알칼리 토금속 수산화물의 물리적 특성. 알칼리 토금속: 간략한 특성. 단순 물질의 물리적 특성
주기율표 I족 원소는 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), 프란슘(Fr)입니다. 매우 부드럽고 연성이 있으며 가용성이며 가벼우며 일반적으로 은백색입니다. 화학적으로 매우 활동적입니다. 물과 격렬하게 반응하여 형성됨 알칼리(따라서 이름).
모든 알칼리 금속은 매우 활성적이며, 모든 화학 반응에서 환원 특성을 나타내며, 유일한 원자가 전자를 포기하고 양전하를 띤 양이온으로 변하며 +1의 단일 산화 상태를 나타냅니다.
환원 능력은 ––Li–Na–K–Rb–Cs 계열에서 증가합니다.
모든 알칼리 금속 화합물은 본질적으로 이온성입니다.
거의 모든 염은 물에 용해됩니다.
낮은 용융 온도,
낮은 밀도,
부드러워서 칼로 자르세요
활동으로 인해 알칼리 금속은 등유 층 아래에 저장되어 공기와 습기의 접근을 차단합니다. 리튬은 매우 가벼우며 등유 속에서 표면으로 떠오릅니다. 따라서 바셀린 층 아래에 보관됩니다.
알칼리 금속의 화학적 성질
1. 알칼리 금속은 물과 적극적으로 상호 작용합니다.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
2Li + 2H2O → 2LiOH + H2
2. 알칼리 금속과 산소의 반응:
4Li + O 2 → 2Li 2 O(산화리튬)
2Na + O 2 → Na 2 O 2 (과산화나트륨)
K + O 2 → KO 2 (과산화칼륨)
공기 중에서 알칼리 금속은 즉시 산화됩니다. 따라서 유기용제(등유 등) 층 아래에 저장됩니다.
3. 알칼리 금속과 다른 비금속의 반응에서 이원 화합물이 형성됩니다.
2Li + Cl 2 → 2LiCl(할로겐화물)
2Na + S → Na 2 S(황화물)
2Na + H 2 → 2NaH(수소화물)
6Li + N 2 → 2Li 3 N(질화물)
2Li + 2C → Li 2 C 2 (탄화물)
4. 알칼리 금속과 산의 반응
(드물게 수행됨, 물과 경쟁 반응이 있음):
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
5. 알칼리 금속과 암모니아의 상호 작용
(나트륨아미드가 형성됨):
2Li + 2NH 3 = 2LiNH 2 + H 2
6. 알칼리 금속과 알코올 및 페놀의 상호 작용(이 경우 산성 특성을 나타냄):
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2;
2K + 2C6H5OH = 2C6H5OK + H2;
7. 알칼리 금속 양이온에 대한 정성적 반응 - 불꽃이 다음과 같은 색상으로 착색됩니다.
Li+ – 카민 레드 
Na+ – 노란색
K + , Rb + 및 Cs + – 보라색
알칼리 금속의 제조
금속 리튬, 나트륨 및 칼륨 얻다용융염(염화물)과 루비듐 및 세슘의 전기분해에 의해 염화물이 칼슘과 함께 가열될 때 진공에서 환원에 의해: 2CsCl+Ca=2Cs+CaCl 2
나트륨과 칼륨의 진공-열 생산도 소규모로 사용됩니다.
2NaCl+CaC 2 = 2Na+CaCl 2 +2C;
4KCl+4CaO+Si=4K+2CaCl2+Ca2SiO4.
활성 알칼리 금속은 휘발성이 높기 때문에 진공-열 공정에서 방출됩니다(그 증기는 반응 영역에서 제거됩니다).
그룹 I s-원소의 화학적 성질과 생리적 효과의 특징
리튬 원자의 전자 구성은 1s 2 2s 1입니다. 2주기에서 가장 큰 원자반경을 가지며, 이는 원자가 전자의 제거 및 불활성 기체(헬륨)의 안정적인 구성으로 Li+ 이온의 출현을 용이하게 한다. 결과적으로, 그 화합물은 리튬에서 다른 원자로 전자를 전달하고 소량의 공유성을 갖는 이온 결합을 형성함으로써 형성됩니다. 리튬은 대표적인 금속 원소입니다. 물질 형태로는 알칼리 금속입니다. 그룹 I의 다른 구성원과는 크기가 작고 활동이 가장 적다는 점에서 다릅니다. 이런 점에서 Li에서 대각선으로 위치한 2족 원소인 마그네슘과 유사합니다. 용액에서 Li+ 이온은 고도로 용매화됩니다. 수십 개의 물 분자로 둘러싸여 있습니다. 용매화 에너지(용매 분자의 첨가) 측면에서 리튬은 알칼리 금속 양이온보다 양성자에 더 가깝습니다.
Li + 이온의 작은 크기, 핵의 높은 전하 및 단 2개의 전자는 이 입자 주위에 상당히 중요한 양전하 필드가 나타나는 조건을 생성하므로 용액에서 상당수의 극성 용매 분자가 그것에 매력을 느끼고 배위수가 높으면 금속은 상당한 수의 유기리튬 화합물을 형성할 수 있습니다.
나트륨은 3번째 기간을 시작하므로 외부 수준에는 1e만 있습니다. , 3s 궤도를 차지합니다. Na 원자의 반지름은 3주기에서 가장 크다. 이 두 가지 특징은 요소의 성격을 결정합니다. 전자 구성은 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1입니다. . 나트륨의 유일한 산화수는 +1이다. 전기 음성도가 매우 낮기 때문에 화합물에서 나트륨은 양전하를 띤 이온 형태로만 존재하며 화학 결합에 이온 특성을 부여합니다. Na+이온은 Li+에 비해 크기가 훨씬 크고 용매화도가 그리 좋지 않습니다. 그러나 용액에는 자유 형태로 존재하지 않습니다.
K + 및 Na + 이온의 생리학적 중요성은 지각을 구성하는 구성 요소 표면의 흡착성이 다르기 때문에 발생합니다. 나트륨 화합물은 약간만 흡착되는 반면, 칼륨 화합물은 점토 및 기타 물질에 의해 단단히 고정됩니다. 세포와 환경 사이의 경계면인 세포막은 K + 이온이 투과할 수 있기 때문에 세포 내 K + 농도가 Na + 이온보다 훨씬 높습니다. 동시에 혈장의 Na + 농도는 칼륨 함량을 초과합니다. 세포막 전위의 출현은 이러한 상황과 관련이 있습니다. K + 및 Na + 이온은 신체 액상의 주요 구성 요소 중 하나입니다. Ca 2+ 이온과의 관계는 엄격하게 정의되어 있으며 이를 위반하면 병리 현상이 발생합니다. Na+ 이온이 신체에 도입되면 눈에 띄는 유해한 영향이 없습니다. K + 이온 함량의 증가는 해롭지 만 정상적인 조건에서는 농도의 증가가 위험한 값에 도달하지 않습니다. Rb + , Cs + , Li + 이온의 영향은 아직 충분히 연구되지 않았습니다.
