На внешнем электронном уровне элементов главной и побочной подгрупп находятся по два электрона (s 2 ), которые они отдают, образуя соединения со степенью. - презентация

1

2 На внешнем электронном уровне элементов главной и побочной подгрупп находятся по два электрона (s 2 ), которые они отдают, образуя соединения со степенью окисления +2. Щелочноземельные металлы – это элементы 2 группы главной подгруппы. У щелочноземельных металлов с увеличением порядкового номера растворимость гидроксидов увеличивается; растворимость солей уменьшается.

3 Бериллий: Открыт в 1798 в виде окиси BeO, выделенной из минерала берилла Л. Вокленом. Металлический бериллий впервые получили в 1828 Ф. Вёлер и А. Бюсси независимо друг от друга. Т. к. некоторые соли бериллия сладкого вкуса, его вначале называли «глюциний» (от греч. glykys сладкий) или «глиций». Применение бериллия началось в 40-х гг. 20 в., хотя его ценные свойства как компонента сплавов были обнаружены ещё ранее, а замечательные ядерные в начале 30-х гг. 20 в. Магний: Открыт в 1808 г Дэви, который подверг электролизу увлажнённую магнезию, известную давно. После отгонки ртути из амальгамы получил порошкообразный металл. В 1828 французский химик А. Бюсси восстановлением расплавленного хлорида магния парами калия получил магний в виде небольших шариков с металлическим блеском.

4 Стронций: В 1790 шотландский врач А. Крофорд, исследуя найденный близ населённого пункта Строншиан (в Шотландии) минерал, обнаружил, что он содержит неизвестную ранее «землю», которая была названа стронцианом. Позднее оказалось, что это оксид стронция. В 1808 Г. Дэви, подвергая электролизу с ртутным катодом смесь увлажнённой гидроокиси Sr(ОН) 2 с окисью ртути, получил амальгаму стронция. Барий: Был открыт шведским химиком К. Шееле (1774) в виде оксида BaO. Оксид был назван «тяжёлой землёй», или баритом (от греч. barys тяжёлый). В 1808 Г. Дэви, подвергая электролизу с ртутным катодом смесь увлажнённой гидроокиси Sr(ОН) 2 с окисью ртути, получил амальгаму стронция. Металлический барий (в виде амальгамы) получил английский химик Г. Дэви (1808) электролизом влажного гидроксида Ba(OH) 2 с ртутным катодом.

5 Радий: Об открытии радия сообщили в 1898 супруги П. и М. Кюри совместно с Ж. Бемоном после того, как А. Беккерель впервые (в 1896) на солях урана обнаружил явление радиоактивности. В 1897 работавшая в Париже М. Склодовская-Кюри установила наличие в урановой смолке ещё одного сильно радиоактивного элемента на основе изучения испускаемого излучения. Этот элемент был назван радием. Для выделения чистого радия было переработано около 1 т отходов уранового производства. В СССР работы по выделению радия из отечественного сырья были начаты вскоре после Октябрьской революции 1917 по прямому указанию В. И. Ленина. Первые препараты радия были получены в СССР в 1921 В. Г. Хлопиным и И. Я. Башиловым. Образцы солей радия демонстрировались в мае 1922 участникам 3-го Менделеевского съезда.

6 1.Обладают ярко выраженными металлическими свойствами. 2.Серебристо-белые вещества. 3.Более твёрдые, чем щелочные металлы. 4.Обладают высокими температурами плавления. 5.По плотности все, кроме радия, относятся к лёгким. 6.Характерно падение электропроводности с повышением давления. 7.По сравнению с щелочными имеют более высокие температуры плавления, кипения, плотности, твёрдости, потенциалы ионизации. 8.Являются сильными восстановителями и в природе существуют только в соединениях. Щелочноземельные металлы

7 Реагируют с водой (кроме Be и Mg, т. к. покрыты оксидной плёнкой): Mg + 2H 2 O = t° Mg(OH) 2 + H 2 Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 Образуют оксиды (барий – пероксид): 2Mg + O 2 = 2MgO Ba + O 2 = BaO 2 С другими неметаллами образуются бинарные соединения (Be и Mg – медленно): Be + Cl 2 = BeCl 2 (галогениды) Ba + S = BaS (сульфиды) 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 (нитриды) Ca + H 2 = CaH 2 (гидриды) Ca + 2C = CaC 2 (карбиды) 3Ba + 2P = Ba 3 P 2 (фосфиды) Все металлы растворяются в кислотах: Ca + 2HCl = CaCl 2 + H 2 Mg + H 2 SO 4 (разб.) = MgSO 4 + H 2 Бериллий также растворяется в водных растворах щелочей: Be + 2NaOH + 2H 2 O = Na 2 [Be(OH) 4 ] + H 2

