- •Тема 1. Периодическая система и строение атомов
- •Темы 2-3. Химическая связь. Строение вещества в конденсированном состоянии
- •Метод валентных связей
- •Теория гибридизации
- •Метод молекулярных орбиталей
- •Тема 4. Скорость химических реакций, основные понятия термодинамики
- •Обратимость химических реакций.
- •Смещение химического равновесия
- •Химическая термодинамика
- •Тема 5. Растворы
- •Способы выражения концентрации растворов
- •Коллигативные свойства растворов
- •Тема 6. Растворы электролитов
- •Сильные электролиты (уравнения диссоциации)
- •Слабые электролиты (уравнения диссоциации)
- •Теория сильных электролитов
- •Теория слабых электролитов
- •Ионные уравнения реакций
- •Тема 7. Равновесия в растворах, протолитическое равновесие, гидролиз солей Диссоциация воды. Водородный и гидроксильный показатели
- •Произведение растворимости
- •0,01 Моль 0,01 моль 0,01 моль
- •Гидролиз солей
- •Описание гидролиза как обратимого процесса
- •Тема 8. Окислительно-восстановительные реакции и электрохимия
- •Метод электронного баланса
- •Метод полуреакций (электронно-ионного баланса)
- •Электрохимические процессы
- •Электродные потенциалы
- •Гальванические элементы
- •Аккумуляторы
- •Электролиз
- •Тема 9. Химическая связь в комплексных соединениях
- •Координационная теория Вернера
- •Номенклатура комплексных соединений
- •Диссоциация комплексных соединений
- •Природа химической связи в комплексах
- •Тема 10. I-II группы псэ Главная подгруппа I группы
- •Соединения щелочных металлов
- •Побочная подгруппа I группы
- •Серебро
- •Главная подгруппа II группы
- •Жесткость воды и методы ее устранения
- •Побочная подгруппа II группы
- •Цинк и кадмий
- •Химические свойства
- •Тема 11. III-IV группы псэ Главная подгруппа III группы
- •Химические свойства
- •Алюминий
- •Химические свойства
- •Галлий, индий, таллий
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа III группы
- •Химические свойства
- •Лантаноиды
- •Химические свойства
- •Актиноиды
- •Химические свойства
- •Главная подгруппа IV группы
- •Углерод
- •Химические свойства
- •Кремний
- •Химические свойства
- •Германий, олово, свинец
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа IV группы
- •Химические свойства
- •Тема 12. V группа псэ Главная подгруппа V группы
- •Химические свойства
- •Азотная кислота и ее соли
- •Химические свойства
- •Мышьяк, сурьма, висмут
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа V группы
- •Химические свойства
- •Тема 13. VI группа псэ
- •Химические свойства
- •Селен, теллур, полоний
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VI группы
- •Химические свойства
- •Молибден, вольфрам
- •Химические свойства
- •Тема 14. VII-VIII группы псэ Водород и главная подгруппа VII группы Водород
- •Физические свойства:
- •Химические свойства
- •Главная подгруппа VII группы
- •Химические свойства
- •Химические свойства
- •Кислородсодержащие соединения хлора
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VII группы
- •Химические свойства марганца
- •Главная подгруппа VIII группы
- •Физические свойства инертных (благородных) газов
- •Химические свойства
- •Побочная подгруппа VIII группы
- •Общие свойства триад.
- •Химические свойства
- •Кобальт, никель
- •Химические свойства
- •18.2.3. Платиновые металлы
Главная подгруппа II группы
Общая электронная формула элементов главной подгруппы ...ns2.
Первый элемент Be по своим химическим свойствам (без учета валентности) более похож на алюминий, чем на элементы своей подгруппы. Это явление называется диагональной аналогией. Второй – Mg, имеет сходство как с Ca, так и с Li.
Ca, Sr, Ba и Ra относятся к семейству щелочноземельных металлов.