알칼리 금속 화합물 사용과 관련된 다양한 부상 중에서 가장 흔한 것은 수산화물 용액에 의한 화상입니다. 알칼리의 효과는 피부 단백질의 용해 및 알칼리성 알부민의 형성과 관련이 있습니다. 알칼리는 가수분해의 결과로 다시 방출되어 신체의 더 깊은 층에 작용하여 궤양을 유발합니다. 알칼리의 영향으로 손톱이 둔해지고 부서지기 쉽습니다. 매우 묽은 알칼리 용액을 사용하더라도 눈 손상은 표면적 파괴뿐만 아니라 눈의 더 깊은 부분(홍채) 손상을 동반하여 실명을 초래합니다. 알칼리 금속 아미드가 가수분해되는 동안 알칼리와 암모니아가 동시에 생성되어 섬유소성 기관지염과 폐렴을 유발합니다.
칼륨은 G. Davy에 의해 1807년에 습식 수산화칼륨의 전기분해를 통해 나트륨과 거의 동시에 얻어졌습니다. 이 원소는 이 화합물의 이름인 "가성 칼륨"에서 이름을 얻었습니다. 칼륨의 특성은 원자와 이온의 반경 차이로 인해 나트륨의 특성과 크게 다릅니다. 칼륨 화합물의 결합은 이온성이 강하고 K + 이온 형태에서는 크기가 크기 때문에 나트륨보다 분극 효과가 덜합니다. 천연 혼합물은 39K, 40K, 41K의 세 가지 동위원소로 구성됩니다. 그 중 하나는 40K입니다. ‑ 는 방사성이며 광물과 토양의 방사능 중 일정 비율은 이 동위원소의 존재와 관련이 있습니다. 반감기는 13억 2천만년으로 길다. 샘플에서 칼륨의 존재를 확인하는 것은 매우 쉽습니다. 금속 및 그 화합물의 증기는 불꽃을 보라색-빨간색으로 채색합니다. 요소의 스펙트럼은 매우 간단하며 4s 궤도에서 1e의 존재를 증명합니다. 이 연구는 스펙트럼 구조의 일반적인 패턴을 찾는 근거 중 하나가 되었습니다.
1861년, 스펙트럼 분석을 통해 광천의 염분을 연구하던 중 로버트 분젠(Robert Bunsen)은 새로운 원소를 발견했습니다. 그 존재는 다른 원소에 의해 생성되지 않는 스펙트럼의 진한 빨간색 선으로 입증되었습니다. 이 선의 색상에 따라 이 원소의 이름은 루비듐(루비두스 - 진한 빨간색)으로 명명되었습니다. 1863년에 R. Bunsen은 그을음으로 루비듐 주석산염(주석산염)을 환원하여 순수한 형태로 이 금속을 얻었습니다. 요소의 특징은 원자의 쉬운 흥분성입니다. 전자 방출은 가시 스펙트럼의 적색 광선의 영향으로 나타납니다. 이는 원자 4d와 5s 궤도의 에너지가 약간 다르기 때문입니다. 안정 동위원소를 갖는 모든 알칼리 원소 중에서 루비듐(세슘과 같은)은 가장 큰 원자 반경과 작은 이온화 잠재력을 가지고 있습니다. 이러한 매개변수는 높은 전기양성도, 극심한 화학적 활성, 낮은 융점(39°C) 및 외부 영향에 대한 낮은 저항성 등 요소의 특성을 결정합니다.
루비듐과 같은 세슘의 발견은 스펙트럼 분석과 관련이 있습니다. 1860년에 R. Bunsen은 당시 알려진 어떤 원소에도 속하지 않는 스펙트럼에서 두 개의 밝은 파란색 선을 발견했습니다. 하늘색을 뜻하는 '카이시우스(Caesius)'라는 이름도 여기서 유래됐다. 이는 여전히 측정 가능한 양으로 존재하는 알칼리 금속 하위족의 마지막 원소입니다. 가장 큰 원자 반경과 가장 작은 첫 번째 이온화 전위가 이 원소의 특성과 거동을 결정합니다. 이는 뚜렷한 전기 양성성과 뚜렷한 금속 특성을 가지고 있습니다. 외부 6s 전자를 기증하려는 욕구는 모든 반응이 극도로 격렬하게 진행된다는 사실로 이어집니다. 원자 5d와 6s 오비탈 에너지의 작은 차이는 원자의 약간의 흥분성을 유발합니다. 세슘으로부터의 전자 방출은 눈에 보이지 않는 적외선(열)의 영향으로 관찰됩니다. 원자 구조의 이러한 특징은 전류의 우수한 전기 전도성을 결정합니다. 이 모든 것이 세슘을 전자 장치에 없어서는 안 될 요소로 만듭니다. 최근에는 미래 연료이자 열핵융합 문제 해결과 관련하여 세슘 플라즈마에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
공기 중에서 리튬은 산소뿐만 아니라 질소와도 적극적으로 반응하여 Li 3 N(최대 75%)과 Li 2 O로 구성된 필름으로 덮입니다. 나머지 알칼리 금속은 과산화물(Na 2 O 2)과 슈퍼옥사이드(K 2 O 4 또는 KO 2).
다음 물질은 물과 반응합니다:
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3;
Na 2 O 2 + 2 H 2 O = 2 NaOH + H 2 O 2;
K 2 O 4 + 2 H 2 O = 2 KOH + H 2 O 2 + O 2.
잠수함과 우주선에서 공기를 재생하기 위해 방독면과 전투 수영 선수(수중 방해 행위자)의 호흡 장치를 분리하는 데 Oxon 혼합물이 사용되었습니다.
Na2O2+CO2=Na2CO3+0.5O2;
K 2 O 4 + CO 2 = K 2 CO 3 + 1.5 O 2.
이는 현재 소방관용 방독면 카트리지 재생을 위한 표준 충전재입니다.
알칼리 금속은 가열되면 수소와 반응하여 수소화물을 형성합니다.
리튬수소화물은 강력한 환원제로 사용됩니다.
수산화물알칼리 금속은 유리 및 도자기 접시를 부식시키며 석영 접시에서는 가열할 수 없습니다.
SiO 2 +2NaOH=Na 2 SiO 3 +H 2 O.
수산화나트륨과 수산화칼륨은 끓는점(1300°C 이상)까지 가열해도 물이 분리되지 않습니다. 일부 나트륨 화합물은 다음과 같이 불립니다. 탄산 음료:
a) 소다회, 무수 소다, 세탁 소다 또는 그냥 소다 - 탄산나트륨 Na 2 CO 3;
b) 결정질 소다 - 탄산나트륨 Na 2 CO 3의 결정질 수화물. 10H2O;
c) 중탄산염 또는 음주 - 중탄산 나트륨 NaHCO 3;
d) 수산화나트륨(NaOH)을 가성소다 또는 가성소다라고 합니다.
