Лужно-земельні метали

1. Положення в пс

У цій групі розташовуються наступні елементи: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. Вони мають спільну електронну конфігурацію: (n-1) p ⁶ ns ^2, крім Ве 1s ² 2s ^2. У силу останнього, властивості Ве трохи відрізняються від властивостей підгрупи в цілому. Властивості магнію теж відрізняються від властивостей підгрупи, але в меншій мірі. У ряді Са - Sr - Ba - Ra властивості змінюються послідовно. Відносна електронегативність в ряду Ве - Ra падає тому зі збільшенням розміру атома валентні електрони віддаються охочіше. Властивості елементів ІІА підгрупи визначаються легкістю віддачі двох ns-електронів. При цьому утворюються іони Е ^{2 +.} При вивченні дифракції рентгенівських променів з'ясувалося, що в деяких з'єднаннях елементи IIА підгрупи виявляють одновалентності. Прикладом таких сполуки є ЕГ, які виходять при додаванні Е до розплаву ЕГ _2. Всі елементи цього ряду не зустрічаються в природі у вільному стані через високу активності.  

2. Фізичні властивості лужноземельних металів.  Са і його аналоги являють собою сріблясто-білі метали. Кальцій з них самий твердий. Стронцій і особливо барій значно м'якше кальцію. Всі лужноземельні метали пластичні, добре піддаються куванні, різання та прокатки. Кальцій при звичайних умовах кристалізується в ГЦК-структурою з періодом а = 0,556 нм (КЧ = 12), а при температурі вище 464 ^о С в ОЦК-стуктуре. Са утворює сплави з Li, Mg, Pb, Cu, Cd, Al, Ag, Hg. Стронцій має ГЦК - структуру; при температурі 488 ^о С стронцій зазнає поліморфний перетворення і кристалізується в гексагональній структурі. Він парамагнітен. Барій кристалізується в ОЦК структурі. Са і Sr здатні утворювати між собою безперервний ряд твердих розчинів, а в системах Са-Ва і Sr-Ba з'являються області розшаровування. У рідкому стані стронцій змішується з Ве, Hg, Ga, In, Sb, Bi, Tl, Al, Mg, Zn, Sn, Pb. З останніми чотирма Sr утворює інтерметаліди. Електропровідність лужноземельних металів з підвищенням тиску падає, всупереч зворотному процесу у решти типових металів. Нижче наведені деякі константи для лужноземельних металів.

3. Хімічні властивості елементів

З хімічної точки зору Ве і особливо магній - активні метали, з високою спорідненістю до окислювача (кисень, галогеніди та ін.) На повітрі берилій і магній покриваються тонкою оксидною плівкою. Вода не діє на берилій. Магній повільно витісняє з води водень при кип'ятінні. Обидва елементи згоряють на повітрі при нагріванні з реакції 2Е + О ₂ = 2ЕО, виділяючи багато тепла і світла (на цьому засновано застосування магнію в піротехніку). Крім окисів утворюється ще Е ₃ N _2. Магній загоряється при 650 ⁰ С, берилій - при 900 ⁰ С. Обидва з'єднуються з галогенами, а при нагріванні - з сіркою і азотом. Обидва елементи відновлюють Si, Ti, K, Ba з оксидів. Магній, як правило, реагує енергійніше. Обидва елементи добре розчиняються у розбавлених кислотах, які не є окислювачами. Берилій розчиняється в HNO ₃ лише при нагріванні. Гаряча кон-центрувати сірчана кислота повільно розчиняє Е виділяючи SO ₂ або H ₂ S. HГ (Г = Сl, Br, I) у газоподібному стані легко діють на Е. На магній не надають помітного дії HF будь-якої концентрації, розчини NaOH, Na ₂ CO _3. На берилій ж концентровані розчини лугів діють вже при кімнатній температурі за схемою:

2NaOH + Be + 2H ₂ O = Na ₂ [Be (OН) _4] + H _2. У цьому берилій подібний з алюмінієм. З воднем сполучається безпосередньо лише магній (при тиску). Ве до температури плавлення з воднем не реагує, однак при термічному розкладанні беріллійорганіческіх сполук (2000 ^о С) утворюється ВeH _2.