Beryllium, hořčík a kovy alkalických zemin
Hlavní záložky
1. Elektronová konfigurace s2-prvků
Označení s2-prvky znamená, že 2 valenční elektrony (ty, které se nachází v nejvzdálenější obsazené - valenční - vrstvě od jádra) těchto prvků se nachází v orbitalu typu s. Helium má elektronovou konfiguraci 1s2.
Elektronová konfigurace s2-prvků je tedy: [VP] ns2
(VP... vzácný plyn n ... číslo periody, kde se daný prvek nachází)
2. Vlastnosti beryllia, hořčíku a kovů alkalických zemin
Skupina II.A periodické soustavy prvků je tvořena beryliem Be, hořčíkem Mg a kovy alkalických zemin (vápníkem Ca, stronciem Sr, baryem Ba a radiem Ra).
Beryllium, hořčík a kovy alkalických zemin jsou převážně měkké kovy, a tak je lze krájet nožem. Působením vzduchu oxidují, a tak se pokrývají vrstvičkou oxidačních produktů. Na čerstvém řezu však mají kovový lesk. Některé z nich musejí být pro svoji reaktivitu uchovávány pod petrolejem. Dobře reagují s vodou (za vzniku vodíku a hydroxidu) nebo halogeny (prvky VII.A skupiny – fluor, chlor, brom, jod), kdy vznikají patřičné halogenidy. Většina sloučenin berylia, barya a stroncia patří mezi jedy.
3. Výskyt beryllia, hořčíku a kovů alkalických zemin
Kvůli vysoké reaktivitě se s2-prvky nevyskytují v přírodě v elementární podobě. Jsou však vázány v mnoha minerálech, jako například: beryl Be3Al2Si6O18 (odrůdami jsou smaragd a akvamarín), magnesit MgCO3, dolomit MgCO3 • CaCO3, vápenec CaCO3, kazivec CaF2 (fluorit), sádrovec CaSO4 • 2 H2O, baryt BaSO4, witherit BaCO3, celestin SrSO4, stroncianit SrCO3. Hořčík nalezneme také v zeleném rostlinném barvivu chlorofylu.
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
4. Výroba beryllia, hořčíku a kovů alkalických zemin
Berylium, hořčík i kovy alkalických zemin lze získat elektrolýzou tavenin jejich chloridů. Hořčík lze získat redukcí oxidu hořečnatého karbidem vápenatým, vápník redukcí jeho chloridu hliníkem, baryum redukcí oxidu barnatého hliníkem.
MgO + CaC2 → Mg + CaO + 2 C
3 BaO + 2 Al → Al2O3 + 3 Ba
5. Využití beryllia, hořčíku a kovů alkalických zemin
Jelikož jsou tyto prvky silně elektropozitivní prvky (mají nízkou hodnotu elektronegativity, tj. schopnost přitahovat k sobě vazebný elektronový pár), využívají se jako redukční činidla. Jejich širší uplatnění v elementární podobě je však omezeno jejich vysokou reaktivitou. Kationty kovů alkalických zemin mají schopnost barvit plamen do různých odstínů, čehož se využívá v pyrotechnice. Zbarvení plamene jednotlivými kationty zpřehledňuje následující obrázek:
Slitiny beryllia se pro svoji lehkost a odolnost využívají při konstrukci plášťů letadel a kosmických lodí, hořčík dříve využívali fotografové místo dnešního blesku. Kation vápenatý Ca2+ používá organismus pro regulaci srážení krve.
6. Chemické vlastnosti beryllia, hořčíku a kovů alkalických zemin
Hořčík hoří na vzduchu oslnivým plamenem, přičemž vzniká směs oxidu a nitridu hořečnatého:
2 Mg + O2 → 2 MgO
3 Mg + N2 → Mg3N2
Reakcí hořčíku s vroucí vodou vzniká zásaditý hydroxid hořečnatý a uvolňuje se vodík:
Mg + 2 H2O → Mg(OH)2 + H2
"Zapálíme plynový kahan a do jeho plamene vložíme do něj hořčíkovou pásku uchopenou v laboratorních kleštích. Jakmile páska vzplane, položíme ji na keramickou síťku. Dále si připravíme baňku naplněnou do poloviny jejího objemu vodou a obohacenou pár kapkami fenolftaleinu. Zapálíme druhou hořčíkovou pásku a hořící ji vhodíme do baňky s vodou."
Obdobně vzniká reakcí vápníku s vodou hydroxid vápenatý a vodík:
Ca + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2