칼슘 하위 그룹의 원소를 알칼리 토금속이라고합니다. 이 이름의 유래는 산화물(연금술사의 "토양")이 물에 알칼리 반응을 일으킨다는 사실 때문입니다. 알칼리 토금속은 가장 흔히 다음과 같이 분류됩니다.칼슘 , 스트론튬, 바륨 및 라듐 , 덜 자주 마그네슘 . 이 하위 그룹의 첫 번째 요소는베릴륨 , 대부분의 특성에서 알루미늄에 훨씬 더 가깝습니다.
널리 퍼짐:
칼슘은 지각의 총 원자 수의 1.5%를 차지하는 반면, 라듐의 함량은 매우 적습니다(8-10-12%). 중간 원소인 스트론튬(0.008)과 바륨(0.005%)은 칼슘에 더 가깝습니다. 바륨은 1774년에 발견되었고, 스트론튬은 1792년에 발견되었습니다. 원소 Ca, Sr 및 Ba는 1808년에 처음으로 얻어졌습니다. 칼슘 th는 질량수가 40(96.97%), 42(0.64), 43(0.14), 44(2.06), 46(0.003), 48(0.19)인 동위원소로 구성됩니다. 스트론튬 - 84 (0,56%), 86 (9,86), 87 (7,02), 88 (82,56); 바륨 -130(0.10%), 132(0.10), 134(2.42), 135(6.59), 136(7.81), 137(11.32), 138(71.66) . 동위원소로부터 라듐 가장 중요한 것은 자연적으로 발생하는 226Ra(원자의 평균 수명은 2340년)입니다.
칼슘 화합물(석회석, 석고)은 고대부터 알려져 있었고 실제로 사용되었습니다. 다양한 규산염 암석 외에도 Ca, Sr 및 Ba는 주로 미네랄인 난용성 이산화탄소 및 황산염의 형태로 발견됩니다.
CaC0 3 - 방해석 CaS0 4 - ko수소석고
SrC0 3 - 스트론티아나이트 SrS0 4 - 셀레스틴
ВаС0 3 - 시들다 BaS0 4 - 무거운 스파링
CaMg(CO 3) 2 - 백운석 MgCO 3 - 마그네사이트
석회암과 분필 형태의 탄산칼슘은 때때로 산맥 전체를 형성합니다. CaCO 3 - 대리석의 결정화된 형태는 훨씬 덜 일반적입니다. 황산칼슘의 경우 광물 석고(CaSO 4 2H 2 0)의 형태로 발견되는 것이 가장 일반적이며, 그 침전물은 종종 매우 강력합니다. 위에 나열된 것 외에도 중요한 칼슘 광물은 다음 방정식에 따라 불산을 얻는 데 사용되는 형석 -CaF 2입니다.
CaF 2 +H 2 SO 4 (농도) →CaSO 4 +HF
스트론튬과 바륨의 경우 황산염 광물이 이산화탄소 광물보다 더 일반적입니다. 라듐의 1차 매장지는 우라늄 광석과 관련이 있습니다(우라늄 1000kg당 광석에는 라듐이 0.3g만 포함되어 있습니다).
영수증:
유리 알칼리 토금속의 알루미열 생산은 다음 계획에 따라 약 1200°C의 온도에서 수행됩니다.
ZE0 + 2A엘=Al2O3+ZE
고진공에서 알루미늄 금속으로 산화물을 가열함으로써. 이 경우, 알칼리 토금속은 증류되어 설비의 더 차가운 부분에 침전됩니다. 대규모(연간 약 수천 톤)에서는 칼슘만 생산되며, 이는 용융된 CaCl2를 전기분해하여도 얻습니다. 알루미늄열요법 과정은 Al 2 O 3와의 부분 융합을 포함한다는 점에서 복잡합니다. 예를 들어, 칼슘의 경우 반응은 다음 방정식에 따라 진행됩니다.
3CaO + Al2O3 →Ca3(AlO3)2
생성된 알칼리 토금속과 알루미늄의 부분적인 융합도 발생할 수 있습니다.
전해조 금속 칼슘 생산을 위한 내부 흑연 라이닝이 있는 용광로가 있으며, 흐르는 물에 의해 아래에서 냉각됩니다. 무수 CaCl2를 용광로에 넣고 전극은 철 음극과 흑연 양극입니다. 이 공정은 20-30V의 전압, 최대 10,000암페어의 전류, 저온(약 800°C)에서 수행됩니다. 후자의 상황 덕분에 용광로의 흑연 라이닝은 항상 고체 염의 보호층으로 덮여 있습니다. 음극에 충분히 높은 전류밀도(약 100A/cm 3)에서만 칼슘이 잘 석출되기 때문에 음극은 전기분해가 진행됨에 따라 점차 위로 올라가서 끝부분만 용탕에 잠긴 상태로 남는다. 따라서 실제 음극은 금속 칼슘 자체(고형화된 소금 껍질에 의해 공기와 분리되어 있음)이며, 일반적으로 진공 또는 아르곤 분위기에서 증류하여 정화합니다.
물리적 특성:
칼슘과 그 유사체는 가단성이 있는 은백색 금속입니다. 이 중 칼슘 자체는 매우 단단하고 스트론튬, 특히 바륨은 훨씬 더 부드럽습니다. 알칼리 토금속의 일부 상수는 아래와 같이 비교됩니다.
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밀도, g/cm 3 |
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녹는점, °C |
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끓는점, °C |
알칼리 토금속의 휘발성 화합물은 Ca - 주황색-빨간색(벽돌), Sr 및 Ra - 카민-빨간색, Ba - 황록색 등 특징적인 색상으로 불꽃을 채색합니다. 이는 문제의 원소를 발견하기 위한 화학 분석에 사용됩니다.
화학적 특성 :
공기 중에서 칼슘과 그 유사체는 부분적으로 과산화물(E0 2)과 질화물(E 3 N 2)을 포함하는 일반 산화물(EO)과 함께 필름으로 덮여 있습니다. 전압 계열에서 알칼리 토금속은 마그네슘의 왼쪽에 위치하므로 묽은 산뿐만 아니라 물에서도 수소를 쉽게 대체합니다. Ca에서 Ra로 갈 때 상호작용의 에너지가 증가합니다. 해당 화합물에서 문제의 요소는 2가입니다. 알칼리 토금속은 준금속과 매우 에너지적으로 결합하여 열을 많이 방출합니다.
· 일반적으로 알칼리 토금속이 산소와 상호 작용할 때 산화물 형성이 나타납니다.
2E +O 2 →2EO
여러 화합물의 간단한 이름을 아는 것이 중요합니다.
표백제, 표백제(표백제) – CaCl 2 ∙ Ca(ClO) 2
소석회(보풀) – Ca(OH) 2
석회 - Ca(OH) 2, 모래 및 물의 혼합물
석회유 – 석회수에 Ca(OH) 2 현탁액
소다 - 고체 NaOH와 Ca(OH) 2 또는 CaO의 혼합물
생석회 (끓는 액체) - CaO
· 칼슘과 그 산화물의 예를 사용하여 물과의 상호 작용:
Ca+2H2O→Ca(OH)2+H2
CaO+H 2 O→Ca(OH) 2 +16 kcal("소화" 석회)
산과 상호 작용할 때 알칼리 토금속의 산화물 및 수산화물은 일반적으로 무색인 해당 염을 쉽게 형성합니다.
