Berylowce
Berylowce (metale ziem alkalicznych, wapniowce[1]) – pierwiastki chemiczne 2 (daw. IIA lub II głównej) grupy układu okresowego pierwiastków: beryl (Be), magnez (Mg), wapń (Ca), stront (Sr), bar (Ba) i rad (Ra). Wszystkie są dwuwartościowe.
-
beryl -
magnez -
wapń -
stront -
bar -
rad
Położenie w układzie okresowym
[edytuj | edytuj kod]Berylowce wraz z litowcami tworzą blok s. Ogólna konfiguracja elektronowa berylowców to [GS] ns2, gdzie GS oznacza poprzedzający gaz szlachetny.
Występowanie w przyrodzie
[edytuj | edytuj kod]Najbardziej rozpowszechnionym w skorupie ziemskiej berylowcem jest wapń (4,15%). W postaci węglanu CaCO
3 występuje w postaci powszechnych minerałów, jak wapień, kreda czy marmur. Uwodniony siarczan wapnia CaSO
4·2H
2O znany jest jako gips. Hydroksyapatyt, będący solą wapnia, jest kluczowym składnikiem tkanki kostnej[2].
Magnez również występuje pospolicie w skorupie ziemskiej (2,33%). Tworzy liczne minerały, m.in. oliwin, serpentyn, talk, dolomit, kizeryt, kainit. Magnez jest składnikiem chlorofilu, tworząc w kompleksie z porfiryną układ światłoczuły[2].
Stront i bar występują rzadziej (ok. 4×10−2%), a beryl jeszcze rzadziej (2,8×10−4%). Rad występuje jedynie w śladowych ilościach (około 9×10−7 ppm) w rudach uranu[2][3].
Zwyczajowa nazwa tej grupy pierwiastków – metale ziem alkalicznych – pochodzi od ich tlenków wykazujących odczyn zasadowy (tlenki metali dawniej nazywane były ziemiami). Berylowce nie występują w przyrodzie w stanie wolnym.
Właściwości fizyczne
[edytuj | edytuj kod]Wszystkie berylowce są miękkimi, lekkimi i łatwo topliwymi metalami. Miękkość i topliwość rośnie z kolejnymi okresami w grupie.
Właściwości chemiczne
[edytuj | edytuj kod]Metale te, oprócz berylu, cechują silne własności metaliczne i zasadowe. Tlenki i wodorotlenki berylowców także mają charakter zasadowy, który zwiększa się w kolejnych okresach. Wyjątkiem jest beryl, którego związki są generalnie amfoteryczne. Berylowce są nieco mniej reaktywne od poprzedzających je w układzie okresowym metali alkalicznych. Występują na +II stopniu utlenienia i tworzą jony typu M2+
. Wapń, stront, bar i rad reagują z tlenem oraz z wodą w temperaturze pokojowej. Magnez w tych warunkach pokrywa się cienką, matową warstwą tlenku lub wodorotlenku. Rozpoczęcie reakcji z wodą wymaga podgrzania. Beryl na powietrzu pokrywa się ochronną warstewką tlenku[2]. Ogólny zapis reakcji berylowca (M) z wodą:
- M + 2H
2O → M(OH)
2 + H
2↑
Wszystkie berylowce reagują łatwo z kwasami, dając odpowiednią sól i gazowy wodór. Tej reakcji nie ulega beryl z kwasem azotowym (pokrywa się tlenkiem, BeO), oraz magnez z kwasem fluorowodorowym (pokrywa się trudno rozpuszczalnym fluorkiem, MgF
2). Jedynie beryl reaguje ze stężonymi zasadami (powstają jony kompleksowe [Be(OH)
4]2−
)[2].
Otrzymywanie
[edytuj | edytuj kod]Metale te otrzymuje się przez elektrolizę ich stopionych soli. Magnez można również otrzymać poprzez redukcję tlenku w temp. ok. 2600 °C w ochronnej atmosferze wodoru lub gazu ziemnego, np. w reakcji z węglem[2]:
- MgO + C → Mg + CO
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Jerzy Chodkowski (red.): Mały słownik chemiczny. Wyd. V. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1976. Według niektórych źródeł do wapniowców zaliczają się tylko wapń, stront i bar. Zob. Stanisław Tołłoczko, Wiktor Kemula: Chemia nieorganiczna z zasadami chemii ogólnej. Warszawa: PWN, 1954.
- ↑ a b c d e f Adam Bielański: Podstawy Chemii Nieorganicznej. Wyd. 6. T. 2. Warszawa: PWN, 2010, s. 820–824. ISBN 978-83-01-16282-5.
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics. Wyd. 91. Boca Raton: CRC Press, 2010, s. 14–18.
Bibliografia
[edytuj | edytuj kod]- Mirosław Grębosz, Szczepan Zapotoczny: Słownik szkolny chemia. Kraków: Zielona Sowa, 2003. ISBN 83-7389-037-8.
- Piotr Chmielewski, Adam Jezierski: Słownik chemiczny. Wrocław: Europa, 2003. ISBN 83-88962-27-2.