химия 20.10.24

1.

Элементы 2 (IIА) группы
Периодической таблицы
И их свойства

2.

Общая характеристика элементов
Элементы IIА группы периодической таблицы Менделеева называют
щелочноземельными металлами. Они обладают сходными химическими свойствами
Основные характеристики этих элементов:
• Они имеют два электрона на внешнем
энергетическом
уровне
(s²-электронная
конфигурация), что определяет их свойства.
• Щелочноземельные металлы обладают высокой
химической активностью, особенно с увеличением
атомного номера.
• Взаимодействуют с водой (кроме бериллия),
образуя гидроксиды.
• Оксиды
и
гидроксиды
щелочноземельных
металлов обычно проявляют основные свойства.
Химические свойства:
• Активность: Эти металлы активно реагируют с
кислородом, образуя оксиды. Например, кальций легко
реагирует с кислородом, образуя кальций оксид (CaO).
• Реакция с водой: Все элементы, кроме бериллия,
реагируют с водой, образуя гидроксиды и водород.
Например, кальций реагирует с водой, образуя кальций
гидроксид (Ca(OH)₂) и водород.
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
• Образование солей: Щелочноземельные металлы
образуют различные соли, включая карбонаты,
сульфаты и хлориды.

3.

Положение в Периодической таблице
Щелочноземельные металлы располагаются в левой части
периодической таблицы, в блоке s, как и щелочные металлы
(элементы IA группы).
Они находятся сразу справа от щелочных металлов и
демонстрируют похожие тенденции в изменении свойств при
движении сверху вниз по группе (например, увеличение
радиуса атома и снижение энергии ионизации). Характерны
для них низкая электроотрицательность и высокая
реакционная способность.

4.

Физические свойства элементов IIА группы
Металлическая природа
Все элементы IIА группы являются типичными металлами. Они имеют металлический блеск,
высокую теплопроводность и электропроводность. С увеличением атомного номера
металлические свойства становятся более выраженными.
Цвет:
Эти металлы, как правило,
серебристо-белые или серые.
Исключение — радий, который
может светиться из-за своей
радиоактивности.
Атомный радиус:
Атомные радиусы увеличиваются
сверху вниз по группе, что
связано с добавлением новых
энергетических уровней.
Это
увеличение
радиуса
приводит к снижению плотности
электронного
облака
и
уменьшению
энергии
связи
атомов
в
кристаллической
решетке.
Плотность:
Плотность увеличивается при
движении
вниз
по
группе.
Например, бериллий (Be) — один
из самых легких металлов, тогда
как барий (Ba) и радий (Ra)
гораздо более плотные.
Температура
плавления
и
кипения:
Щелочноземельные металлы, в
целом,
имеют
высокие
температуры
плавления
и
кипения, однако эти значения
уменьшаются
при
движении
сверху вниз по группе.
Электропроводность и теплопроводность:
Щелочноземельные металлы обладают хорошей электропроводностью
и теплопроводностью, что типично для металлов.
С увеличением атомного номера электропроводность уменьшается,
поскольку увеличивается расстояние между положительными ионами и
электронами, участвующими в проводимости.

5.

Химические свойства элементов IIА группы
Основные химические свойства этих элементов можно рассмотреть через их реакции с различными
веществами и тенденции изменения активности.
Валентность и степень окисления
Химическая активность
Все элементы IIА группы проявляют постоянную Химическая активность увеличивается по мере
валентность +2, то есть они отдают два электрона движения вниз по группе. Это связано с увеличением
внешнего энергетического уровня в химических атомного радиуса и уменьшением энергии ионизации,
реакциях, образуя катионы M2+
что облегчает отдачу электронов.
Реакция с кислотами:
Щелочноземельные
металлы
активно
реагируют с кислотами,
образуя
соли
и
выделяя водород.
Ca + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2
Реакция с водой:
Все
щелочноземельные
металлы,
кроме
бериллия, реагируют с
водой,
образуя
гидроксиды и выделяя
водород -(OH)2 + H2.
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Реакция
с
кислородом:
Щелочноземельные
металлы
легко
окисляются на воздухе,
образуя
оксиды.
Оксиды
являются
основными
и
реагируют с водой и
кислотами,
образуя
гидроксиды и соли. –O
2Ca + O2 → 2CaO
Реакция с азотом:
При
нагревании
щелочноземельные
металлы реагируют с
азотом,
образуя
нитриды. -?3N2
3Ca + N2 → Ca3N2

6.

Химические свойства элементов IIА группы
Образование гидроксидов
Щелочноземельные металлы при
взаимодействии с водой или
оксидами образуют гидроксиды
-(ОН)2
Реакции
с
углеродом
и
Растворимость солей
Растворимость
солей кремнием
металлы
щелочноземельных
металлов Щелочноземельные
варьируется.
Например, могут реагировать с углеродом
высоких
температурах,
карбонаты, фосфаты и сульфаты при
щелочноземельных
металлов образуя карбиды, которые, при
становятся менее растворимыми гидролизе, выделяют ацетилен:
Образование карбонатов
Щелочноземельные
металлы при движении вниз по группе.
образуют
карбонаты
-СО3​,
которые
при
нагревании
разлагаются
с
образованием
оксида металла и углекислого
Общие тенденции:
газа.
С увеличением атомного номера активность элементов
IIА группы увеличивается. Например, барий и радий
более активно реагируют с водой и кислородом, чем
кальций и магний.
С увеличением радиуса атома уменьшается энергия
ионизации, что облегчает отдачу электронов и
повышает химическую активность.