이건 재미 있네:
석회를 소석회할 때 물을 NaOH 용액으로 대체하면 소위 소다석회가 생성됩니다. 실제로 생산 과정에서 분쇄된 CaO가 농축된 수산화나트륨 용액(NaOH에 대한 중량비 2:1)에 첨가됩니다. 생성된 덩어리를 혼합한 후 철 용기에서 증발 건조시키고 가볍게 하소한 후 분쇄합니다. 소다 라임은 긴밀한 혼합물입니다.칼슘(OH) 2 NaOH와 함께 사용되며 실험실에서 이산화탄소를 흡수하기 위해 널리 사용됩니다.
일반 산화물과 함께 E0 2 유형의 백색 과산화물은 칼슘 하위 그룹의 요소로 알려져 있습니다. 이들 중 과산화바륨(BaO2)은 특히 과산화수소 생산을 위한 출발 생성물로 사용되는 실용적으로 중요합니다.
BaO 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + H 2 O 2
기술적으로 BaO 2 는 BaO를 공기 흐름 속에서 500°C까지 가열하여 얻습니다. 이 경우 반응에 따라 산소를 첨가한다.
2BaO + O 2 = 2BaO 2 + 34 kcal
반대로 더 가열하면 BaO 2가 산화바륨과 산소로 분해됩니다. 따라서 바륨 금속이 연소되면 산화물만 형성됩니다.
· 수소와의 상호작용으로 수소화물 형성:
EN 2 수소화물은 일반적인 용매에 용해되지 않습니다(분해되지 않음). 이들은 다음 계획에 따라 물(미량의 물이라도)과 격렬하게 반응합니다.
EH 2 + 2H 2 O = E(OH) 2 + 2H 2
이 반응은 CaH 2 (1kg이 약 1m 3 H 2를 제공함) 외에 물만 필요하기 때문에 수소를 생산하는 편리한 방법으로 사용될 수 있습니다. 소량의 물에 적신 CaH 2가 공기 중에서 자연적으로 발화되는 상당한 열 방출이 동반됩니다. EN 2 수소화물과 묽은 산의 상호작용은 훨씬 더 활발하게 발생합니다. 반대로, 그들은 물보다 알코올에 더 차분하게 반응합니다.
CaH 2 +2HCl→CaCl 2 +2H 2
CaH 2 +2ROH→2RH+Ca(OH) 2
3CaH 2 +N 2 → Ca 3 N 2 +ЗH 2
CaH 2 +O 2 →CaO+H 2 O
수소화칼슘은 액체 및 기체의 효과적인 건조제로 사용됩니다. 또한 유기 액체, 결정성 수화물 등의 수분 함량을 정량적으로 측정하는 데에도 성공적으로 사용됩니다.
· 비금속과 직접 상호작용할 수 있습니다.
Ca+Cl 2 → CaCl 2
· 질소와의 상호작용. E 3 N 2 백색 내화체. 정상적인 조건에서도 매우 천천히 형성됩니다.
3E+N 2 →E 3 N 2
이들은 다음 계획에 따라 물로 분해됩니다.
E 3 N 2 +6H 2 O→3Ca(OH) 2 +2NH 3
4E 3 N 2 →N 2 +3E 4 N 2 (Ba 및 Sr 질화물의 경우)
E 4 N 2 +8H 2 O→4E(OH) 2 +2NH 3 +H 2
Ba 3 N 2 +2N 2 →3 Ba N 2 (과질화바륨)
묽은 산과 상호작용할 때 이러한 과질화물은 두 분자의 암모니아와 함께 유리 질소 분자도 분리합니다.
E 4 N 2 +8HCl→4ESl 2 +2NH 3 +H 2
E 3 N 2 + ZSO = 3EO + N 2 + ZS
바륨의 경우 반응이 다릅니다.
B a 3 N 2 + 2CO = 2BaO + Ba(CN) 2
이건 재미 있네 :
E+NH 3(액체) →(E(NH 2) 2 +H 2 +ENH+H 2)
4E(NH 2) 2 → EN 2 +2H 2
나는 궁금해E(NH 3) 6 - 암모니아 화합물은 원소와 기체 암모니아의 상호 작용에 의해 형성되며 다음 계획에 따라 분해될 수 있습니다.
E(NH 3) 6 →E(NH 2) 2 +4NH 3 +H 2
추가 난방:
E(NH2)2 →ENH+NH3
3ENH→NH3+E3N2
그러나 고온에서 금속과 암모니아의 상호 작용은 다음 계획에 따라 진행됩니다.
6E+2NH 3 →E시간 2 +E 3N 2
질화물은 할로겐화물을 추가할 수 있습니다.
E 3 N 2 + EHal 2 → 2 E 2 NHal
· 베릴륨을 제외한 알칼리 금속 산화물 및 수산화물은 기본 특성을 나타냅니다.
CaO+2 HCl→СаС엘 2 +H2O
Ca(OH) 2 +2HCl→SaS엘 2 +2H 2 O
Be+2NaOH+2H2O→Na2+H2
BeO+2HCl→Be와 함께l 2 +H 2 O
BeO+2NaOH→Na 2 BeO 2 +H 2 O
· 알칼리 금속 양이온에 대한 정성적 반응 대부분의 간행물은 Ca 2+ 및 Ba 2+에 대한 정성적 반응만을 나타냅니다. 이온 형태로 즉시 살펴보겠습니다.
Ca 2+ +CO 3 2- →CaCO 3 ↓ (백색 침전물)
Ca 2+ +SO 4 2- →CaSO 4 ↓ (백색 응집 침전물)
CaCl 2 + (NH 4) 2 C 2 O 4 → 2NH 4 Cl + CaC 2 O 4 ↓
Ca 2+ +C 2 O 4 2- → CaC 2 O 4 ↓ (백색 침전물)
Ca 2+ - 화염 벽돌 색상의 착색
Ba 2+ +CO 3 2- →BaCO 3 ↓ (백색 침전물)
Ba 2+ +SO 4 2- →BaSO 4 ↓ (백색 침전물)
Ba 2+ +CrO 4 2- →BaCrO 4 ↓ (노란색 침전물, 스트론튬과 유사)
Ba 2+ +Cr 2 O 7 2- +H 2 O→2BaCrO 4 +2H + (노란색 침전물, 스트론튬과 유사)
Ba 2+ - 불꽃을 녹색으로 색칠합니다.
