კალციუმი

ტუტე დედამიწის ლითონები არის ელემენტები, რომლებიც მიეკუთვნებიან პერიოდული ცხრილის მეორე ჯგუფს. მათ შორისაა ნივთიერებები, როგორიცაა კალციუმი, მაგნიუმი, ბარიუმი, ბერილიუმი, სტრონციუმი და რადიუმი. ამ ჯგუფის სახელი მიუთითებს იმაზე, რომ წყალში ისინი იძლევიან ტუტე რეაქციას.

ტუტე და დედამიწის ტუტე ლითონები, უფრო სწორად მათი მარილები, ფართოდ არის გავრცელებული ბუნებაში. ისინი წარმოდგენილია მინერალებით. გამონაკლისი არის რადიუმი, რომელიც საკმაოდ იშვიათ ელემენტად ითვლება.

ყველა ზემოთ ჩამოთვლილ ლითონს აქვს გარკვეული საერთო თვისებები, რამაც შესაძლებელი გახადა მათი გაერთიანება ერთ ჯგუფში.

დედამიწის ტუტე ლითონები და მათი ფიზიკური თვისებები

თითქმის ყველა ეს ელემენტი მონაცრისფრო მყარია (ყოველ შემთხვევაში ნორმალურ პირობებში და სხვათა შორის, ფიზიკური თვისებები ოდნავ განსხვავებულია - ეს ნივთიერებები, თუმცა საკმაოდ მდგრადია, ადვილად ექვემდებარება გავლენას.

საინტერესოა, რომ ცხრილის სერიული ნომრით, ლითონის ისეთი მაჩვენებელი, როგორიცაა სიმკვრივე, ასევე იზრდება. მაგალითად, ამ ჯგუფში კალციუმს აქვს ყველაზე დაბალი ინდექსი, ხოლო რადიუმი სიმკვრივით რკინის მსგავსია.

დედამიწის ტუტე ლითონები: ქიმიური თვისებები

დასაწყისისთვის, აღსანიშნავია, რომ ქიმიური აქტივობა იზრდება პერიოდული ცხრილის სერიული ნომრის მიხედვით. მაგალითად, ბერილიუმი საკმაოდ სტაბილური ელემენტია. ის რეაგირებს ჟანგბადთან და ჰალოგენებთან მხოლოდ ძლიერი გაცხელებისას. იგივე ეხება მაგნიუმს. მაგრამ კალციუმს შეუძლია ნელა იჟანგება თუნდაც ოთახის ტემპერატურაზე. ჯგუფის დანარჩენი სამი წარმომადგენელი (რადიუმი, ბარიუმი და სტრონციუმი) სწრაფად რეაგირებს ატმოსფერულ ჟანგბადთან ოთახის ტემპერატურაზეც კი. სწორედ ამიტომ ინახება ეს ელემენტები ნავთის ფენით დაფარული.

ანალოგიურად იზრდება ამ ლითონების ოქსიდების და ჰიდროქსიდების აქტივობა. მაგალითად, ბერილიუმის ჰიდროქსიდი არ იხსნება წყალში და ითვლება ამფოტერულ ნივთიერებად, მაგრამ საკმაოდ ძლიერ ტუტედ ითვლება.

მიწის ტუტე ლითონები და მათი მოკლე მახასიათებლები

ბერილიუმი არის ღია ნაცრისფერი მყარი ლითონი მაღალი ტოქსიკურობით. ელემენტი პირველად 1798 წელს აღმოაჩინა ქიმიკოსმა ვოკლენმა. ბუნებაში არსებობს ბერილიუმის რამდენიმე მინერალი, რომელთაგან ყველაზე ცნობილია შემდეგი: ბერილი, ფენაკიტი, დანალიტი და ქრიზობერილი. სხვათა შორის, ზოგიერთი ბერილიუმის იზოტოპი ძალიან რადიოაქტიურია.

საინტერესოა, რომ ბერილის ზოგიერთი ფორმა ძვირფასი ძვირფასი ქვებია. მათ შორისაა ზურმუხტი, აკვამარინი და ჰელიოდორი.

ბერილიუმი გამოიყენება ზოგიერთი შენადნობის დასამზადებლად.ეს ელემენტი გამოიყენება ნეიტრონების შესანელებლად.

კალციუმი ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ტუტე დედამიწის ლითონია. მისი სუფთა სახით, ეს არის რბილი თეთრი ნივთიერება ვერცხლისფერი ელფერით. სუფთა კალციუმი პირველად იზოლირებული იქნა 1808 წელს. ბუნებაში, ეს ელემენტი წარმოდგენილია მინერალების სახით, როგორიცაა მარმარილო, კირქვა და თაბაშირი. კალციუმი ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე ტექნოლოგიებში. იგი გამოიყენება როგორც ქიმიური საწვავის წყარო და ასევე ხანძარსაწინააღმდეგო მასალა. საიდუმლო არ არის, რომ კალციუმის ნაერთები გამოიყენება სამშენებლო მასალებისა და მედიკამენტების წარმოებაში.

ეს ელემენტი ასევე გვხვდება ყველა ცოცხალ ორგანიზმში. ძირითადად, ის პასუხისმგებელია საავტომობილო აპარატის მუშაობაზე.

მაგნიუმი არის მსუბუქი და საკმაოდ მოქნილი ლითონი დამახასიათებელი მონაცრისფრო შეფერილობით. იგი იზოლირებული იქნა სუფთა სახით 1808 წელს, მაგრამ მისი მარილები ცნობილი გახდა ბევრად უფრო ადრე. მაგნიუმი გვხვდება მინერალებში, როგორიცაა მაგნეზიტი, დოლომიტი, კარნალიტი, კიზერიტი. სხვათა შორის, მაგნიუმის მარილი უზრუნველყოფს ამ ნივთიერების უზარმაზარ რაოდენობას ზღვის წყალში.

II A ჯგუფის ელემენტების თვისებები.