Все металлы главной подгруппы II группы (кроме Ra) относятся к легким. По своей твердости значительно превосходят щелочные металлы. Самый мягкий барий по своей твердости близок к свинцу. Общим свойством для элементов главной подгруппы II группы является то, что они в своих соединениях проявляют только степень окисления +2.
В природе элементы главной подгруппы II группы широко распространены (кроме Be и Ra). За счет высокой активности в свободном состоянии не встречаются, всегда в виде соединений: CaCO3 – известняк, CaCO3.MgCO3 – доломит, MgCO3 – магнезит, CaSO4.2H2O – гипс, CaF2 – флюорит, BaCO3 – витерит, SrCO3 – стронцианит, MgCl2.KCl – карналит, Be3Al3[Si6O18] – берилл (изумруд, аквамарин). Радий содержится в урановых рудах в ничтожных количествах. Для получения одного грамма Ra необходимо переработать около 30 тонн руды.
Получают щелочноземельные металлы электролизом расплавленных солей.
Химические свойства
1. Все они взаимодействуют с водой, однако Be и Mg взаимодействуют с водой только до образования на их поверхности плотной пленки гидроксида, мало растворимой в воде и предохраняющей основной металл от дальнейшего растворения:
Mg + 2H2O = Mg(OH)2 ↓ + H2 ↑
Щелочноземельные металлы с водой взаимодействуют более энергично.
2. Устойчивость к окислению кислородом воздуха убывает от бериллия к барию.
3. При взаимодействии с кислородом образуются нормальные оксиды состава МО. Пероксиды менее устойчивы, чем пероксиды щелочных металлов.
4. С водородом образуют гидриды:
Ca + H2 = CaH2
Эти гидриды, как и гидриды щелочных металлов, имеют солеобразный характер. Водород в них проявляет отрицательную степень окисления -1.
5. Оксиды и гидроксиды получаются сжиганием соответствующего металла в кислороде или термическим разложением кислородсодержащих солей:
CaCO3 = CaO + CO2
Соединяясь с водой, оксиды переходят в гидроксиды:
CaO + H2O = Ca(OH)2
Основный характер гидроксидов возрастает сверху вниз по группе. Гидроксид бериллия амфотерен. Mg(OH)2 обнаруживает слабые основные свойства. Ca(OH)2 , Sr(OH)2 , Ba(OH)2 - сильные основания.
6. При обычной температуре или при нагревании щелочноземельные металлы взаимодействуют с кислородом, азотом, углеродом, водородом, фосфором, галогенами.
7. При прокаливании с углем карбонаты щелочноземельных металлов образуют карбиды, которые представляют собой соединения нестехиометрического состава, т.е. не отвечающие правилу формальной валентности:
CaCO3 + 3C = CaC2 + CO + CO2
8. При взаимодействии CaC2 с водой получается ацетилен:
CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2
9. При обжиге карбонатов образуются оксиды:
CaCO3 = CaO + CO2
Оксид кальция, полученный обжигом известняков, носит техническое название “негашеная известь”. CaO бурно взаимодействует с водой:
CaO + H2O = Ca(OH)2
Полученный гидроксид носит техническое название “гашеная известь”, которая при добавлении оксида кремния (песка) используется в строительном деле в качестве вяжущего материала. Затвердевание извести происходит за счет взаимодействия с атмосферным углекислым газом:
Ca(OH)2 + СO2 = CaСO3 + H2O
В строительном деле используется так же гипс (CaSO4. 2H2O), при прокаливании которого (150оС) образуется алебастр (CaSO4 . 0,5H2O):
CaSO4 . 2H2O = CaSO4 . 0,5H2O + 1,5H2O
Из простых веществ применение находят в основном бериллий и магний в качестве покрытия для урана в тепловыделяющих элементах атомных реакторов. Значительные количества магния используется в виде сплавов в автомобильной и авиационной промышленностях.