애플리케이션:
산업적 적용은 고려 중인 원소의 화합물에서 거의 독점적으로 발견되며, 그 특성에 따라 사용 영역이 결정됩니다. 예외는 라듐 염이며, 그 실질적인 중요성은 일반적인 특성인 방사능과 관련되어 있습니다. 실제 사용(주로 야금)은 거의 전적으로 칼슘이며, 질산칼슘은 질소 함유 광물질 비료로 널리 사용됩니다. 스트론튬과 질산바륨은 적색(Sr) 또는 녹색(Ba) 불꽃으로 연소되는 화합물을 제조하기 위한 불꽃 제조에 사용됩니다. 개별 천연 품종의 CaCO 3 사용은 다릅니다. 석회석은 건축 작업에 직접 사용되며 가장 중요한 건축 자재인 석회와 시멘트 생산의 원료로도 사용됩니다. 분필은 미네랄 페인트, 광택제 등의 기초로 사용됩니다. 대리석은 조각, 배전반 제작 등에 탁월한 재료입니다. 실제 적용은 세라믹 산업에서 널리 사용되고 HF 생산을 위한 출발 물질로 사용되는 천연 CaF2에서 주로 발견됩니다.
흡습성으로 인해 무수 CaCl 2가 종종 건조제로 사용됩니다. 염화칼슘 용액(정맥 주사 및 정맥 주사)의 의학적 용도는 매우 다양합니다. 염화바륨은 농업 해충을 방제하고 화학 실험실에서 중요한 시약(SO 4 2- 이온용)으로 사용됩니다.
이건 재미 있네:
1중량이면 Ca(CH 3 COO) 2 포화 용액을 17 중량%가 담긴 용기에 빠르게 붓습니다. 에틸 알코올의 일부를 첨가하면 전체 액체가 즉시 응고됩니다. 이렇게 얻은 "건조 알코올"은 점화 후 비흡연 화염과 함께 천천히 연소됩니다. 이 연료는 관광객에게 특히 편리합니다.
물의 경도.
자연수의 칼슘 및 마그네슘 염 함량은 종종 "경도"라는 측면에서 평가됩니다. 이 경우 탄산염("일시적") 경도와 비탄산염("영구적") 경도가 구분됩니다. 첫 번째는 Ca(HC0 3) 2의 존재로 인한 것이며 덜 자주 Mg(HC0 3) 2입니다. 단순히 물을 끓이면 제거될 수 있기 때문에 일시적이라고 합니다. 중탄산염은 파괴되고 분해의 불용성 생성물(Ca 및 Mg 탄산염)은 스케일 형태로 용기 벽에 침전됩니다.
Ca(HCO 3) 2 → CaCO 3 ↓+CO 2 +H 2 O
Mg(HCO 3) 2 →MgCO 3 ↓+CO 2 +H 2 O
물의 일정한 경도는 끓일 때 침전물을 생성하지 않는 칼슘과 마그네슘 염이 존재하기 때문입니다. 가장 흔한 것은 황산염과 염화물입니다. 이들 중 매우 조밀한 스케일 형태로 침전되는 난용성 CaSO 4 가 특히 중요합니다.
증기 보일러가 경수에서 작동되면 가열된 표면이 스케일로 덮이게 됩니다. 후자는 열을 잘 전달하지 않기 때문에 우선 보일러 자체의 작동이 비경제적입니다. 이미 1mm 두께의 스케일 층은 연료 소비를 약 5% 증가시킵니다. 반면, 스케일 층으로 물과 절연된 보일러 벽은 매우 높은 온도까지 가열될 수 있습니다. 이 경우 철이 점차 산화되어 벽의 강도가 약해져 보일러가 폭발할 수 있습니다. 많은 산업 기업에 증기 동력 시스템이 존재하기 때문에 물 경도 문제는 실제로 매우 중요합니다.
증류를 통해 용해된 염분으로부터 물을 정화하는 것은 비용이 너무 많이 들기 때문에 경수가 있는 지역에서는 이를 "연화"시키기 위해 화학적 방법을 사용합니다. 탄산염 경도는 일반적으로 분석을 통해 발견된 중탄산염 함량과 정확히 일치하는 양으로 Ca(OH) 2 를 물에 첨가하여 제거됩니다. 동시에 반응에 따라
Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O
모든 중탄산염은 일반 탄산염으로 변하여 침전됩니다. 비탄산염 경도는 소다를 물에 첨가하여 가장 자주 제거되며, 이는 다음과 같은 반응에 의해 침전물을 형성합니다.
СaSO 4 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4
그런 다음 물은 침전되고 그 후에만 보일러에 전력을 공급하거나 생산에 사용됩니다. 소량의 경수(세탁물 등)를 부드럽게 하려면 일반적으로 약간의 탄산음료를 첨가하고 그대로 놓아두십시오. 이 경우 칼슘과 마그네슘은 탄산염의 형태로 완전히 침전되며, 용액에 남아있는 나트륨염은 방해가 되지 않습니다.
위에서부터 소다는 탄산염 경도와 비탄산염 경도를 모두 제거하는 데 사용될 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 기술적으로 그들은 가능할 때마다 Ca(OH) 2 를 사용하려고 하는데, 이는 탄산음료에 비해 이 제품의 가격이 훨씬 저렴하기 때문입니다.
물의 탄산염 경도와 비탄산염 경도는 모두 1리터에 함유된 Ca 및 Mg의 총 밀리그램 당량 수(mg-eq/l)로 추정됩니다. 일시적 경도와 영구 경도의 합이 물의 전체 경도를 결정합니다. 후자는 다음과 같은 이름으로 이러한 특성을 특징으로 합니다.<4), средне жёсткая (4-8), жесткая (8-12), очень жесткая (>12mEq/L). 개별 자연수의 경도는 매우 넓은 범위 내에서 다양합니다. 개방형 저수지의 경우 계절과 날씨에 따라 달라지는 경우가 많습니다. "가장 부드러운" 자연수는 대기(비, 눈)이며 용해된 염분을 거의 포함하지 않습니다. 흥미롭게도 연수가 있는 지역에서는 심장병이 더 흔하다는 증거가 있습니다.
물을 완전히 연화시키기 위해 소다 대신 Na 3 PO 4가 자주 사용되며, 이는 칼슘과 마그네슘을 난용성 인산염 형태로 침전시킵니다.
2Na 3 PO 4 +3Ca(HCO 3) 2 →Ca 3 (PO 4) 2 ↓+6NaHCO 3
2Na 3 PO 4 +3Mg(HCO 3) 2 →Mg 3 (PO 4) 2 ↓+6NaHCO 3
물의 경도를 계산하는 특별한 공식이 있습니다.
여기서 20.04와 12.16은 각각 칼슘과 마그네슘의 등가 질량입니다.
편집자: Galina Nikolaevna Kharlamova
주기율표의 두 번째 그룹의 주요 하위 그룹에는 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 및 라듐 원소가 포함됩니다. 알칼리 토금속으로 통칭되는 이 하위 그룹(칼슘, 스트론튬 및 바륨)의 주요 대표자를 기반으로 두 번째 그룹의 전체 주요 하위 그룹을 하위 그룹이라고도 합니다. 알칼리 토금속.
