Бериллий, магний и щелочноземельные металлы

К главной подгруппе второй группы относятся металлы: бериллий, магний, кальций, стронций, барий, радий.

Щелочноземельные металлы - кальций, стронций, барий, радий.

НАХОЖДЕНИЕ В ПРИРОДЕ

В земной коре содержится бериллия - 0,00053%, магния - 1,95%, кальция - 3,38%, стронция - 0,014%, бария - 0,026%, радий - искусственный элемент.

Встречаются в природе только в виде соединений - силикатов, алюмосиликатов, карбонатов, фосфатов,

сульфатов и т.д.

Важнейшие минералы:

3BeO • Al₂O₃ • 6SiO₂ – берилл

MgCO₃ – магнезит; CaCO₃ • MgCO₃ – доломит; KCl • MgSO₄ • 3H₂O – каинит; KCl • MgCl₂ • 6H₂O – карналлит

MgCl₂·6H₂O - бишофит

CaCO₃ – кальцит (известняк, мрамор и др.); Ca₃(PO₄)₂ – апатит, фосфорит; CaSO₄ • 2H₂O – гипс; CaSO₄ – ангидрит; CaF₂ – плавиковый шпат (флюорит)

SrSO₄ – целестин; SrCO₃ – стронцианит; Ba BaSO₄ – барит; BaCO₃ – витерит

Физические свойства

Щелочноземельные металлы (по сравнению со щелочными металлами) обладают более высокими t°пл. и t°кип, плотностями и твердостью.

Химические свойства

Очень реакционноспособны, сильные восстановители. Активность металлов и их восстановительная способность увеличивается в ряду: Be–Mg–Ca–Sr–Ba

Возможная степень окисления +2.

1. Взаимодействие с водой.

В обычных условиях поверхность Be и Mg покрыты инертной оксидной пленкой, поэтому они устойчивы по отношению к воде, но с горячей водой магний образует основание Mg(OH)_2.

В отличие от них Ca, Sr и Ba растворяются в воде с образованием гидроксидов, которые являются сильными основаниями:

Ве + H₂O → ВеO+ H₂­

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂­

2. Взаимодействие с кислородом.

Все металлы образуют оксиды RO, барий образует пероксид – BaO₂:

2Mg + O₂ → 2MgO

Ba + O₂ → BaO₂

Опыт "Горение кальция на воздухе"

3. Взаимодействие с неметаллами:

Be + Cl₂ → BeCl₂ (галогениды)

Ba + S → BaS (сульфиды)

3Mg + N₂ → Mg₃N₂ (нитриды)

Ca + H₂ → CaH₂ (гидриды)

Ca + 2C → CaC₂ (карбиды)

3Ba + 2P → Ba₃P₂ (фосфиды)

Бериллий и магний сравнительно медленно реагируют с неметаллами.

4. Взаимодействие с кислотами:

Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂­

Mg + H₂SO₄(разб.) → MgSO₄ + H₂­

5. Качественная реакция на катионы щелочноземельных металлов – окрашивание пламени в следующие цвета:

Ca²⁺ - темно-оранжевый; Sr²⁺- темно-красный; Ba²⁺ - светло-зеленый

Катион Ba²⁺ обычно открывают обменной реакцией с серной кислотой или ее солями:

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl

Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO₄↓ Сульфат бария – белый осадок, нерастворимый в минеральных кислотах.