II а подгруппа
1. Общая характеристика элементов
2. Природные формы
3. Простые вещества
3.1 Методы получения
3.2 Физические и химические свойства
4. Соединения элементов
5. Области применения элементов
1. Общая характеристика элементов
Во II А – подгруппе Периодической системы находятся элементы бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. Кальций, стронций, барий и радий имеют общее групповое название – щелочноземельные элементы. Часто щелочноземельными называют все элементы этой подгруппы.
На последнем энергетическом уровне атомов этих элементов имеются два s-электрона.
Вниз по группе радиусы атомов закономерно растут; энтальпии ионизации атомов и электроотрицательности вниз по группе уменьшаются. По сравнению со щелочными элементами первые энтальпии ионизации атомов существенно выше, вторые – ниже. Это свидетельствует о склонности элементов этой подгруппы к образованию двухзарядных катионов.
Электроотрицательность бериллия существенно выше, чем электроотрицательности магния и других элементов. Её значение характерно для элементов, оксиды и гидроксиды которых проявляют амфотерные свойства.
Единственная степень окисления атомов элементов IIА –подгруппы равна (+2). По сравнению со щелочными элементами, в соединениях элементов IIА –подгруппы полярность химических связей уменьшается. Особенно заметно это для бериллия. Для него образование ионных связей не характерно, и с анионами кислот он образует полимерные соединения или комплексы с ковалентными связями.
В результате уменьшения склонности к образованию ионных связей элементы IIА –подгруппы легче, чем щелочные элементы, образуют комплексные соединения, прочность которых уменьшается при переходе от бериллия к барию. Большинство соединений бесцветны, поскольку для катионов этих элементов в обычных условиях электронные переходы не характерны.
Электронные переходы в атомах элементов IIА –подгруппы, происходящие при нагревании их соединений, сопровождаются поглощением электромагнитного излучения видимой области спектра. Это приводит к окрашиванию пламени в характерные цвета.
Таблица 1.
Основные характеристики щелочно-земельных металлов
|
Основные характеристики |
Ве |
Mg |
Ca |
Sr |
Ba |
Ra |
|
Атомный радиус, пм |
112 |
160 |
197 |
215 |
218 |
235 |
|
Энтальпия ионизации, кДж/моль Э0 → Э+ + ē Э+ → Э2+ + ē |
899 1757 |
738 1451 |
590 1145 |
549 1064 |
503 965 |
- - |
|
Электроотрицатель- ность, эВ |
1,5 |
1,2 |
1,0 |
1,0 |
0,9 |
0,97 |
|
Плотность, г/см3 |
1,816 |
1,74 |
1,54 |
2,63 |
3,78 |
- |
|
Цвет
|
|
|
Оранжево-красный |
Карминово-красный |
зеленый |
|
|
Температура плавления, °C |
1287 |
650 |
842 |
768 |
727 |
|
|
Температура кипения, °C |
2471 |
1105 |
1495 |
1390 |
1637 |
|
|
Е°, В |
-1,847 |
-2,37 |
-2,864 |
-2,888 |
-2,905 |
|
|
Содержание в земной коре, % (масс.) |
6·10-4 |
2,0 |
3,4 |
1,4·10-2 |
2,6·10-2 |
~10-10 |
|
Место по распространенности |
48 |
8 |
5 |
23 |
19 |
84 |