이들 금속(때때로 마그네슘도 첨가됨)은 화학적 성질의 산화물이 한편으로는 알칼리, 즉 알칼리 금속의 산화물 또는 수산화물 사이의 중간이기 때문에 "알칼리 토류"라는 이름을 받았습니다. "토류", 즉 이러한 원소의 산화물로, 전형적인 대표자는 점토의 주성분인 알루미늄입니다. 이러한 중간 위치로 인해 칼슘, 스트론튬 및 바륨의 산화물에 "알칼리성 토류"라는 이름이 부여되었습니다.
이 하위 그룹의 첫 번째 원소인 베릴륨(원가를 고려하지 않는 경우)은 해당 원소가 속한 최상위 그룹의 더 높은 유사체보다 그 특성이 알루미늄에 훨씬 더 가깝습니다. 이 족의 두 번째 원소인 마그네슘은 좁은 의미의 알칼리 토금속과 어떤 면에서 상당히 다릅니다. 일부 반응은 두 번째 그룹의 2차 하위 그룹 요소, 특히 아연에 더 가까워집니다. 따라서 마그네슘과 황산 아연은 알칼리 토금속의 황산염과 달리 쉽게 용해되고 서로 동형이며 유사한 조성의 이중염을 형성합니다. 이전에는 첫 번째 요소가 다음 주 하위 그룹으로 전환되는 속성을 나타내고 두 번째 요소가 동일한 그룹의 보조 하위 그룹으로 전환되는 속성을 나타내는 규칙이 명시되었습니다. 일반적으로 세 번째 요소만이 그룹의 특성을 갖습니다. 이 규칙은 알칼리 토금속 그룹에서 특히 명확하게 나타납니다.
물론 두 번째 그룹의 가장 무거운 원소인 라듐은 화학적 성질이 전형적인 알칼리 토금속에 해당하지만 일반적으로 더 좁은 범위의 알칼리 토금속 그룹에 포함시키는 것은 관례가 아닙니다. 감각. 자연 분포의 특성과 가장 특징적인 특성인 방사능으로 인해 특별한 장소를 제공하는 것이 더 적절합니다. 이 하위 그룹 원소의 일반적인 특성에 대한 논의에서 라듐은 해당 물리화학적 특성이 아직 충분히 연구되지 않았기 때문에 고려되지 않습니다.
라듐을 제외하고 알칼리 토류 하위 그룹의 모든 원소는 경금속입니다. 경금속은 비중이 5를 초과하지 않는 금속입니다. 경도 측면에서 그룹 II의 주요 하위 그룹의 금속은 알칼리 금속보다 훨씬 우수합니다. 그 중 가장 부드러운 바륨(알칼리 금속에 가장 가까운 특성)의 경도는 대략 납과 비슷합니다. 이 그룹의 금속 녹는점은 알칼리 금속의 녹는점보다 상당히 높습니다.
그룹 II의 주요 하위 그룹의 모든 요소에 공통되는 점은 해당 화합물에서 양의 원자가 2를 나타내는 특성이며 매우 예외적인 경우에만 양의 1가입니다. 이들 금속의 전형적인 원자가 2+와 원소의 원자 번호는 의심할 여지 없이 이들 금속을 두 번째 그룹의 주요 하위 그룹으로 분류하게 만듭니다. 또한, 이들 모두는 전기화학적 전압 계열의 왼쪽 위치에 따라 결정되는 강한 전기양성 특성과 전기음성 원소에 대한 강한 친화성을 나타냅니다.
두 번째 그룹의 주요 하위 그룹 요소의 정상 전위 값에 따라 나열된 모든 금속은 물을 분해합니다. 그러나 베릴륨과 마그네슘이 물에 미치는 영향은 이 반응(예: 마그네슘의 경우)으로 인해 발생하는 수산화물의 낮은 용해도로 인해 매우 느리게 발생합니다.
Mg + 2НН = Mg(OH) 2 + H 2
금속 표면에 형성된 Be 및 Mg 수산화물은 추가 반응 과정을 방해합니다. 따라서 마그네슘의 작은 오차라도 완전히 수산화마그네슘으로 전환되기 전에 상온에서 물과 접촉하여 며칠 동안 보관해야 합니다. 나머지 알칼리 토금속은 물과 훨씬 더 격렬하게 반응하는데, 이는 수산화물의 더 나은 용해도로 설명됩니다. 수산화바륨은 용해가 가장 쉽습니다. Ba의 정상 전위는 그룹의 다른 원소에 비해 가장 낮으므로 알코올뿐만 아니라 물과도 매우 격렬하게 반응합니다. 공기에 대한 알칼리 토금속의 저항은 마그네슘에서 바륨으로 갈수록 감소합니다. 응력 계열에서의 위치에 따라 명명된 금속은 염 용액에서 모든 중금속을 대체합니다.
일반 산화물 M II O는 항상 알칼리 토금속의 연소 생성물로 얻어지며, 알칼리 토금속의 과산화물은 일련의 알칼리 금속보다 훨씬 덜 안정적입니다.
알칼리 토금속의 산화물은 물과 결합하여 수산화물을 형성하고, 더욱이, 이 반응의 에너지는 BeO에서 BaO 방향으로 매우 눈에 띄게 증가합니다. 수산화물의 용해도도 수산화베릴륨에서 수산화바륨으로 크게 증가합니다. 그러나 상온에서 후자의 용해도도 매우 낮습니다. 이들 화합물의 기본 특성은 양성 수산화 베릴륨에서 강염기성 가성 바륨까지 동일한 순서로 증가합니다.
질소에 대한 두 번째 그룹의 주요 하위 그룹 요소의 강한 친화력을 주목하는 것은 흥미 롭습니다. 원자량이 증가함에 따라 이러한 원소에서 질소와 화합물을 형성하려는 경향이 증가합니다(이 방향의 질화물 형성 열이 감소한다는 사실에도 불구하고). 알칼리 토금속 자체에서는 질화물을 형성하는 경향이 너무 커서 질화물이 상온에서도 천천히 질소와 결합합니다.
알칼리 토금속알칼리 금속과 마찬가지로 수소와 결합하여 수소화물을 형성합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
Ca+H2 = CaH2.
Ethn 수소화물도 염과 같은 특성을 갖고 있으므로 알칼리 금속 수소화물과 마찬가지로 수소도 전기 음성 성분이라고 가정해야 합니다.
원소로부터 직접 MgH 2 를 얻는 것이 더 어렵지만 이런 방식으로 BeH 2 를 합성하는 것은 전혀 불가능했습니다. MgH 2 및 BeH 2 는 알칼리 토금속의 수소화물과 같은 고체 및 비휘발성 화합물이지만 후자와는 달리 뚜렷한 염과 같은 특성을 갖지 않습니다.
두 번째 그룹의 주요 하위 그룹의 모든 요소는 Be 2+, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, Ra 2+와 같은 양전하 2를 갖는 무색 이온을 형성합니다. 베릴륨은 또한 무색 음이온 [BeO 2 ] 2+ 및 [Be(OH) 4 ] 2+를 형성합니다. 이들 원소의 모든 염 M II X 2는 유색 음이온의 유도체가 아닌 이상 무색입니다.