8 BeMgCaSrBaRa Атомный радиус, нм 1,1131,1620,1970,2150,2210,235 t пл., ° С t кип., ° С Теплота плавления, ккал / г - атом 2,82,1 2,21,8 Теплота парообразования, ккал / г - атом Электропроводность (Hg=1) Удельная теплоемкость, Дж \( кг · К ) ,93136 плотность, г / см 3 1,861,741,542,673,61

9 Сое - дин. Внеш. вид Образов. на воздухе взаимодействие t пл., 0 С с водой с кислотами Be О бесцветныекристаллы акт. после С, прочная плёнка на поверхности мет. после С образование гидроксида образование соли и воды, после С только с некот CaO бесцветные кристаллы легко образуется в нормальных условиях образование гидроксида замедляется со временем активное образование соли и воды при н. у MgO бесцветные кристаллы при нагревании, при горении в CO 2 и реакции с парами воды образование гидроксида 0 ( оксид, полученный при t> C не реагирует с водой ) 0 с разбавл., при невысоких t ( оксид, полученный при t> C не реагирует с кислотами ) 2850 BaO бесцветные кристаллы 3 активно образуется при н. у., переходит в BaCO 3 активное образование гидроксида активно при н. у. при t>500 BaO 2 SrO бесцветные кристаллы 3 активно образуется при н. у., переходит в SrCO 3 активно образуется белый гидроксид образование соли и воды 2430 RaO кристаллы с бледно - голуб. свеч. активно образуется при н. у. аналогично барию типичные основные оксиды ; реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами BeO – амфотерный оксид – реагирует с растворами щелочей : BeO + 2NaOH + H 2 O = Na2[Be(OH) 4 ]

10 c оедине ние получениеприменениедругие особенности Be Оразложение при t Be(OH) 2, BESO 4 и BE 4 O(OOCH 3 ) 6. огнеупорный материал для изоляторов, труб, керамики, компонент ядерного топлива и катализатор ( очень высокая теплопроводность ) в пр. бромеллит, теплопроводн., токсичн. CaO разложение CaCO 3 изготовление кладочных и штукатурных растворов, получение хлорной извести, выделка кожи, изготовление мед. препаратов, удаление шлаков в металлургии в природе портландит MgO обжиг MgCO 3, прокаливание гидрата MgCl 2, Mg(OH) 2 очистка нефтепродуктов, медицинское средство, изготовление цемента и др. строит. матер., огнеупоров, вулканизация резины в природе периклаз BaO 0 разложение BaCO 3, BaO 2 при С водоотнимающее средство, источник пероксида бария, материал для электродов SrO разложение при температуре SrO, SrO 2, SrNO 3, SrCO 3 входит в состав катодов, кинескопов, проводников, эмалей и глазурей, пиротехники ; получение чистого металла содержится в апатитах RaO входит в состав урановых руд (0,034 %)

11 соединение Внеш. вид растворимость в воде в воде ( на 100 г ) t пл., 0 С действие температуры Be(O Н ) 2 светлыекристаллы 3*10 -6 г при С разлагается на BeO и H 2 O Ca(O Н ) 2 светлыекристаллы 0,165 г ( при 20 0 С ) Mg(O Н ) 2 светлые светлыекристаллы 6,2 * г 2800 разложение на MgO и H 2 O Ba(O Н ) 2 светлыекристаллы 1,65 г ( при 20 0 С ) ( при 20 0 С )78 разложение на BaO и H 2 O Sr(O Н ) 2 светлыекристаллы 0,41 г ( при 0 0 С ) 375 разложение на оксид и воду Ra(OH) 2 кристаллы с бледно - голубоватым свечением сильное основание

12 Химические свойства: реагируют с концентрированными кислотами: Ba(OH) 2 + 2HNO 3 = Ba(NO 3 ) 2 + 2H 2 O; с кислотными оксидами: Ca(OH) 2 + SO 2 = CaSO 3 + H 2 O Ba(OH) 2 + CO 2 = BaCO 3 + H 2 O с солями (растворимые гидроксиды): Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 + 2KOH

13 c оединение получениеприменениедругие особенности Be( О H) 2 соль Be + NaOH = Be(OH) 2 + соль Na получение оксидав природе взвеси в водах, в органич. соед. Ca(OH) 2 CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 ( гашёная известь ) строительство, производство цемента, стекла Mg(OH) 2 осаждение из растворов солей аммиаком, щелочами получение оксидав природе брусит Ba(O Н ) 2 BaO + H 2 O = Ba(OH) 2 ( горячая вода ) очистка масел, компонент смазок, для удаления ионов SO 4 - Sr(OH) 2 выделение сахара из патоки, получение смазок Ra(OH) 2 дорожное строительство ( люминофоры )

