Металлы II A группы и их соединения. Жёсткость воды МБОУ СОШ 99 г.о. Самара Предмет: Химия Класс: 9 Учебник: Минченков Е.Е. и др., 2006 г. Учитель: Лузан У.В. Год создания: 2012

Атомы этих элементов имеют на внешнем электронном уровне два s- электрона : ns 2. В реакциях атомы элементов подгруппы легко отдают оба электрона внешнего энергетического уровня и образуют соединения, в которых степень окисления элемента равна +2.

Бериллий, магний, кальций, барий и радий - металлы серебристо - белого цвета. Стронций имеет золотистый цвет. Эти металлы легкие, особенно низкие плотности имеют кальций, магний, бериллий. Радий является радиоактивным химическим элементом.

Электролизом расплавов их хлоридов или термическим восстановлением их соединений : BeF 2 + Mg = Be + MgF 2 MgO + C = Mg + CO 3CaO + 2Al = 2Ca + Al 2 O 3 3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3

Щелочноземельные элементы - химически активные металлы. Они являются сильными восстановителями. Из металлов этой подгруппы несколько менее активен бериллий, что обусловлено образованием на поверхности этого металла защитной оксидной пленки. кальций магний бериллий

Все легко взаимодействуют с кислородом и серой, образуя оксиды и сульфаты : 2Be + O 2 = 2BeO Ca + S = CaS Бериллий и магний реагируют с кислородом и серой при нагревании, остальные металлы - при обычных условиях. Все металлы этой группы легко реагируют с галогенами : Mg + Cl 2 = MgCl 2 При нагревании все реагируют с водородом, азотом, углеродом, кремнием и другими неметаллами : Ca + H 2 = CaH 2 ( гидрид кальция ) 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 ( нитрид магния ) Ca + 2C = CaC 2 ( карбид кальция )

Все взаимодействуют с хлороводородной и разбавленной серной кислотами с выделением водорода : Be + 2HCl = BeCl 2 + H 2 Разбавленную азотную кислоту металлы восстанавливают главным образом до аммиака или нитрата аммония : 2Ca + 10HNO 3 ( разб.) = 4Ca(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O В концентрированных азотной и серной кислотах ( без нагревания ) бериллий пассивирует, остальные металлы реагируют с этими кислотами.

Бериллий взаимодействует с водными растворами щелочей с образованием комплексной соли и выделением водорода : Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 [Be(OH) 4 ] + H 2 Остальные металлы II группы с щелочами не реагируют.

Жесткость воды Жёсткость воды - свойство воды ( не мылиться, давать накипь в паровых котлах ), связанное с содержанием растворимых в ней соединений кальция и магния это параметр, показывающий содержание катионов кальция, магния в воде. Жесткая вода образует накипь на стенках нагревательных котлов, батареях, чем существенно ухудшает их теплотехнические характеристики. Жесткая вода мало пригодна для стирки. Накипь на нагревателях стиральных машин выводит их из строя, она ухудшает еще и моющие свойства мыла. Катионы Ca2+ и Mg2+ реагируют с жирными кислотами мыла, образуя малорастворимые соли, которые создают пленки и осадки, в итоге снижая качество стирки и повышая расход моющего средства, т. е. жесткая вода плохо мылится

Существует два типа жесткости : временная и постоянная. Обусловлено это различие типом анионов, которые присутствуют в растворе в качестве противовеса кальцию и магнию. Временная жесткость связана с присутствием в воде наряду с катионами Ca2+, Mg2+ и Fe2+ гидрокарбонатных, или бикарбонатных анионов (HCO3-). Постоянная жесткость ( или некарбонатная ) возникает, если в растворе присутствуют сульфатные, хлоридные, нитратные и другие анионы, соли кальция и магния которых хорошо растворимы и так просто не удаляются. Общая жесткость определяется как суммарное содержание всех солей кальция и магния в растворе.

Для устранения карбонатной жёсткости воду кипятят. Общую жёсткость устраняют или добавлением химических веществ, или при помощи так называемых катионитов. При использовании химического метода растворимые соли кальция и магния переводят в нерастворимые карбонаты, например добавляют известковое молоко и соду : Са + 2 НСО 3 + Са + 2 ОН = 2 Н 2 О + 2 СаСО 3 Са + SO4 + 2Na + CO3 = 2Na + SO4 + CaCO3

Параграф 25