Бериллий, магний, щелочноземельные металлы

1.

Бериллий, магний,
щелочноземельные металлы

2.

Элементы IIA группы
Be Mg Ca Sr Ba Ra
Щелочноземельные
металлы
Ra
― радиоактивный элемент
Радий-226 имеет период полураспада,
равный 1620 лет

3.

Be
Mg
Me0 -2ē → Me+2
Элементы IIA группы – сильные восстановители.
Во всех соединениях они проявляют степень
окисления +2.

4.

Be
Mg
В группе сверху вниз:
1. Увеличивается радиус атомов.
2. Увеличиваются металлические свойства.
3. Увеличиваются восстановительные свойства.

5.

Магния и кальция в земной коре
содержится около 1,4-1,5%.
Содержание бериллия, стронция и
бария не превышает 0,01%.
Радий содержится в земной коре в
очень малых количествах.
Элементы IIA группы в природных условиях встречаются только в виде
соединений.

6.

Физические свойства:
Это типичные металлы с характерным металлическим блеском.
Представляют собой серебристо-белые металлы, а стронций имеет
золотистый оттенок.
Хорошо проводят теплоту и электрический ток.
Имеют довольно высокие температуры плавления.
Стронций твёрже бария, а барий по мягкости напоминает свинец.

7.

Металл
Tпл. 0С
Tкип. 0С
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
Ra
1283
650
850
770
710
960
2470
1103
1490
1357
1634
1536
Плотность,
г/см3
1,86
1,74
1,54
2,60
3,50
5,00
Элементы IIA группы являются лёгкими.

8.

Получение:
Электролиз расплавов
MgCl2 = Mg + Cl2↑
CaCl2 = Ca + Cl2↑

9.

Химические свойства
Реакции с кислородом
Be
+ O2 = Только при нагревании
Mg
0
0
t
+2 -2
2Ca + O2 = 2CaO
оксид
кальция

10.

Химические свойства
Реакции с азотом
Ra реагирует с азотом при комнатной
температуре.
0
0
t +2 -3
3Ba + N2 = Ba3N2
нитрид
бария

11.

Химические свойства
Реакции с галогенами
0
0
t +2 -1
Ca + Cl2 = CaCl2
хлорид
кальция
0
0
t +2 -1
Ba + Br2 = BaBr2
бромид
бария

12.

Химические свойства
Реакции с
серой
Реакции с
водородом
0
0 t +2 -2
Mg + S = MgS
сульфид
магния
0
0 t +2 -1
Ca + H2 = CaH2
гидрид
кальция

13.

Химические свойства
Ве
Mg
Ca
Ba
Реакции с водой
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 + H2↑
Sr
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2↑
Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑
Sr + 2H2O = Sr(OH)2 + H2↑

14.

Химические свойства
Реакции с кислотами
Mg + HF ≠
Be + HNO3 ≠
Сa + H2SO4 = CaSO4 + H2↑
сульфат
кальция
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
хлорид
магния

15.

Химические свойства
Реакции с щелочами
Бериллий проявляет амфотерные свойства
Be + 2NaOH + 2H2O = Na2[Be(OH)4] + H2↑
тетрагидроксобериллат
натрия

16.

Химические свойства
Восстановление металлов из их оксидов
Магниетермия
t
2Mg + TiO2 = 2MgO + Ti
Кальциетермия
t
5Ca + V2O5 = 5Ca + 2V

17.

Химические свойства
Реакции с растворами солей
Mg + FeSO4 = MgSO4 + Fe

18.

Нахождение в природе
В природе щелочноземельные металлы находятся только в виде
соединений.
Оксиды имеют состав MeO и гидроксиды состав Me(OH)2.
Основный характер оксидов и гидроксидов увеличивается в этой
группе сверху вниз.
Амфотерные BeO и Be(OH)2 → основные RaO и Ra(OH)2.
Гидроксиды бериллия и магния нерастворимы в воде, а гидроксиды
щелочноземельных металлов и радия являются щелочами.

19.

Оксиды элементов IIA группы
Оксиды их твёрдые, белые тугоплавкие вещества,
устойчивые к воздействию высоких температур.
MgO + H2O ≠
BaO + H2O = Ba(OH)2
гидроксид бария
CaO + H2O = Ca(OH)2
гидроксид кальция
Получение:
t
CaCO3 = CaO + CO2↑
t
MgCO3 = MgO + CO2↑

20.

Оксид кальция ― СаО
Оксид магния ― MgО
Негашёная известь
Жжёная магнезия
Твёрдые тугоплавкие вещества белого цвета.

21.