Თვისებები	4 იყავი	12 მგ	20 Ca	38 სრ	56 ბა	88რა
ატომური მასა	9,012	24,305	40,80	87,62	137,34	226,025
ელექტრონული კონფიგურაცია*
	0,113	0,160	0,190	0,213	0,225	0,235
	0,034	0,078	0,106	0,127	0,133	0,144
იონიზაციის ენერგია	9,32	7,644	6,111	5,692	5,21	5,28
შედარებითი ელექტრო- ნეგატიურობა	1,5	1,2	1,0	1,0	0,9	0,9
შესაძლო ჟანგვის მდგომარეობები
კლარკი, %-ზე (გავრცელება- უცნაურობა ბუნებაში	1*10 -3	1,4	1,5	8*10 -3	5*10 -3	8*10 -12
აგრეგაციის მდგომარეობა (კარგად.).	S E R D E S E S T V A
ფერი	რუხი ფოლადი	ვერცხლი ფოროვანი	S E R E B R I S T O - თეთრი
	1283	649,5	850	770	710	700
	2970	1120	1487	1367	1637	1140
სიმჭიდროვე	1,86	1,741	1,540	2,67	3,67
სტანდარტული ელექტროდის პოტენციალი	1,73	2,34	2,83	2,87	2,92

*მოყვანილია შესაბამისი ელემენტების ატომების გარე ელექტრონული დონის კონფიგურაციები. დარჩენილი ელექტრონული დონის კონფიგურაციები ემთხვევა კეთილშობილური გაზების კონფიგურაციას, რომელიც ავსებს წინა პერიოდს და მითითებულია ფრჩხილებში.

როგორც ცხრილში მოცემული მონაცემებიდან ჩანს, IIA ჯგუფის ელემენტებს აქვთ დაბალი (მაგრამ მაინც არა ყველაზე დაბალი: შეადარეთ IA გრ.) იონიზაციის ენერგია და ფარდობითი ელექტრონეგატიურობა და ეს მნიშვნელობები მცირდება Be-დან Ba-მდე, რაც საშუალებას გვაძლევს. დავასკვნათ, რომ ეს ელემენტები ტიპიური აღმდგენი ლითონებია და Ba უფრო აქტიურია ვიდრე Be.

Ve - ავლენს ალუმინის მსგავსად ამფოტერულ თვისებებს. თუმცა, Be-ში მეტალის თვისებები ჯერ კიდევ უფრო გამოხატულია, ვიდრე არამეტალური. ბერილიუმი, IIA ჯგუფის სხვა ელემენტებისგან განსხვავებით, რეაგირებს ტუტეებთან.

Be ნაერთებში ქიმიური ბმები ძირითადად კოვალენტურია, ხოლო ბმები ყველა სხვა ელემენტის ნაერთებში (Mg - Ra) იონური ხასიათისაა. ამავდროულად, როგორც IA ჯგუფის ელემენტებთან, ჰალოგენებთან და ჟანგბადთან ბმები ძალიან ძლიერია, ხოლო წყალბადთან, ნახშირბადთან, აზოტთან, ფოსფორთან და გოგირდთან ისინი ადვილად ჰიდროლიზდება.

ფიზიკური თვისებები.ეს არის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონები, შედარებით მსუბუქი, რბილი (ბერილიუმის გარდა), დნობადი, დნობადი (ყველაფერი ბერილიუმის გარდა), აქვთ კარგი ელექტრული და თბოგამტარობა.

პრაქტიკული გამოყენება. Be გამოიყენება ბირთვულ ტექნოლოგიაში, როგორც ნეიტრონის მოდერატორი და შთამნთქმელი. ბერილიუმის შენადნობები სპილენძთან - ბრინჯაო - ძალიან მდგრადია, ხოლო ნიკელთან - მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობა აქვთ, რის გამოც იყენებენ ქირურგიაში.

Mg, Ca - გამოიყენება როგორც კარგი შემცირების საშუალება მეტალოთერმიაში.

Ca, Sr, Ba - საკმაოდ იოლად რეაგირებენ გაზებთან და იყენებენ ვაკუუმურ ტექნოლოგიაში მიმღებებად (ჰაერიდან შთანთქმელებად).

ქვითარი.უაღრესად რეაქტიული, ტუტე მიწის ლითონები ბუნებაში არ გვხვდება თავისუფალ მდგომარეობაში, ისინი მიიღება ჰალოგენიდის დნობის ელექტროლიზით ან მეტალოთერმიით. ბუნებაში, დედამიწის ტუტე ელემენტები შემდეგი მინერალების ნაწილია: -ბერილი; - ფელდსპარი; - ბიშოფიტი - გამოიყენება მედიცინაში და მაგნიუმის წარმოებისთვის ელექტროლიზით. მეტალურგიაში ბერილიუმის მისაღებად გამოიყენება ფტორობერილატები: .

ქიმიური თვისებები.ტუტემიწის ლითონები ადვილად რეაგირებენ ჟანგბადთან, ჰალოგენებთან, არალითონებთან, წყალთან და მჟავებთან, განსაკუთრებით გაცხელებისას:

ეს რეაქცია განსაკუთრებით ადვილია კალციუმისა და ბარიუმისთვის, ამიტომ ისინი ინახება სპეციალურ პირობებში.

ბარიუმის პერსულფიდი BaS არის ფოსფორი.

აცეტილიდების ჰიდროლიზი წარმოქმნის აცეტილენს:

შეუძლებელი იყო Be და Mg ნაერთების მიღება წყალბადთან მარტივი ნივთიერებების პირდაპირი ურთიერთქმედებით:რეაქცია არ მიდის ხოლოსაკმაოდ მარტივად მიდის. მიღებული ჰიდრიდები ძლიერი შემცირების აგენტებია.პასივაცია, არანაირი რეაქცია

დედამიწის ტუტე ლითონების ოქსიდები.ტუტე დედამიწის ელემენტების ოქსიდები ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში. ისინი მიიღება მარილების დაშლით: - CaO - ცაცხვი.

