Berylowce

Wygląd przypnij ukryj

Berylowce (metale ziem alkalicznych, wapniowce) – pierwiastki chemiczne 2 (daw. IIA lub II głównej) grupy układu okresowego pierwiastków: beryl (Be), magnez (Mg), wapń (Ca), stront (Sr), bar (Ba) i rad (Ra). Wszystkie są dwuwartościowe.

Położenie w układzie okresowym

Berylowce wraz z litowcami tworzą blok s. Ogólna konfiguracja elektronowa berylowców to ns2, gdzie GS oznacza poprzedzający gaz szlachetny.

Występowanie w przyrodzie

Najbardziej rozpowszechnionym w skorupie ziemskiej berylowcem jest wapń (4,15%). W postaci węglanu CaCO
3 występuje w postaci powszechnych minerałów, jak wapień, kreda czy marmur. Uwodniony siarczan wapnia CaSO
4·2H
2O znany jest jako gips. Hydroksyapatyt, będący solą wapnia, jest kluczowym składnikiem tkanki kostnej.

Magnez również występuje pospolicie w skorupie ziemskiej (2,33%). Tworzy liczne minerały, m.in. oliwin, serpentyn, talk, dolomit, kizeryt, kainit. Magnez jest składnikiem chlorofilu, tworząc w kompleksie z porfiryną układ światłoczuły.

Stront i bar występują rzadziej (ok. 4×10−2%), a beryl jeszcze rzadziej (2,8×10−4%). Rad występuje jedynie w śladowych ilościach (około 9×10−7 ppm) w rudach uranu.

Zwyczajowa nazwa tej grupy pierwiastków – metale ziem alkalicznych – pochodzi od ich tlenków wykazujących odczyn zasadowy (tlenki metali dawniej nazywane były ziemiami). Berylowce nie występują w przyrodzie w stanie wolnym.

Właściwości fizyczne

Wszystkie berylowce są miękkimi, lekkimi i łatwo topliwymi metalami. Miękkość i topliwość rośnie z kolejnymi okresami w grupie.

Właściwości chemiczne

Metale te, oprócz berylu, cechują silne własności metaliczne i zasadowe. Tlenki i wodorotlenki berylowców także mają charakter zasadowy, który zwiększa się w kolejnych okresach. Wyjątkiem jest beryl, którego związki są generalnie amfoteryczne. Berylowce są nieco mniej reaktywne od poprzedzających je w układzie okresowym metali alkalicznych. Występują na +II stopniu utlenienia i tworzą jony typu M2+
. Wapń, stront, bar i rad reagują z tlenem oraz z wodą w temperaturze pokojowej. Magnez w tych warunkach pokrywa się cienką, matową warstwą tlenku lub wodorotlenku. Rozpoczęcie reakcji z wodą wymaga podgrzania. Beryl na powietrzu pokrywa się ochronną warstewką tlenku. Ogólny zapis reakcji berylowca (M) z wodą:

M + 2H
2O → M(OH)
2 + H
2↑

Wszystkie berylowce reagują łatwo z kwasami, dając odpowiednią sól i gazowy wodór. Tej reakcji nie ulega beryl z kwasem azotowym (pokrywa się tlenkiem, BeO), oraz magnez z kwasem fluorowodorowym (pokrywa się trudno rozpuszczalnym fluorkiem, MgF
2). Jedynie beryl reaguje ze stężonymi zasadami (powstają jony kompleksowe 2−
).

Otrzymywanie

Metale te otrzymuje się przez elektrolizę ich stopionych soli. Magnez można również otrzymać poprzez redukcję tlenku w temp. ok. 2600 °C w ochronnej atmosferze wodoru lub gazu ziemnego, np. w reakcji z węglem:

MgO + C → Mg + CO

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Jerzy Chodkowski (red.): Mały słownik chemiczny. Wyd. V. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1976.brak strony w książce Według niektórych źródeł do wapniowców zaliczają się tylko wapń, stront i bar. Zob. Stanisław Tołłoczko, Wiktor Kemula: Chemia nieorganiczna z zasadami chemii ogólnej. Warszawa: PWN, 1954.brak strony w książce
  2. ↑ a b c d e f Adam Bielański: Podstawy Chemii Nieorganicznej. Wyd. 6. T. 2. Warszawa: PWN, 2010, s. 820–824. ISBN 978-83-01-16282-5.
  3. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 91. Boca Raton: CRC Press, 2010, s. 14–18.

Bibliografia

Struktura układu okresowego
Grupy
Okresy
Bloki
Kontrola autorytatywna (grupa układu okresowego):Encyklopedia internetowa: