ALKALI TOPRAK METALLERI: ÖZELLIKLERI, REAKSIYONLARI, UYGULAMALARI - KIMYA - 2025

Alkalin toprak metalleri , periyodik tablonun grup 2 oluşturan olanlardır ve aşağıdaki şekilde mor sütunda gösterilir. Yukarıdan aşağıya berilyum, magnezyum, kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyumdur. İsimlerini hatırlamanın mükemmel bir anımsatıcı yöntemi, Bay Becamgbara'nın telaffuzudur.

Bay Becamgbara'nın harflerini parçalara ayırırsak, o "Sr" stronsiyumdur. "Be" berilyumun kimyasal simgesidir, "Ca" kalsiyumun simgesidir, "Mg" magnezyum içindir ve "Ba" ve "Ra" baryum ve radyuma karşılık gelir, ikincisi doğanın bir elementidir. radyoaktif.

"Alkalin" terimi, bunların çok bazik oksitler oluşturabilen metaller oldukları gerçeğini ifade eder; ve diğer yandan, "karasal", suda düşük çözünürlüğü nedeniyle verilen bir ad olan karayı ifade eder. Saf haldeki bu metaller, grimsi veya siyah oksit tabakalarla kaplı benzer gümüşi renkler sunar.

Toprak alkali metallerin kimyası çok zengindir: birçok inorganik bileşiğe yapısal katılımlarından organometalik bileşikler olarak adlandırılan bileşiklere; Bunlar, organik moleküllerle kovalent veya koordinasyon bağları ile etkileşime girenlerdir.

Kimyasal özellikler

Fiziksel olarak, alkali metallerden (1. grubunkiler) daha sert, yoğun ve sıcaklıklara dayanıklıdırlar. Bu fark, atomlarında ya da elektronik yapılarında aynı şeydir.

Periyodik tablodaki aynı gruba ait olduklarından, tüm türdeşleri onları bu şekilde tanımlayan kimyasal özellikler sergiler.

Neden? Değerlik elektron konfigürasyonları ns ^{2 olduğundan} , diğer kimyasal türlerle etkileşime girecek iki elektrona sahip oldukları anlamına gelir.

İyonik karakter

Metalik yapıları nedeniyle, iki değerlikli katyonlar oluşturmak için elektron kaybetme eğilimindedirler: ²⁺ , Mg ²⁺ , Ca ²⁺ , Sr ²⁺ , Ba ²⁺ ve Ra ²⁺ .

Nötr atomlarının boyutlarının gruptan aşağı inerken değişmesi gibi, katyonları da büyür ve Be ^{2+ '} den Ra ^2+' ye iner .

Elektrostatik etkileşimlerinin bir sonucu olarak, bu metaller en elektronegatif elementlerle tuzlar oluştururlar. Bu yüksek katyon oluşturma eğilimi, toprak alkali metallerin bir başka kimyasal kalitesidir: çok elektropozitiftirler.

Büyük atomlar küçük atomlardan daha kolay tepki verirler; başka bir deyişle, Ra en reaktif metaldir ve en az reaktif olun. Bu, çekirdeğin giderek uzaklaşan elektronlara uyguladığı daha az çekici kuvvetin ürünüdür ve şimdi diğer atomlara "kaçma" olasılığı daha yüksektir.

Bununla birlikte, tüm bileşikler doğada iyonik değildir. Örneğin berilyum çok küçüktür ve komşu atomun elektron bulutunu kovalent bir bağ oluşturmak üzere polarize eden yüksek bir yük yoğunluğuna sahiptir.

Bunun sonucu ne olur? Bu berilyum bileşikleri, Be ²⁺ katyonu olsa bile, diğerlerinden farklı olarak ağırlıklı olarak kovalenttir ve iyonik değildir .

Metal bağlantılar

İki değerlik elektronuna sahip olarak, kristallerinde daha yüklü "elektron denizleri" oluşturabilirler, bu da metalik atomları alkali metallerin aksine daha yakından bütünleştirir ve gruplandırır.

Ancak, bu metalik bağlar onlara olağanüstü sertlik özellikleri verecek kadar güçlü değildir, aslında yumuşaktırlar.

Ayrıca, bunlar geçiş metallerine kıyasla zayıftır ve daha düşük erime ve kaynama noktalarına yansır.

Tepkiler

Alkali toprak metalleri çok reaktiftir, bu nedenle doğada saf hallerinde bulunmazlar, ancak çeşitli bileşikler veya minerallerle bağlanırlar. Bu oluşumların arkasındaki tepkiler, bu grubun tüm üyeleri için genel olarak özetlenebilir.

Su ile reaksiyon

Korozif hidroksitler ve hidrojen gazı üretmek için suyla reaksiyona girerler (elektron çiftinin sunmasındaki "sertliğinden" dolayı berilyum hariç).