ოქსიდების სერიაში BeO-დან BaO-მდემარცხნიდან მარჯვნივ იზრდება ოქსიდების წყალში ხსნადობა, მათი ძირითადი თვისებები და ქიმიური აქტივობა, შემდეგნაირად: BeO წყალში უხსნადია, ამფოტერენი, MgO წყალში ოდნავ ხსნადი, ხოლო CaO, SrO, BaO წყალში ძლიერ ხსნადი. მე (OH) ჰიდროქსიდების წარმოქმნა: .

ოქსიდების დნობის წერტილები მცირდება BeO ® BaO სერიაში. BeO და MgO ოქსიდების დნობის წერტილები »2500 ° C, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ ცეცხლგამძლე მასალად.

დედამიწის ტუტე ლითონების ჰიდროქსიდები. Be (OH) 2 ® Ba (OH) 2 სერიებში იზრდება Me 2+ იონების რადიუსი და, შედეგად, იზრდება ჰიდროქსიდების ძირითადი თვისებების გამოვლენის ალბათობა, მათი წყალში ხსნადობა: Be (OH). ) 2 - წყალში ოდნავ ხსნადია, მისი ამფოტერული გამოვლენის გამო ავლენს სუსტ მჟავე და ფუძე თვისებებს, ხოლო Ba (OH) 2 წყალში ძალიან ხსნადია და სიძლიერით შეიძლება შევადაროთ ისეთ ძლიერ ფუძეს, როგორიც არის NaOH.

ბერილიუმის ჰიდროქსიდის ამფოტერულობა შეიძლება გამოვლინდეს შემდეგი რეაქციებით:

დედამიწის ტუტე ლითონების მარილები. ხსნადი მარილები Be და Ba - ტოქსიკური, შხამიანი! CaF 2- იშვიათად ხსნადი მარილი, ბუნებაში გვხვდება ფტორიტის ან ფტორსპარის სახით, გამოიყენება ოპტიკაში. CaCl2, MgCl2- წყალში ძალიან ხსნადი, გამოიყენება მედიცინაში და ქიმიურ სინთეზში როგორც გამშრალ საშუალებად. კარბონატები ასევე ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში: CaCO 3H MgCO 3- დოლომიტი - გამოიყენება მშენებლობაში და მისაღებად Vg და Ca. CaCO 3 -კალციტი, ცარცი, მარმარილო, ისლანდიური სპარი, MgCO 3- მაგნეზიტი. ბუნებრივ წყალში ხსნადი კარბონატების შემცველობა განსაზღვრავს მის სიმტკიცეს: . სულფატები ასევე გავრცელებულია ტუტე მიწის ლითონების ბუნებრივი ნაერთები: CaSO 4H 2H 2 O- თაბაშირი - ფართოდ გამოიყენება მშენებლობაში. MgSO 4H 7H 2 O- ეფსომიტი, "ინგლისური მწარე მარილი", BaSO 4- პოულობს აპლიკაციას ფლუოროსკოპიით. ფოსფატები: Ca 3 (RO 4) 2- ფოსფორიტი, Ca (H 2 RO 4) 2, CaHRO 4- ნალექი - გამოიყენება სასუქების წარმოებისთვის, Ca 5 (RO 4) 3H (OH -, F -, Cl -) -აპატიტი - ბუნებრივი მინერალი Ca, NH 4 მგ (PO 4)- ოდნავ ხსნადი ნაერთი. სხვა მარილები ასევე ცნობილია: Ca (NO 3) 2H 2H 2 O- ნორვეგიული მარილი, Mg(ClO4) 2- ანჰიდრონი ძალიან კარგი გამწმენდია.

ჯგუფი IIA შეიცავს მხოლოდ ლითონებს - Be (ბერილიუმი), Mg (მაგნიუმი), Ca (კალციუმი), Sr (სტრონციუმი), Ba (ბარიუმი) და Ra (რადიუმი). ამ ჯგუფის პირველი წარმომადგენლის, ბერილიუმის ქიმიური თვისებები ყველაზე ძლიერ განსხვავდება ამ ჯგუფის სხვა ელემენტების ქიმიური თვისებებისგან. მისი ქიმიური თვისებები მრავალი თვალსაზრისით კიდევ უფრო ჰგავს ალუმინს, ვიდრე სხვა ჯგუფის IIA ლითონებს (ე.წ. "დიაგონალური მსგავსება"). მაგნიუმი, ქიმიური თვისებების მიხედვით, ასევე მკვეთრად განსხვავდება Ca, Sr, Ba და Ra-სგან, მაგრამ მაინც ბევრად უფრო მსგავსი ქიმიური თვისებები აქვს მათთან, ვიდრე ბერილიუმს. კალციუმის, სტრონციუმის, ბარიუმის და რადიუმის ქიმიური თვისებების მნიშვნელოვანი მსგავსების გამო, ისინი გაერთიანებულია ერთ ოჯახში, ე.წ. ტუტე დედამიწა ლითონები.

IIA ჯგუფის ყველა ელემენტი ეკუთვნის ს-ელემენტები, ე.ი. შეიცავს ყველა მათ ვალენტურ ელექტრონს ს- ქვედონე. ამრიგად, ამ ჯგუფის ყველა ქიმიური ელემენტის გარე ელექტრონული ფენის ელექტრონულ კონფიგურაციას აქვს ფორმა ns 2 , სად ნ- პერიოდის რაოდენობა, რომელშიც ელემენტი მდებარეობს.

IIA ჯგუფის ლითონების ელექტრონული სტრუქტურის თავისებურებების გამო, ამ ელემენტებს, ნულის გარდა, შეუძლიათ მხოლოდ ერთი დაჟანგვის მდგომარეობა, ტოლი +2. IIA ჯგუფის ელემენტებით წარმოქმნილი მარტივი ნივთიერებები, ნებისმიერ ქიმიურ რეაქციაში მონაწილეობისას, შეიძლება მხოლოდ დაჟანგული, ე.ი. მიეცით ელექტრონები:

Me 0 - 2e - → Me +2

კალციუმი, სტრონციუმი, ბარიუმი და რადიუმი უკიდურესად რეაქტიულია. მათ მიერ წარმოქმნილი მარტივი ნივთიერებები ძალიან ძლიერი შემცირების აგენტებია. მაგნიუმი ასევე ძლიერი შემცირების აგენტია. ლითონების შემცირების აქტივობა ემორჩილება D.I-ს პერიოდული კანონის ზოგად კანონებს. მენდელეევი და ზრდის ქვეჯგუფს.

ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან

ჟანგბადით

გათბობის გარეშე, ბერილიუმი და მაგნიუმი არ რეაგირებენ არც ატმოსფერულ ჟანგბადთან და არც სუფთა ჟანგბადთან, იმის გამო, რომ ისინი დაფარულია თხელი დამცავი ფილმებით, რომლებიც შედგება, შესაბამისად, BeO და MgO ოქსიდებისგან. მათი შენახვა არ საჭიროებს ჰაერისა და ტენიანობისგან დაცვის სპეციალურ მეთოდებს, განსხვავებით მიწის ტუტე ლითონებისგან, რომლებიც ინახება მათ მიმართ ინერტული თხევადი ფენის ქვეშ, ყველაზე ხშირად ნავთი.

Be, Mg, Ca, Sr, ჟანგბადში დაწვისას, წარმოიქმნება MeO შემადგენლობის ოქსიდები, ხოლო Ba - ბარიუმის ოქსიდის (BaO) და ბარიუმის პეროქსიდის (BaO 2) ნარევი:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

2Ba + O 2 \u003d 2BaO

Ba + O 2 \u003d BaO 2

უნდა აღინიშნოს, რომ ჰაერში ტუტე მიწის ლითონებისა და მაგნიუმის წვის დროს ამ ლითონების რეაქცია ატმოსფერულ აზოტთან ასევე მიმდინარეობს გვერდიგვერდ, რის შედეგადაც, ჟანგბადთან ლითონების ნაერთების გარდა, ნიტრიდები ზოგად ფორმულა Me 3 N 2 ასევე იქმნება.

ჰალოგენებით

ბერილიუმი რეაგირებს ჰალოგენებთან მხოლოდ მაღალ ტემპერატურაზე, ხოლო IIA ჯგუფის დანარჩენი ლითონები უკვე ოთახის ტემპერატურაზე:

Mg + I 2 \u003d MgI 2 - მაგნიუმის იოდიდი

Ca + Br 2 \u003d CaBr 2 - კალციუმის ბრომიდი

Ba + Cl 2 \u003d BaCl 2 - ბარიუმის ქლორიდი

IV–VI ჯგუფის არალითონებით

IIA ჯგუფის ყველა ლითონი რეაგირებს IV-VI ჯგუფის ყველა არამეტალთან გაცხელებისას, მაგრამ ჯგუფში ლითონის პოზიციიდან, ისევე როგორც არალითონების აქტივობიდან გამომდინარე, საჭიროა გათბობის განსხვავებული ხარისხი. ვინაიდან ბერილიუმი ქიმიურად ყველაზე ინერტულია IIA ჯგუფის ყველა ლითონს შორის, მისი რეაქციები არალითონებთან გაცილებით მეტს მოითხოვს. ომაღალი ტემპერატურა.

უნდა აღინიშნოს, რომ მეტალების რეაქცია ნახშირბადთან შეიძლება წარმოქმნას სხვადასხვა ხასიათის კარბიდები. არსებობს მეთანიდებთან დაკავშირებული კარბიდები და მეთანის ჩვეულებრივ წარმოებულები, რომლებშიც წყალბადის ყველა ატომს ცვლის ლითონი. ისინი, ისევე როგორც მეთანი, შეიცავს ნახშირბადს -4 დაჟანგვის მდგომარეობაში და მათი ჰიდროლიზის ან არაჟანგვის მჟავებთან ურთიერთქმედების დროს მეთანი ერთ-ერთი პროდუქტია. ასევე არსებობს კარბიდების სხვა სახეობა - აცეტილენიდები, რომლებიც შეიცავს C 2 2- იონს, რომელიც რეალურად არის აცეტილენის მოლეკულის ფრაგმენტი. აცეტილენიდის ტიპის კარბიდები ჰიდროლიზის ან არაჟანგვის მჟავებთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნიან აცეტილენს, როგორც რეაქციის ერთ-ერთ პროდუქტს. რა ტიპის კარბიდი - მეთანიდი თუ აცეტილენიდი - მიიღება ამა თუ იმ ლითონის ნახშირბადთან ურთიერთქმედებით, ეს დამოკიდებულია ლითონის კატიონის ზომაზე. როგორც წესი, მეთანიდები წარმოიქმნება ლითონის იონებით, რომლებსაც აქვთ მცირე რადიუსი, ხოლო აცეტილიდები უფრო დიდი იონებით. მეორე ჯგუფის ლითონების შემთხვევაში მეთანიდი მიიღება ბერილიუმის ნახშირბადთან ურთიერთქმედებით:

II A ჯგუფის დარჩენილი ლითონები ნახშირბადთან ერთად ქმნიან აცეტილენიდებს:

სილიციუმით, ჯგუფის IIA ლითონები ქმნიან სილიციდებს - Me 2 Si ტიპის ნაერთებს, აზოტთან - ნიტრიდებთან (Me 3 N 2), ფოსფორთან - ფოსფიდებთან (Me 3 P 2):

წყალბადით

ყველა ტუტე დედამიწის ლითონი რეაგირებს წყალბადით გაცხელებისას. იმისთვის, რომ მაგნიუმმა წყალბადთან რეაგირება მოახდინოს, მხოლოდ გათბობა, როგორც დედამიწის ტუტე ლითონების შემთხვევაში, საკმარისი არ არის, გარდა მაღალი ტემპერატურისა, საჭიროა წყალბადის გაზრდილი წნევაც. ბერილიუმი არავითარ პირობებში არ რეაგირებს წყალბადთან.

ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან

წყლით

ყველა ტუტე დედამიწის ლითონი აქტიურად რეაგირებს წყალთან და წარმოქმნის ტუტეებს (მეტალის ხსნადი ჰიდროქსიდები) და წყალბადს. მაგნიუმი წყალთან რეაგირებს მხოლოდ დუღილის დროს, იმის გამო, რომ გაცხელებისას MgO-ს დამცავი ოქსიდის ფილმი წყალში იხსნება. ბერილიუმის შემთხვევაში, დამცავი ოქსიდის ფილმი ძალიან მდგრადია: წყალი არ რეაგირებს მასთან არც ადუღებისას და არც წითელ სიცხეზე.

არაჟანგვის მჟავებით

II ჯგუფის ძირითადი ქვეჯგუფის ყველა ლითონი რეაგირებს არაჟანგვის მჟავებთან, რადგან ისინი წყალბადის მარცხნივ აქტივობის სერიაშია. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება შესაბამისი მჟავისა და წყალბადის მარილი. რეაქციის მაგალითები:

Be + H 2 SO 4 (რაზბ.) \u003d BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr \u003d MgBr 2 + H 2

Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2

ჟანგვის მჟავებით

− განზავებული აზოტის მჟავა

IIA ჯგუფის ყველა ლითონი რეაგირებს განზავებულ აზოტმჟავასთან. ამ შემთხვევაში, რედუქციის პროდუქტები წყალბადის ნაცვლად (როგორც არაჟანგვის მჟავების შემთხვევაში) არის აზოტის ოქსიდები, ძირითადად აზოტის ოქსიდი (I) (N 2 O), ხოლო მაღალგანზავებული აზოტის მჟავას შემთხვევაში, ამონიუმის ნიტრატი ( NH 4 NO 3):

4Ca + 10HNO 3 ( რაზბ .) \u003d 4Ca (NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

4მგ + ​​10HNO3 (ძალიან დაშლილი)\u003d 4მგ (NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

- კონცენტრირებული აზოტის მჟავა

კონცენტრირებული აზოტის მჟავა ჩვეულებრივ (ან დაბალ) ტემპერატურაზე ახდენს ბერილიუმის პასიურობას, ე.ი. არ რეაგირებს მასზე. ადუღებისას რეაქცია შესაძლებელია და მიმდინარეობს ძირითადად განტოლების შესაბამისად:

მაგნიუმი და დედამიწის ტუტე ლითონები რეაგირებენ კონცენტრირებულ აზოტმჟავასთან და წარმოქმნიან აზოტის შემცირების სხვადასხვა პროდუქტების ფართო სპექტრს.

- კონცენტრირებული გოგირდის მჟავა

ბერილიუმი პასივირებულია კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით, ე.ი. ნორმალურ პირობებში არ რეაგირებს მასთან, თუმცა რეაქცია მიმდინარეობს ადუღების დროს და იწვევს ბერილიუმის სულფატის, გოგირდის დიოქსიდის და წყლის წარმოქმნას:

Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

ბარიუმი ასევე პასიურდება კონცენტრირებული გოგირდის მჟავით უხსნადი ბარიუმის სულფატის წარმოქმნის გამო, მაგრამ რეაგირებს მასთან გაცხელებისას, ბარიუმის სულფატი იხსნება კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში გაცხელებისას მისი ბარიუმის წყალბადის სულფატად გადაქცევის გამო.

IIA ძირითადი ჯგუფის დარჩენილი ლითონები რეაგირებენ კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან ნებისმიერ პირობებში, მათ შორის სიცივეში. გოგირდის შემცირება შეიძლება მოხდეს SO 2, H 2 S და S-მდე, რაც დამოკიდებულია ლითონის აქტივობაზე, რეაქციის ტემპერატურაზე და მჟავას კონცენტრაციაზე:

Mg + H 2 SO 4 ( კონც .) \u003d MgSO 4 + SO 2 + H 2 O

3მგ + 4H2SO4 ( კონც .) \u003d 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Ca + 5H2SO4 ( კონც .) \u003d 4CaSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

ტუტეებით

მაგნიუმი და დედამიწის ტუტე ლითონები არ ურთიერთქმედებენ ტუტეებთან და ბერილიუმი ადვილად რეაგირებს როგორც ტუტე ხსნარებთან, ასევე უწყლო ტუტეებთან შერწყმის დროს. უფრო მეტიც, როდესაც რეაქცია მიმდინარეობს წყალხსნარში, რეაქციაში წყალიც მონაწილეობს, ხოლო პროდუქტები არის ტუტე ან მიწის ტუტე ლითონებისა და აირისებრი წყალბადის ტეტრაჰიდროქსობერილატები:

Be + 2KOH + 2H 2 O \u003d H 2 + K 2 - კალიუმის ტეტრაჰიდროქსობერილატი

შერწყმის დროს მყარ ტუტესთან რეაქციის განხორციელებისას წარმოიქმნება ტუტე ან მიწის ტუტე ლითონებისა და წყალბადის ბერილიატები.

Be + 2KOH \u003d H 2 + K 2 BeO 2 - კალიუმის ბერილატი

ოქსიდებით

დედამიწის ტუტე ლითონებს, ისევე როგორც მაგნიუმს, შეუძლიათ შეამცირონ ნაკლებად აქტიური ლითონები და ზოგიერთი არალითონი მათი ოქსიდებიდან გაცხელებისას, მაგალითად:

ლითონების მათი ოქსიდებიდან მაგნიუმით აღდგენის მეთოდს მაგნიუმთერმია ეწოდება.

ბუნებაში გავრცელება და მიღება. მაგნიუმი და კალციუმი დედამიწაზე გავრცელებული ელემენტებია (მაგნიუმი მერვეა, კალციუმი მეექვსე), დანარჩენი ელემენტები კი უფრო იშვიათია. სტრონციუმი და რადიუმი რადიოაქტიური ელემენტებია.

დედამიწის ქერქში ბერილიუმიარის მინერალების სახით: ბერილიიყავი 3 Al 2 (Si0 3) 6, ფენაკიტიიყავი 2 Si0 4 . მინარევის ფერის გამჭვირვალე ჯიშები ბერილი (მწვანე ზურმუხტი,ლურჯი აკვამარინებიდა სხვ.) - ძვირფასი ქვები. ცნობილია ბერილიუმის 54 მინერალი, მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ბერილი (და მისი ჯიშები - ზურმუხტი, აკვამარინი, ჰელიოდორი, ბეღურა, როსტერიტი, ბაზიტი).

მაგნიუმიარის სილიკატის ნაწილი (მათ შორის ჭარბობს ოლივინი Mg 2 Si0 4), კარბონატი ( დოლომიტი CaMg(C0 3) 2, მაგნეზიტი MgC0 3) და ქლორიდის მინერალები ( კარნალიტი KClMgCl 2 -6H 2 0). დიდი რაოდენობით მაგნიუმი გვხვდება ზღვის წყალში (0,38% MgCl 2-მდე) და ზოგიერთი ტბის წყალში (30% MgCl 2-მდე).

კალციუმიშეიცავს ქანებში სილიკატებისა და ალუმოსილიკატების სახით (გრანიტები, გნეისები და სხვ.), კარბონატის სახით. კალციტი CaCO 3, კალციტისა და დოლომიტის ნარევები (მარმარილო),სულფატი (ანჰიდრიტი CaS0 4 და თაბაშირი CaS0 4 -2H 2 0) ისევე როგორც ფტორი (ფლუორიტი CaF 2) და ფოსფატი (აპატიტი Ca 5 (P0 4) 3) და ა.შ.

აუცილებელი მინერალები სტრონციუმიდა ბარიუმი:კარბონატები (სტრონტიანიტი SrC0 3, გაცვეთილი BaCO 3) და სულფატები (ცელესტინი SrS0 4, ბარიტი BaSO 4). რადიუმინაპოვნია ურანის მადნებში.

ინდუსტრიაშიბერილიუმი, მაგნიუმი, კალციუმი, სტრონციუმი და ბარიუმი მიღება:

• 1) MeCl 2 ქლორიდების დნობის ელექტროლიზი, რომელსაც ემატება NaCl ან სხვა ქლორიდები დნობის წერტილის შესამცირებლად;
• 2) ლითონ- და ქვანახშირ-თერმული მეთოდები 1000-1300°C ტემპერატურაზე.

განსაკუთრებით სუფთა ბერილიუმი მიიღება ზონის დნობით. სუფთა მაგნიუმის (99,999% Mg) მისაღებად ტექნიკური მაგნიუმი არაერთხელ სუბლიმირებულია ვაკუუმში. მაღალი სისუფთავის ბარიუმი მიიღება ალუმინოთერმული მეთოდით BaO-დან.

ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. მარტივი ნივთიერებების სახით, ეს არის მბზინავი მოვერცხლისფრო-თეთრი ლითონები, ბერილიუმი მძიმეა (მას შეუძლია შუშის მოჭრა), მაგრამ მყიფე, დანარჩენი რბილი და დრეკადი. ბერილიუმის თავისებურება ის არის, რომ ის ჰაერში დაფარულია თხელი ოქსიდის ფირით, რომელიც იცავს ლითონს ჟანგბადის მოქმედებისგან მაღალ ტემპერატურაზეც კი. 800°C-ზე ზემოთ ბერილიუმი იჟანგება და 1200°C ტემპერატურაზე მეტალის ბერილიუმი იწვის და გადაიქცევა თეთრ BeO ფხვნილად.

ელემენტის რიგითი რიცხვის მატებასთან ერთად იზრდება სიმკვრივე, დნობის და დუღილის წერტილები. ამ ჯგუფის ელემენტების ელექტრონეგატიურობა განსხვავებულია. Be-სთვის ის საკმაოდ მაღალია (ze = 1,57), რაც განსაზღვრავს მისი ნაერთების ამფოტერულ ხასიათს.

თავისუფალი სახით ყველა ლითონი ნაკლებად რეაქტიულია, ვიდრე ტუტე ლითონები, მაგრამ საკმაოდ აქტიურია (ისინი ასევე ინახება ნავთის ქვეშ დალუქულ ჭურჭელში, ხოლო კალციუმი ჩვეულებრივ არის მჭიდროდ დახურულ ლითონის ქილებში).

ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან.ლითონების ქიმიური აქტივობა იზრდება ქვეჯგუფში ზემოდან ქვემოდან სერიული ნომრის ზრდით.

ჰაერში ისინი იჟანგება და წარმოიქმნება MeO ოქსიდები, ხოლო სტრონციუმი და ბარიუმი ჰაერში ~500°C-მდე გაცხელებისას წარმოქმნიან Me0 2 პეროქსიდებს, რომლებიც იშლება ოქსიდად და ჟანგბადად მაღალ ტემპერატურაზე. მარტივ ნივთიერებებთან ურთიერთქმედება წარმოდგენილია დიაგრამაში:

ყველა ლითონი აქტიურად ურთიერთქმედებს არალითონებთან: ჟანგბადთან ისინი ქმნიან ოქსიდებს MeO (Me \u003d Be - Ra), ჰალოგენებთან - ჰალორიდებთან, მაგალითად MeCl 2 ქლორიდებთან, წყალბადთან - MeU 2 ჰიდრიდებთან, გოგირდთან - MeS სულფიდებთან, აზოტთან. - Me 3 ნიტრიდები N 2, ნახშირბადით - კარბიდები (აცეტილენიდები) MeS 2 და სხვ.

ლითონებთან ერთად ისინი ქმნიან ევტექტიკურ ნარევებს, მყარ ხსნარებს და მეტალთაშორის ნაერთებს. ბერილიუმიზოგიერთი d-ელემენტური ფორმებით ბერილიდები -ცვლადი შემადგენლობის ნაერთები MeBe 12 (Me = Ti, Nb, Ta, Mo), MeBe tl (Me = Nb, Ta), ხასიათდება მაღალი დნობის წერტილებით და დაჟანგვისადმი გამძლეობით 1200-1600°C-მდე გაცხელებისას.