14 3ВеОАl 2 О 3 6SiO 2 БЕРИЛЛ Физические свойства: 1.серебристо-белый; 2.твёрдый; 3.хрупкий; 4.лёгкий; 5.диамагнетик; 6.меньше всех металлов задерживает рентгеновское излучение; 7.мало сжимается. Получение: электролиз расплавов солей, гл. обр. BeCl 2 ; Na 2 [BeF 4 ] + 2Mg = Be +2Na + MgF 2 (при С); BeF 2 + Mg t 0 Be + MgF 2.

15 Физические свойства: 1.серебристо-белый; 2.пластичнее и мягче бериллия; 3.очень лёгкий (1,74 г/см 3 ) ; 4.парамагнетик; 5.мало сжимается; Получение: электролиз расплава KCl·MgCl 2 ·6H 2 O; обжиг магнезита MgCO 3, доломита СaMg(CO 3 ) 2 ; в морской воде Mg 2+ + Ca(OH) 2 = Mg(OH) 2 + Ca 2+ Mg(OH) 2 + 2HCl = MgCl 2 + H 2 O электролиз MgCl 2. карналлит KCl·MgCl 2 ·6H 2 O магнезит

16 Химические свойства: При нагревании магний энергично взаимодействует с галогенами, S, N 2, P, C, Si и др.: 2 Мg + O 2 = 2 МgО (оксид магния) Мg + Сl 2 = МgСl 2 (хлорид магния) 3 Mg + N 2 = Мg 3 N 2 (нитрид магния) 3 Мg + 2 Р= Мg3Р 2 (фосфид магния) 2 Мg + Si = Мg 2 Si (силицид магния) Магний легко отнимает кислород и галогены у многих металлов 3Мg + МоО 3 = 3 МgО + Мо 2Мg + ZrСl 4 = 2 МgСl 2 + Zr. Магний хорошо растворяется в кислотах Мg + Н 2 SO 4 = МgSО 4 + Н 2 4 Мg + 10 НNО 3 = 4 Мg(NО 3 ) 2 + N 2 O + 5 Н 2 О Применение: получение лёгких сплавов (в т. ч. дюралюминия); восстановитель при получении редких металлов (Nb, Та, Мо, W, Тl, Zr, Нf и др.) и некоторых неметаллов (например, Si)

17 кальцит CaCO 3 Физические свойства: 1.белый; 2.ковкий; 3.достаточно твёрдый; 4.температура плавления С; Получение: электролиз расплава CaCl 2 (для получения высокочистого затем перегоняют), обжиг СaC 2

18 Химические свойства: С H 2, N 2, S, P, C и другими неметаллами кальций реагирует при нагревании: С + Н 2 = СаН 2 (гидрид кальция) 3 Са + N 2 = Са 3 N 2 (нитрид кальция) Са + S = СаS (сульфид кальция) 3 Са + 2 Р = Са 3 Р 2 (фосфид кальция) Са + 2 С = СаС 2 (карбид кальция) С холодной водой кальций взаимодействует медленно, а с горячей очень энергично: Са + 2 Н 2 О = Са(ОН) 2 + Н 2 Кальций может отнимать кислород или галогены от оксидов и галогенидов менее активных металлов, т. е. обладает восстановительными свойствами: 5 Са + Nb 2 О 5 = СаО + 2 Nb 5 Са + 2 NbСl 5 = 5 СаСl Nb Применение: в металлургии для очистки чугуна и стали от оксидов, в производстве редких металлов (Тl, Zг, Нf, Nb, Та и др.) как восстановитель этих металлов из их соединений; в сплаве со свинцом изготовление подшипников и оболочек кабелей.

19 Физические свойства: 1.белый; 2.мягкий; 3.нетяжёлый ( 2,6 г/см 3 ); 4.температура плавления С Получение: в вакууме при С реакция 4SrO + 2Аl 3Sr + Аl 2 O 3 · SrO; менее эффективен электролиз соединений стронция. стронций

20 Физические свойства: 1.серебристо-белый; 2.мягкий; 3.плотность 3,8 г/см 3 Получение: в вакууме 4ВаО + 2Al = 3Ва + ВаО·Аl 2 О 3 при С; очистка перегонкой. барит BaSO 4

21 Физические свойства: 1.серебристо-белый; 2.блеск; 3.радиоактивность; 4.быстрое потускнение на воздухе; 5.плотность 5,5 г/см 3 ; 6.при радиоактивном распаде изотопа 226 выделяется 556 Дж в час на грамм соединения