Химические свойства оксидов
Реакции с
кислотами
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
хлорид
магния
BeO + 2HCl = BeCl2 + H2O
хлорид
бериллия
Реакции со
щелочами
BeO + 2NaOH + H2O = Na2[Be(OH)4]
тетрагидроксобериллат
натрия

22.

Получение гидроксидов
Ca(OH)2 → Sr(OH)2 → Ba(OH)2
CaO + H2O = Ca(OH)2
гидроксид кальция
SrO + H2O = Sr(OH)2
гидроксид стронция
BaO + H2O = Ba(OH)2
гидроксид бария
Щёлочи
Растворимость увеличивается

23.

Гашение извести
CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 ― гашёная известь
Смесь гашёной извести с песком и водой называют
известковым раствором.
Поглощение углекислого газа Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
Прозрачный раствор гидроксида кальция называют
известковой водой, а белую взвесь его в воде – известковым
молоком.

24.

Гашёная известь
Известковое молоко

25.

CaO + H2O = Ca(OH)2

26.

27.

Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O

28.

29.

Химические свойства гидроксидов
Реакции с кислотами
Ba(OH)2 + 2HCl = BaCl2 + 2H2O
хлорид
бария
Be(OH)2 + H2SO4 = BeSO4 + 2H2O
сульфат
бериллия
Реакции с основаниями
Be(OH)2 + 2NaOH = Na2[Be(OH)4]
тетрагидроксобериллат
натрия

30.

Соли бериллия, магния и щелочноземельных металлов
представляют собой белые кристаллические вещества, большинство
из них растворимы в воде.
Из сульфатов хорошо растворимы в воде только сульфаты бериллия и
магния.
Растворимость сульфатов уменьшается от BeSO4 к BaSO4.
Карбонаты этих металлов малорастворимы или нерастворимы в
воде.
Сульфиды щелочноземельных металлов, после предварительного
освещения начинают светиться различными цветами.

31.

32.

CaCO3 – карбонат кальция
Мел, мрамор, известняк.

33.

34.

35.

36.

Известняк является прекрасным строительным
материалом.
Известняк используется как сырьё для получения многих
материалов: цемента, гашёной и негашёной извести,
стекла.
Природный мел представляет собой остатки раковин
древних животных.
Мел используют при производстве школьных мелков,
зубной пасты, бумаги, резины и побелки.

37.

Карбонат магния – MgCO3

38.

Сульфат кальция – CaSO4
Гипс – CaSO4 · 2H2O
Алебастр – 2CaSO4 · H2O
2CaSO4 · H2O + 3H2O = 2(CaSO4 · 2H2O)

39.

Кристаллогидрат сульфата магния, горькая,
или английская соль.

40.

Сульфат бария – BaSO4

41.

Фосфат кальция – Ca3(PO4)2

42.

• В организме человека содержится около 1 кг кальция в виде
фосфата кальция.
• Из кальция построен костный скелет.
• Ионы кальция необходимы для работы сердца, участвуют в
процессах свёртывания крови.
• На долю кальция приходится более
1,5% массы тела человека.
• 98% кальция содержится в костях,
который необходим и для работы
нервной системы.

43.

Человек должен получать в день 1,5 г кальция.

44.

Магний – важный биоэлемент.

45.

В организме человека содержится около 40 г магния.
Магний входит в состав хлорофилла, поэтому участвует в
процессе фотосинтеза.

46.

Окраска пламени солями
щелочноземельных металлов
Ca
Sr
Ba

47.

Магний был получен в 1808 г.
из белой магнезии.
Чистый магний был получен в
1829 г. А. Бюсси.
Г. Дэви

48.

Кальций впервые был получен
в 1808 г.
Название было дано от
латинского слова кальс, что
означает «известь, мягкий
камень».
Г. Дэви

49.

Элементы IIA группы имеют на внешнем энергетическом
уровне два электрона.
Они являются восстановителями.
В соединениях они проявляют степень окисления, равную
+2.
В группе сверху вниз увеличиваются радиусы атомов,
восстановительные и металлические свойства.
Они обладают высокой химической активностью, поэтому
встречаются в природе в виде соединений.

50.

Для них характерны такие физические свойства, как
металлический блеск, тепло- и электропроводность, они
лёгкие, температуры плавления у них выше, чем у
щелочных металлов.
Они реагируют с неметаллами, водой, кислотами.
Наиболее распространённые их соединения – оксиды,
гидроксиды и соли.

51.

Оксид бериллия и его гидроксид обладает амфотерными
свойствами, оксид и гидроксид магния – слабыми
основными, у остальных оксидов и гидроксидов ярко
выражены основные свойства.
Соли этих элементов играют большое значение, такие как
карбонат кальция, сульфат магния, фосфат кальция,
сульфат бария и др.