წყლისადმი დამოკიდებულება, მჟავები და ტუტეები.ჰაერში ბერილიუმი დაფარულია ოქსიდის ფენით, რაც იწვევს მის შემცირებულ ქიმიურ აქტივობას და ხელს უშლის წყალთან ურთიერთქმედებას. ავლენს ამფოტერულ თვისებებს, რეაგირებს მჟავებთან და ტუტეებთან წყალბადის გამოყოფით. ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება კათიონური და ანიონური ტიპის მარილები:

კონცენტრირებული ცივი HN0 3 და H 2 S0 4 პასიური ბერილიუმი.

მაგნიუმი, ისევე როგორც ბერილიუმი, მდგრადია წყლის მიმართ. ის ძალიან ნელა ურთიერთქმედებს ცივ წყალთან, ვინაიდან მიღებული Mg (OH) 2 ცუდად ხსნადია; გაცხელებისას რეაქცია აჩქარდება Mg(OII) 2-ის დაშლით. ის ძალიან ენერგიულად იხსნება მჟავებში. გამონაკლისია HF და H 3 P0 4 , რომლებიც ქმნიან მასთან ნაკლებად ხსნად ნაერთებს. მაგნიუმი, ბერილიუმისგან განსხვავებით, არ ურთიერთქმედებს ტუტეებთან.

კალციუმის ქვეჯგუფის ლითონები (ტუტე დედამიწა) ურთიერთქმედებენ წყალთან და განზავებულ მარილმჟავას და გოგირდის მჟავებს წყალბადის გამოყოფის მიზნით და წარმოქმნიან შესაბამის ჰიდროქსიდებს და მარილებს:

ტუტეებთან, მაგნიუმის მსგავსად, ისინი არ ურთიერთქმედებენ. HA ქვეჯგუფის ელემენტების ნაერთების თვისებები. ნაერთები ჟანგბადთან. ბერილიუმის ოქსიდი და ჰიდროქსიდი ბუნებით ამფოტერულია, დანარჩენი ძირითადია. წყალში ადვილად ხსნადი ფუძეებია Sr (OH) 2 და Ba (OH) 2, ისინი კლასიფიცირდება როგორც ტუტე.

BeO ოქსიდი არის ცეცხლგამძლე (δდნება = 2530°C), აქვს გაზრდილი თბოგამტარობა და 400°C-ზე წინასწარი კალცინაციის შემდეგ, ქიმიური ინერტულობა. მას აქვს ამფოტერული ხასიათი, ურთიერთქმედებს შერწყმის დროს როგორც მჟავე, ისე ფუძე ოქსიდებთან, ასევე მჟავებთან და ტუტეებთან გაცხელებისას, წარმოქმნის, შესაბამისად, ბერილიუმის მარილებს და ბერილატებს:

შესაბამისი ბერილიუმის ჰიდროქსიდი Be (OH) 2 იქცევა ანალოგიურად - არ იხსნება წყალში, ის ხსნადია როგორც მჟავებში, ასევე ტუტეებში:

მისი ნალექისთვის გამოიყენება არა ტუტე, არამედ სუსტი ბაზა - ამონიუმის ჰიდროქსიდი:

ბერილიუმის მარილების ჰიდროლიზი მიმდინარეობს ცუდად ხსნადი ძირითადი მარილების ნალექების წარმოქმნით, მაგალითად:

ხსნადი მხოლოდ ტუტე ლითონის ბერილიატებია.

MgO ოქსიდი (დამწვარი მაგნეზია) -ცეცხლგამძლე (? pl = 2800°C) ინერტული ნივთიერება. ტექნოლოგიაში იგი მიიღება კარბონატის თერმული დაშლით:

წვრილკრისტალური MgO, პირიქით, ქიმიურად აქტიურია და არის მთავარი ოქსიდი. იგი ურთიერთქმედებს წყალთან, შთანთქავს CO 2-ს, ადვილად იხსნება მჟავებში.

ოქსიდები ტუტე დედამიწის ლითონებიმიღება ლაბორატორიაშიშესაბამისი კარბონატების ან ნიტრატების თერმული დაშლა:

მრეწველობაში - ბუნებრივი კარბონატების თერმული დაშლა. ოქსიდები ენერგიულად ურთიერთქმედებენ წყალთან, ქმნიან ძლიერ ფუძეებს, რომლებიც სიძლიერით მხოლოდ ტუტეებს ჩამორჩებიან. სერიაში Be (OH) 2 -> Ca (OH) 2 -> Sr (OH) 2 -> Ba (OH) 2, გაუმჯობესებულია ჰიდროქსიდების ძირითადი ბუნება, მათი ხსნადობა და თერმული სტაბილურობა. ყველა მათგანი ენერგიულად ურთიერთქმედებს მჟავებთან შესაბამისი მარილების წარმოქმნით:

ბერილიუმის მარილებისგან განსხვავებით, ტუტე მიწის ლითონებისა და მაგნიუმის წყალში ხსნადი მარილები არ განიცდიან კათიონის ჰიდროლიზს.

PA- ქვეჯგუფის ელემენტების მარილების წყალში ხსნადობა განსხვავებულია. კარგად ხსნადია ქლორიდები, ბრომიდები, იოდიდები, სულფიდები (Ca - Ba), ნიტრატები, ნიტრიტები (Mg - Ba). ოდნავ ხსნადი და პრაქტიკულად უხსნადი - ფტორიდები (Mg - Ba), სულფატები (Ca - Ba), ორთოფოსფატები, კარბონატები, სილიკატები.