라듐염 자체도 무색이다. 그러나 염화라듐, 브롬화물 등 일부는 함유된 라듐의 방사선에 의해 점차적으로 착색되어 최종적으로 갈색에서 검은색으로 변색된다. 재결정되면 다시 흰색으로 변합니다.
많은 알칼리 토금속염은 물에 잘 녹지 않습니다. 이러한 염의 용해도 변화에서 특정 패턴이 종종 나타납니다. 예를 들어 황산염의 경우 알칼리 토금속의 원자량이 증가함에 따라 용해도가 빠르게 감소합니다. 크로마이트의 용해도는 거의 같은 방식으로 변합니다. 알칼리 토금속과 약산 및 중간 강도의 산으로 형성된 대부분의 염은 용해하기 어렵습니다(예: 인산염, 옥살산염 및 탄산염). 그러나 그 중 일부는 쉽게 용해됩니다. 후자에는 황화물, 시안화물, 티오시아네이트 및 아세테이트가 포함됩니다. Ba에서 Be로 전환하는 동안 수산화물의 기본 특성이 약화되기 때문에 탄산염의 가수분해 정도는 동일한 순서로 증가합니다. 열 안정성도 같은 방향으로 변합니다. 탄산 바륨은 백열 온도에서도 완전히 분해되지 않는 반면, 탄산 칼슘은 상대적으로 약한 소성으로도 CaO와 CO 2로 완전히 분해될 수 있으며 탄산 마그네슘은 훨씬 더 분해됩니다. 용이하게.
Kossel의 이론의 관점에서 볼 때 알칼리 토류 그룹의 원소가 서로 다른 이유는 주기율표에서 다음과 같은 해당 불활성 가스에서 모두 제거된다는 사실입니다. 이전의 불활성 가스보다 더 많은 전자. 알칼리 토류 원소에서 불활성 기체의 배열을 채택하려는 원자의 경향으로 인해 두 개의 전자가 약간 추출되지만 더 이상 추출되면 불활성 기체의 배열이 파괴되기 때문에 더 이상 발생하지 않습니다.
자연 속에 존재하기
지각에는 베릴륨 - 0.00053%, 마그네슘 - 1.95%, 칼슘 - 3.38%, 스트론튬 - 0.014%, 바륨 - 0.026%, 라듐은 인공 원소입니다.
그들은 규산염, 알루미노 규산염, 탄산염, 인산염, 황산염 등의 화합물 형태로만 자연에서 발견됩니다.
전수
1. 베릴륨은 불소를 환원시켜 얻습니다.
BeF 2 + Mg t ˚ C → Be + MgF 2
2. 바륨은 산화물을 환원시켜 얻습니다.
3BaO + 2Al t ˚ C → 3Ba + Al 2 O 3
3. 나머지 금속은 염화물 용융물을 전기 분해하여 얻습니다.
왜냐하면 이 하위 그룹의 금속은 강력한 환원제이므로 용융 염의 전기 분해를 통해서만 생산이 가능합니다. Ca의 경우 일반적으로 CaCl2를 사용한다. (녹는점을 낮추기 위해 CaF2를 첨가)
CaCl 2 = Ca+Cl 2
물리적 특성
알칼리 토금속(알칼리 금속에 비해)은 온도가 더 높습니다. 온도, 밀도 및 경도.
애플리케이션
| 베릴륨(암포테렌) | 마그네슘 | Ca, Sr, 바, 라 |
| 1. 우주용 방열구조물의 제조. 선박 (내열성, 베릴륨의 열용량) 2. 베릴륨 청동 (가벼움, 경도, 내열성, 합금의 부식 방지, 강철보다 인장 강도가 높으며 0.1mm 두께의 스트립으로 굴릴 수 있음) 3. 원자로에서 X - 레이 엔지니어링, 무선 전자공학 4. Be 합금, Ni, W- 스위스에서 시계 스프링을 만듭니다. 그러나 Be는 깨지기 쉽고 유독하며 매우 비쌉니다. | 1. 금속 생산 - 마그네슘 써미아(티타늄, 우라늄, 지르코늄 등) 2. 초경량 합금 생산용(항공기 제조, 자동차 생산) 3. 유기 합성 4. 조명 및 소이 로켓 생산용 . | 1. 베어링 생산에 필요한 납-카드뮴 합금 생산. 2. 스트론튬은 우라늄 생산의 환원제입니다. 형광체는 스트론튬 염입니다. 3. 전기 제품에 진공을 생성하는 물질인 게터로 사용됩니다. 칼슘 합금의 일부인 희귀 금속 생산. 음극선관의 바륨 흡수체. 라듐 X선 진단, 연구 작업. |
화학적 특성
1. 반응성이 매우 높고 강력한 환원제입니다. 금속의 활성과 환원 능력은 Be–Mg–Ca–Sr–Ba 계열로 증가합니다.
2. 산화 상태는 +2입니다.
3. 실온(Be 제외)에서 물과 반응하여 수소를 방출합니다.
4. 수소와 함께 염 같은 수소화물 EH 2를 형성합니다.
5. 산화물은 일반식 EO를 갖는다. 과산화물을 형성하는 경향은 알칼리 금속에 비해 덜 두드러집니다.
물과의 반응.
정상적인 조건에서 Be와 Mg의 표면은 불활성 산화막으로 덮여 있어 물에 안정하지만, 뜨거운 물에서는 마그네슘이 염기 Mg(OH) 2 를 형성합니다.
대조적으로, Ca, Sr 및 Ba는 물에 용해되어 강염기인 수산화물을 형성합니다.
Be + H 2 O → BeO+ H 2
Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2
산소와의 반응.
모든 금속은 산화물 RO를 형성하고 바륨은 과산화물을 형성합니다 - BaO 2:
2Mg + O 2 → 2MgO
Ba + O 2 → BaO 2
3. 이성분 화합물은 다른 비금속과 함께 형성됩니다.
Be + Cl 2 → BeCl 2 (할로겐화물)
Ba + S → BaS(황화물)
3Mg + N 2 → Mg 3 N 2 (질화물)
Ca + H 2 → CaH 2 (수소화물)
Ca + 2C → CaC 2 (탄화물)
3Ba + 2P → Ba 3 P 2 (인화물)
베릴륨과 마그네슘은 비금속과 비교적 천천히 반응합니다.
4. 모든 금속은 산에 용해됩니다.
Ca + 2HCl → CaCl 2 + H 2
Mg + H 2 SO 4 (희석) → MgSO 4 + H 2
베릴륨은 또한 알칼리 수용액에도 용해됩니다.
Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
5. 알칼리 토금속 양이온에 대한 정성적 반응 - 불꽃의 색상은 다음과 같습니다.
Ca 2+ - 진한 주황색
Sr 2+ - 진한 빨간색
Ba 2+ - 밝은 녹색
Ba 2+ 양이온은 일반적으로 황산 또는 그 염과의 교환 반응에 의해 발견됩니다.
