IIa grupa periodnog sistema elemenata

Zemnoalkalni metali

Zajednička konfiguracija poslednjeg energetskog nivoa im je ns2 gdje je n(2-7).

+ energija može da pređe u s1p1 konfiguraciju:

Elektroni se ukrštaju sp hibridizacijom pod 180 stepeni:

Opšte osobine

Ovo su laki metali, male gustine, niske vrijednosti za tačke ključanja i topljenja zbog angažovanja samo dva elektrona u metalnoj vezi.

Be odstupa donekle po svojim osobinama. Zemnoalkalni metali provode dobro toplotu i elektricitet. Izvlače se u žice (osim Be), kovni su, energija jonizacije i elektro negativnost imaju niske vrijednosti za ove elemente tako da su oni dobra pedukciona sredstva. Sa oksigenom grade okside:

2M+O22MO

Sa vodom grade hidrokside:

M+2H2O M(OH)2+H2

Oksidi ovih metala sa vodom daju baze metala:

MO+H2O M(OH)2

Hidroksida nema u slobodnom stanju a slabo se rastvaraju u vodi. Njihova rastvorljivost se povećava unutar grupe. Zemnoalkalni metali na vazduhu zagrijvanjem na vazduhu grade nitride:

3Mg+N2 Mg3N2   - magnezijum-nitrid

Ovu osobinu ima i alkal litijum:

6Li+N2 2Li3N     - litijum-nitrid

Zemnoalkalni metali grade jonska jedinjenja. Karbonati, fosfati i fluoridi su slabije rastvorljivi u vodi od istih soli alkalnih metala. Grade organska metalna jedinjenja. Kalijum i magnezijum su najrasprostrastreniji u obliku jedinjenja. Zemnoalkali boje plamen svjetlosi na sl. način:

Industrijski se dobijeju elektrolizom rastvora njihovih soli:

MgCl2Mg2++2Cl-

(-)K: Mg2++2e- Mg

(+)A: 2Cl--2e- Cl2

Vrh            Kalcijum            Dno            Sadržaj

Magnezijum

Ima atomski broj 12.

1s2

2s2 2p6

3s2

Mg2+

Natrijum-hidrogen-fosfat Na2HPO4 u prisustvu amonijalnog pufera je reagens za dokazivanje Mg2+ jona

Mg2++HPO42-+NH3MgNH4PO4

Zato što magnezijum-amonijum-fosfat kristališe u obliku zvjezdica.

Sa kiseonikom magnezijum gradi MgO. Sa hladnom vodom ne reaguje a sa vrekom vodom gradi Mg(OH)2 uz izdvajanje vodonika. U stuji ugljen-dioksida Mg gori uz izdvajanje čađi.

2Mg+CO2MgO+C

Rasprostranjenost u prirodi

Mg je rasprostranjen u obliku:

Magnezijum ulazi u sastav hlorofila:

                      

Mg ulazi u sastav morske vode odakle se dobija tako što se svi joni Mg2+ prevode u MgCl2

Dobijanje i upotreba

Magnezijum se dobija elektrolizom rastopa magnezijum-hlorida: 

MgCl2Mg2++2Cl-.

(-)K: Mg2++2e-Mg

(+)A: 2Cl--2e-Cl2

Mg gori svijetloblještavim plamenom. Mg je dobro redukciono sredstvo. Ta se osobina koristi za dobijanje nekih drugih metala Ti, Cr

MgCO3 MgO+CO2

Magnezijum oksid se koristi za proizvodnju vatrostalnih opeka.

MgSO4 - magnezim-sulfat ili gorka so

MgSO4  x H2O i MgSO4  x 7H2O upotrebljavju se u industriji kože, tekstila i medicini.

Vrh            Magnezijum            Dno            Sadrzaj

 Kalcijum

Ima atomski broj 20.

1s2

2s2 2p6

3s2 3p6

4s2

Kalcijumov jon je pozitivno dvovalentan Ca2+

Reagens za dokazivane Ca2+ jona je amonijum-oksalat (NH4)2C2O4

Ca2++C2O4CaC2O4 - kalcijuum-oksalat je bijela, kristalna supstanca.

Opšte osobine

Ca je srebreno bijel, mekan, lagan metal. Zagrijavanjem na vazduhu gradi oksid i nitrid.

2Ca+O22CaO

3Ca+N2Ca3N2

Reaguje i sa hladnom vodom gradeci Ca(OH)2 uz izdvajanje vodonika.

Rasprostranjenjost u prirodi

Čuva se u petroleumu zbog velike reaktivnosti. u prirodi je veoma rasprostranjen:

Kalcijum učestvuje u okaštavanju i reguliše zgrušavanje krvi. Soli kalcijuma CaCl2, CaSO4 i magnezijuma MgCl2, MgSO4 čine stalnu tvrdoću vode.

Dobijanje i upotreba

Kalcijum se dobija elektrolizom rastopa kalcijum-hlorida: 

CaCl2Ca2++2Cl-

(-) K: Ca2++2e-Ca

(+) A: 2Cl--2e-Cl2

Krečnjak - CaCO3

Javlja se u dva kristalna oblika kao kalcit i aragonit. Kalicit je u obliku providnih kristala. Krečnjak, mramor i kreda cu kalcitne strukture. Biser je aragonit. Kreda se sastoji od ostataka davno izumrlih biljnih i životinjskih organizama. Krečnjak sa glinom i to laporcem služi za proizvodnju cementa. Krečnjak se slabo rastvara u vodi. međutim, ako voda sadrži CO2 nastaje:

CaCO3+H2O+CO2Ca(HCO3)2    - kalcijum-hidroksikarbonat koji čini prolaznu tvrdoću vode. 

Ta tvdoća se može otkloniti dodavanjem krečne vode:

Ca(OH)2+Ca(HCO3)22CaCO3+2H2O

Krečnjak reaguje sa razblaženom hloro-vodoničnom kiselinom:

CaCO3 +2HClCaCl2+H2O+CO2

Žarenjem kerčnjaka na 1100-1300 stepeni celzijusa nastaje živi kreč:

CaCO3  CaO+CO2

Živi kreč

Živi kreč se gasi vodom uz oslobođavanje toplote:

CaO+H2OCa(OH)2 + Q

Živi kreč je bijel, ako je čist.

CaO+3CCaC2+CO

Gašeni kreč

Njegov vodeni rastvor je krečna voda. Suspenzija je krečno mlijeko koje služi za krečenje. Ca(OH)2 u smjesi sa vodom i pjeskom čini malter.

 Ca(OH)2 +CO2CaCO3+H2O

Gips je CaSO4 x 2H2OCaSO4 x 1/2H2O + 3/2H

Vrh        Magnezijum        Kalcijum        Vrati na sadržaj        Ia grupa        IIIa grupa        Kviz