ნაერთები წყალბადით და არალითონებით. MeH 2 ჰიდრიდები, Me 3 N 2 ნიტრიდები, MeS 2 კარბიდები (აცეტილენიდები) არასტაბილურია, წყალთან ერთად იშლება შესაბამისი ჰიდროქსიდების და არალითონების წყალბადის ან წყალბადის ნაერთების წარმოქმნით:

განაცხადი. ბერილიუმიადვილად აყალიბებს შენადნობებს ბევრ ლითონთან, რაც მათ აძლევს უფრო მეტ სიმტკიცეს, სიმტკიცეს, სითბოს წინააღმდეგობას და კოროზიის წინააღმდეგობას. ბერილიუმის ბრინჯაოს (სპილენძის შენადნობები 1-3% ბერილიუმით) უნიკალური თვისებებია. სუფთა ბერილიუმისგან განსხვავებით, ისინი კარგად ერგებიან დამუშავებას, მაგალითად, მათი გამოყენება შესაძლებელია 0,1 მმ-მდე თხელი ზოლების დასამზადებლად. ამ ბრინჯაოს გამძლეობა უფრო დიდია, ვიდრე მრავალი შენადნობი ფოლადის. ასაკის მატებასთან ერთად მათი ძალა იზრდება. ისინი არამაგნიტურია, აქვთ მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობა. თვისებების ამ კომპლექსის გამო, ისინი ფართოდ გამოიყენება საავიაციო და კოსმოსურ ტექნოლოგიაში. ბირთვულ რეაქტორებში ბერილიუმი გამოიყენება როგორც ნეიტრონის მოდერატორი და რეფლექტორი. რადიუმის პრეპარატებთან ნარევში, ის ემსახურება როგორც ნეიტრონების წყაროს, რომელიც წარმოიქმნება Be-ზე ალფა ნაწილაკების მოქმედებით:

BeO გამოიყენება როგორც ქიმიურად მდგრადი და ცეცხლგამძლე მასალა ჭურჭლისა და სპეციალური კერამიკის დასამზადებლად.

მაგნიუმიძირითადად გამოიყენება "ულტრამსუბუქი" შენადნობების დასამზადებლად, მეტალოთერმიაში - Ti, Zr, V, U და ა.შ. ყველაზე მნიშვნელოვანი მაგნიუმის შენადნობია. ელექტრონი(3-10% A1 2 0 3, 2-3% Zn, დანარჩენი Mg), რომელიც სიძლიერისა და დაბალი სიმკვრივის გამო (1,8 გ/სმ 3) გამოიყენება რაკეტასა და თვითმფრინავების ინჟინერიაში. მაგნიუმის ფხვნილის ნარევები ჟანგვის აგენტებთან გამოიყენება განათების და ცეცხლგამჩენი რაკეტების, ჭურვების, ფოტოგრაფიისა და განათების ტექნოლოგიაში. დამწვარი მაგნეზია MgO გამოიყენება მაგნიუმის წარმოებაში, როგორც შემავსებელი რეზინის წარმოებაში, ნავთობპროდუქტების გასაწმენდად, ცეცხლგამძლე მასალების, სამშენებლო მასალების წარმოებაში და ა.შ.

MgCl 2 ქლორიდი გამოიყენება მაგნიუმის მისაღებად, მაგნიუმის ცემენტის წარმოებაში, რომელიც მიიღება წინასწარ კალცინირებული MgO MgCl 2-ის 30% წყალხსნართან შერევით. ეს ნარევი თანდათან იქცევა თეთრ მყარ მასად, მდგრადია მჟავებისა და ტუტეების მიმართ.

ლითონის ძირითადი გამოყენება კალციუმი -შემცირების აგენტი მრავალი გარდამავალი ლითონის, ურანის, იშვიათი დედამიწის ელემენტების (REE) წარმოებაში.

კალციუმის კარბიდი CaC 2 - აცეტილენის წარმოებისთვის, CaO - გაუფერულების წარმოებაში, Ca (OH) 2, CaC0 3, CaS0 4 H 2 0 - მშენებლობაში. Ca(OH) 2 ( ცაცხვის რძე, ჩამქრალი ცაცხვი)გამოიყენება როგორც იაფი ხსნადი ბაზა. ბუნებრივი კალციუმის ნაერთები ფართოდ გამოიყენება ნაღმტყორცნების შემკვრელების წარმოებაში, ბეტონის, სამშენებლო ნაწილების და კონსტრუქციების წარმოებისთვის. შემკვრელები არიან ცემენტები, თაბაშირის მასალები, ცაცხვიდა სხვა.თაბაშირის მასალები, პირველ რიგში, დამწვარი თაბაშირი, ან ალაბასტრი, - შემადგენლობის ჰიდრატი 2CaS0 4 H 2 0. ძირითადი გამოყენება სტრონციუმიდა ბარიუმი -მიმღებები ელექტროვაკუუმ მოწყობილობებში. ხსნარი Ba(OH) 2 ( ბარიტის წყალი, კაუსტიკური ბარიტი) -ლაბორატორიული რეაგენტი CO 2-ზე ხარისხობრივი რეაქციისთვის. ბარიუმის ტიტანატი (BaTi0 3) დიელექტრიკის, პიეზო- და ფეროელექტრიკის მთავარი კომპონენტია.

ელემენტის ტოქსიკურობა. ბერილიუმის ყველა ნაერთი ტოქსიკურია! განსაკუთრებით საშიშია ბერილიუმის და მისი ნაერთების მტვერი. სტრონციუმს და ბარიუმს, როგორც ნერვებისა და კუნთების შხამს, ასევე აქვთ ზოგადი ტოქსიკურობა. ბარიუმის ნაერთები იწვევს თავის ტვინის ანთებით დაავადებებს. ბარიუმის მარილების ტოქსიკურობა დიდად არის დამოკიდებული მათ ხსნადობაზე. პრაქტიკულად უხსნადი ბარიუმის სულფატი (სუფთა) არ არის შხამიანი, მაგრამ ხსნადი მარილები: ქლორიდი, ნიტრატი, ბარიუმის აცეტატი და სხვ. ძალზე ტოქსიკურია (0,2-0,5 გ ბარიუმის ქლორიდი იწვევს მოწამვლას, ლეტალური დოზა - 0,8-0,9 გ). სტრონციუმის მარილების ტოქსიკური მოქმედება ბარიუმის მარილების მსგავსია. კალციუმის და სხვა ტუტე მიწის ლითონების ოქსიდები მტვრის სახით აღიზიანებს ლორწოვან გარსს და კანთან შეხებისას იწვევს ძლიერ დამწვრობას. სტრონციუმის ოქსიდი მოქმედებს კალციუმის ოქსიდის მსგავსად, მაგრამ ბევრად უფრო ძლიერი. მიწის ტუტე ლითონის მარილები იწვევს კანის დაავადებებს.