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓
황산바륨은 흰색 침전물로 무기산에 녹지 않습니다.
알칼리 토금속 산화물
영수증
1) 금속의 산화(과산화물을 형성하는 Ba 제외)
2) 질산염이나 탄산염의 열분해
CaCO 3 t ˚ C → CaO + CO 2
2Mg(NO 3) 2 t˚C → 2MgO + 4NO 2 + O 2
화학적 특성
전형적인 염기성 산화물. 물(BeO 및 MgO 제외), 산성 산화물 및 산과 반응합니다.
CaO + H 2 O → Ca(OH) 2
3CaO + P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2
BeO + 2HNO 3 → Be(NO 3) 2 + H 2 O
BeO는 양쪽성 산화물이며 알칼리에 용해됩니다.
BeO + 2NaOH + H2O → Na2
알칼리 토금속 수산화물 R(OH) 2
영수증
알칼리 토금속 또는 그 산화물과 물의 반응:
Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2
CaO (생석회) + H 2 O → Ca(OH) 2 (소석회)
화학적 특성
수산화물 R(OH) 2는 백색 결정질 물질로 알칼리 금속 수산화물( 수산화물의 용해도는 원자 번호가 감소함에 따라 감소합니다. Be(OH) 2 – 물에 불용성, 알칼리에 용해됨). R(OH) 2 의 염기도는 원자 번호가 증가함에 따라 증가합니다.
Be(OH) 2 – 양쪽성 수산화물
Mg(OH) 2 – 약한 염기
Ca(OH) 2 - 알칼리
나머지 수산화물은 강염기(알칼리)입니다.
1) 산성 산화물과의 반응:
Ca(OH) 2 + CO 2 → CaСO 3 ↓ + H 2 O! 이산화탄소에 대한 정성적 반응
Ba(OH) 2 + SO 2 → BaSO 3 ↓ + H 2 O
2) 산과의 반응:
Ba(OH) 2 + 2HNO 3 → Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O
3) 염과의 교환반응:
Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 ↓+ 2KOH
4) 수산화베릴륨과 알칼리의 반응:
Be(OH) 2 + 2NaOH → Na 2
물의 경도
Ca 2+ 및 Mg 2+ 이온을 함유한 자연수를 경수라고 합니다. 경수는 끓이면 물때가 생겨 음식물을 조리할 수 없습니다. 세제는 거품을 내지 않습니다.
탄산염(일시) 경도물에 탄산수소칼슘과 마그네슘이 존재하기 때문에 발생합니다. 비탄산염(일정) 경도 – 염화물과 황산염.
총 물 경도탄산염과 비탄산염의 합으로 간주됩니다.
경도 제거물은 용액으로부터 Ca 2+ 및 Mg 2+ 이온의 침전에 의해 수행됩니다.
알칼리 토금속은 주기율표의 두 번째 그룹에 속하는 원소입니다. 여기에는 칼슘, 마그네슘, 바륨, 베릴륨, 스트론튬 및 라듐과 같은 물질이 포함됩니다. 이 그룹의 이름은 물에서 알칼리 반응을 일으킨다는 것을 나타냅니다.
알칼리 및 알칼리 토금속 또는 그 염은 자연계에 널리 퍼져 있습니다. 그들은 미네랄로 표현됩니다. 예외는 다소 희귀한 원소로 간주되는 라듐입니다.
위의 모든 금속은 몇 가지 공통된 특성을 갖고 있으므로 이를 하나의 그룹으로 결합할 수 있습니다.
알칼리 토금속 및 그 물리적 특성
이러한 요소의 거의 모두는 칙칙한 고체입니다 (적어도 정상적인 조건에서는 물리적 특성이 약간 다릅니다. 이러한 물질은 매우 지속성이지만 쉽게 영향을받습니다.)
흥미로운 점은 표에 있는 일련 번호를 사용하면 밀도와 같은 금속 지표도 증가한다는 것입니다. 예를 들어, 이 그룹에서는 칼슘의 지표가 가장 낮고 라듐의 밀도는 철과 유사합니다.
알칼리 토금속: 화학적 성질
우선, 주기율표의 일련번호에 따라 화학적 활성이 증가한다는 점에 주목할 필요가 있습니다. 예를 들어, 베릴륨은 상당히 안정적인 원소입니다. 강한 가열을 통해서만 산소 및 할로겐과 반응합니다. 마그네슘도 마찬가지다. 그러나 칼슘은 실온에서도 천천히 산화될 수 있습니다. 그룹의 나머지 세 대표자(라듐, 바륨 및 스트론튬)는 이미 실온에서 대기 산소와 빠르게 반응합니다. 그렇기 때문에 이러한 요소는 등유 층으로 덮어 저장됩니다.
이들 금속의 산화물과 수산화물의 활성은 동일한 패턴에 따라 증가합니다. 예를 들어, 수산화 베릴륨은 물에 용해되지 않으며 양쪽성 물질로 간주되지만 상당히 강한 알칼리로 간주됩니다.
알칼리 토금속 및 그 간략한 특성
베릴륨은 독성이 강한 내구성이 있는 밝은 회색 금속입니다. 이 원소는 1798년 화학자 Vauquelin에 의해 처음 발견되었습니다. 자연에는 여러 가지 베릴륨 광물이 있으며 그 중 가장 유명한 것은 베릴, 페나사이트, 단날라이트 및 크리소베릴입니다. 그런데 일부 베릴륨 동위원소는 방사성이 높습니다.
흥미롭게도 일부 형태의 녹주석은 귀중한 보석입니다. 여기에는 에메랄드, 아쿠아마린, 헬리오도르가 포함됩니다.
베릴륨은 일부 합금을 만드는 데 사용되며, 이 원소는 중성자를 조절하는 데 사용됩니다.
칼슘은 가장 유명한 알칼리 토금속 중 하나입니다. 순수한 형태에서는 은빛 색조를 띤 부드럽고 흰색의 물질입니다. 순수 칼슘은 1808년에 처음 분리되었습니다. 자연계에서는 대리석, 석회석, 석고 등의 광물 형태로 존재합니다. 칼슘은 현대 기술에 널리 사용됩니다. 화학연료원 및 내화재료로도 사용됩니다. 건축 자재 및 의약품 생산에 칼슘 화합물이 사용된다는 것은 비밀이 아닙니다.
이 요소는 모든 살아있는 유기체에서도 발견됩니다. 기본적으로 모터 시스템의 작동을 담당합니다.
마그네슘은 특징적인 회색 빛을 띠는 가볍고 상당히 가단성이 있는 금속입니다. 1808년에 순수한 형태로 분리되었지만 염은 훨씬 더 일찍 알려졌습니다. 마그네슘은 마그네사이트, 백운석, 카르날라이트, 키에세라이트와 같은 광물에서 발견됩니다. 그건 그렇고, 마그네슘 염은 바닷물에서 발견될 수 있는 이 물질의 엄청난 수의 화합물을 제공합니다.