Материал: Лидин Р. А., Молочко В. А. Химия для абитуриентов. От средней школы к вузу

Оксиды и гидроксиды магния и щелочноземельных металлов.

|

Их основные свойства. Соли этих элементов, термическое разложе- ^

ние, растворимость в воде. Окраска пламени. Амфотерность берил-

*

лия, его оксида и гидроксида. Гидролиз солей бериллия и магния.

Кальций. Физико-химические свойства. Сгорание на воздухе. .

?

Оксид и гидроксид кальция, гашение извести. Взаимодействие

гидроксида кальция с диоксидом углерода в растворе. Соли каль-

Г

ция-карбонат и сульфат. Нахождение в природе и применение.

Жесткость воды. Временная и постоянная жесткость. Способы

умягчения воды.

Элементы ПА-группы. В эту группу Периодической

системы входят элементы бериллий Ве, магний М& кальций

^

Са, стронций 8г, барий Ва и радий Ка. Четыре элемента Са,

|

8г, Ва, Ка имеют групповое название щелочноземельные

;

металлы.

}

На валентном уровне элементов ПА-группы два элек-

^

трона (общая электронная конфигурация т 2), характерная

4

степень окисления-(+ 11). Электроотрицательность элемен-

I

тов в этой группе различий; она довольно высока для Ве

г

(X = 1,47),

что обусловливает

его амфотерное

поведение,

*

и типично металлическая у остальных элементов.

*

Все элементы в свободном виде менее реакционноспособ-

, I

ны по сравнению со щелочными металлами; химическая

*

активность увеличивается с ростом порядкового номера.

Так, бериллий и магний устойчивы по отношению к воде,

|

тогда как щелочноземельные металлы реагируют с ней,

}

образуя соответствующие гидроксиды:

|

М + 2Н20

= М(ОН)2 + Н2Т ' (М = Са - Ка).

.

Наблюдается увеличение восстановительных свойств от Ве

д

к Ка.

-

}

Все метшшы обладают большим сродством к неметал-

лам; с кислородом они образуют оксиды МО (М = Ве — Ка),

4

с водородом -гидриды МН2,

с азотом - нитриды М3К2,

|

с галогенами - галогениды, например хлориды МС12, с угле-

|

родом -карбиды (ацетилениды) МС2, с серой - сульфиды М8

I

и т.д.

|

Оксиды МО и гидроксиды М (ОН)2 элементов ИА-группы

')

(кроме бериллия) Проявляют основные свойства; раствори-

Л

мость в воде гидроксидов 8г(ОН)2 и Ва(ОН)2 достаточно

|

велика и их относят к щелочам.

|

Соли

(карбонаты

М С03,

сульфиты М 803, сульфаты

+

М 804 и др.) легче и при более низких температурах, чем

\

соли щелочных металлов, разлагаются на соответствующие

|

оксиды;

сравните,

например,

температуры

разложения

|

а используют слабое основание-гидрат аммиака: .

(

Ве2+ +. 2(КН3 • Н20) = Ве(ОН)2| + 2МЦ.

|

Химические свойства бериллия сильно напоминают

*

свойства алюминия: бериллий переводится в раствор и

кислотами, и щелочами (амфотерность бериллия):

Ве + 2Н+ = Ве2+ +

Н2Т, '

;

Ве + 20Н - + 2Н20

= [Ве(ОН)4]2“ + Н2|.

'

;

Магний и кальций-весьма распространенные элементы

на Земле, а остальные элементы-более редкие. Радий-

■

радиоактивный элемент, самый долгоживущий изотоп радия

барий, например, соосаждается из водного раствора в виде

<

сульфата Ва804 на практически нерастворимом сульфате

бария Ва804.

^

^

Магний как легкий и коррозионно-стойкий металл ис-

<

пользуется в конструкционных сплавах для авиа-^и авто­

|

мобилестроения. В промышленности магний получают элек-

тролизом расплава М§С12 или водного раствора М§804;

:

стронций и барий-прокаливанием 8гО и ВаО с алюминием.

*|

Очень опасен для чеЛовека радиоактивный изотоп 908г

|

(период полураспада 28 ч), он замещает в организме кальций

?:

и накапливается в костных тканях.

I

Кальций. В свободном виде кальций - серебристо-белый

|

металл, во влажном воздухе покрывается слоем гидроксида

|

с примесью карбоната. При нагревании на воздухе сгорает,

образуя смесь СаО и Са3Н2. Интенсивно реагирует с водой:

|

Са + 2Н20

= Са(ОН)2| + Н2Т.

_

|

Образующийся прозрачный

раствор

гидроксида кальция

I

(известковая вода) быстро мутнеет из-за выпадения осадка

|

гидроксида (суспензию называют известковое молоко):

\

Оксид кальция СаО (техническое название - негашеная

\

известь)-белый тугоплавкий порошок. Реагирует с водой

;

с высоким экзо-эффектом .{гашение извести): СаО + Н20 =

1

= Са (ОН)2. Важнейшее промышленное сырье, производится

\

в промышленности обжигом (прокаливанием на воздухе)

/

известняка.

г

Гидроксид кальция Са(ОН)2 {гашеная известь)-белый.

>

порошок,

малорастворимый

в воде

(0,16 г/100 г Н20).

/

Водный раствор-сильнощелочной (в насыщенном растворе

>

рН =12).

^