M (k) + 2H ₂ O (l) => M (OH) ₂ (aq) + H ₂ (g)

Hidroksitleri magnezyum -mg (OH) ₂ - ve berili -Hemen (OH) ₂ - su içinde az çözünür, dahası, etkileşimler doğası gereği kovalent olduğu için ikincisi çok basit değildir.

Oksijenle reaksiyon

Karşılık gelen oksitleri veya peroksitleri oluşturmak için havadaki oksijen ile temas halinde yanarlar. İkinci en büyük metal atomu olan baryum , kristal yapıyı güçlendiren iyonik yarıçaplar Ba ²⁺ ve O ₂ ^2- benzer olduğundan daha kararlı olan peroksiti (BaO ₂ ) oluşturur.

Tepki şu şekildedir:

2M (k) + O ₂ (g) => 2MO (k)

Bu nedenle oksitler şunlardır: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO ve RaO.

Halojenlerle reaksiyon

Bu, inorganik halojenürler oluşturmak için bir asit ortamında halojenlerle reaksiyona girdikleri zamana karşılık gelir. Bu, genel kimyasal formül MX _{2'ye sahiptir} ve bunlar arasında: CaF ₂ , BeCl ₂ , SrCl ₂ , BaI ₂ , RaI ₂ , CaBr ₂ , vb.

Uygulamalar

Berilyum

İnert reaktivitesi göz önüne alındığında, berilyum korozyona karşı yüksek dirençli bir metaldir ve bakır veya nikele küçük oranlarda eklenir, farklı endüstriler için ilginç mekanik ve termal özelliklere sahip alaşımlar oluşturur.

Bunlar arasında, uçucu çözücülerle çalışan ve aletlerin mekanik şoklar nedeniyle kıvılcım üretmemesi gerekenler vardır. Aynı şekilde, alaşımları da uçaklar için füze ve malzeme üretiminde kullanım alanı bulmaktadır.

Magnezyum

Berilyumdan farklı olarak, magnezyum çevre dostudur ve bitkilerin önemli bir parçasıdır. Bu nedenle yüksek biyolojik öneme sahiptir ve ilaç endüstrisinde. Örneğin, süt magnezisi mide ekşimesi için bir çare olup, bir Mg (OH) ₂ çözeltisinden oluşur .

Alüminyum ve çinko alaşımlarının kaynağı veya çelik ve titanyum üretimi gibi endüstriyel uygulamalara da sahiptir.

Kalsiyum

Başlıca kullanımlarından biri, çimento ve betona inşaat için istenen özelliklerini vermek için alüminosilikatlar ve kalsiyum silikatlarla reaksiyona giren CaO'dur. Aynı şekilde çelik, cam ve kağıt üretiminde de temel bir malzemedir.

Öte yandan, CaCO ₃ , Na ₂ CO ₃ üretmek için Solvay işlemine katılır . CaF ₂ , spektrofotometrik ölçümler için hücre üretiminde kullanım alanı bulur.

Diğer kalsiyum bileşikleri gıda, kişisel hijyen ürünleri veya kozmetik üretiminde kullanılır.

Stronsiyum

Stronsiyum yanarken, piroteknikte ve havai fişek yapımında kullanılan yoğun bir kırmızı ışık yakar.

Baryum

Baryum bileşikleri X ışınlarını emer, bu nedenle de çözünmeyen ve toksik Ba ^{2 + '} nın vücutta serbestçe dolaşmasını önleyen BaSO ₄ , sindirim süreçlerindeki değişiklikleri analiz etmek ve teşhis etmek için kullanılır.

Radyo

Radyum, radyoaktivitesi nedeniyle kanser tedavisinde kullanılmıştır. Tuzlarının bir kısmı saatleri renklendirmek için kullanılmış ve bu uygulama daha sonra onları takanlar için riskler nedeniyle yasaklanmıştır.

Referanslar

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 Haziran 2018). Toprak Alkali Metaller: Element Gruplarının Özellikleri. 7 Haziran 2018'de, düşünceco.com adresinden alındı.
2. Mentzer, AP (14 Mayıs 2018). Toprak Alkali Metallerin Kullanım Alanları. Sciencing. 7 Haziran 2018'de sciencing.com adresinden alındı
3. Alkali toprak metalin kullanımları nelerdir? (29 Ekim 2009). eNotes. 7 Haziran 2018'de enotes.com adresinden alındı
4. Advameg, Inc. (2018). Alkali toprak metalleri. 7 Haziran 2018'de scienceclarified.com adresinden alındı
5. Vikipedi. (2018). Alkali toprak metal. 7 Haziran 2018'de en.wikipedia.org adresinden erişildi.
6. Kimya LibreTexts. (2018). Toprak Alkali Metaller (Grup 2). 7 Haziran 2018'de chem.libretexts.org adresinden alındı.
7. Kimyasal elementler. (2009, 11 Ağustos). Berilyum (Be). . 7 Haziran 2018'de commons.wikimedia.org adresinden alındı
8. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. 2. grubun unsurlarında (Dördüncü baskı.). Mc Graw Hill.