ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්වල භෞතික ගුණාංග. ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ: කෙටි ලක්ෂණ. සරල ද්රව්යවල භෞතික ගුණාංග
මේවා ආවර්තිතා වගුවේ I කාණ්ඩයේ මූලද්රව්ය වේ: ලිතියම් (Li), සෝඩියම් (Na), පොටෑසියම් (K), rubidium (Rb), සීසියම් (Cs), francium (Fr); ඉතා මෘදු, ductile, fusible සහ සැහැල්ලු, සාමාන්යයෙන් රිදී-සුදු වර්ණ; රසායනිකව ඉතා ක්රියාකාරී; ජලය සමග ප්‍රචණ්ඩ ලෙස ප්රතික්රියා කරයි, සාදයි ක්ෂාර(එබැවින් නම).
සියලුම ක්ෂාර ලෝහ අතිශයින් ක්රියාකාරී වන අතර, සියලුම රසායනික ප්රතික්රියා වල අඩු කිරීමේ ගුණ ප්‍රදර්ශනය කරයි, ඒවායේ එකම සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝනය අත්හැර, ධන ආරෝපිත කැටායනයක් බවට පත් කරයි, සහ +1 හි තනි ඔක්සිකරණ තත්වයක් ප්‍රදර්ශනය කරයි.
අඩු කිරීමේ හැකියාව --Li-Na-K-Rb-Cs මාලාවේ වැඩි වේ.
සියලුම ක්ෂාර ලෝහ සංයෝග අයනික ස්වභාවයක් ගනී.
සියලුම ලවණ පාහේ ජලයේ දිය වේ.
අඩු ද්රවාංක උෂ්ණත්වය,
අඩු ඝනත්වය,
මෘදු, පිහියකින් කපා
ඔවුන්ගේ ක්රියාකාරිත්වය හේතුවෙන් වාතය සහ තෙතමනය ප්රවේශය අවහිර කිරීම සඳහා භූමිතෙල් ස්ථරයක් යටතේ ක්ෂාර ලෝහ ගබඩා කර ඇත. ලිතියම් ඉතා සැහැල්ලු වන අතර භූමිතෙල් වල මතුපිටට පාවෙන බැවින් එය වැස්ලින් තට්ටුවක් යටතේ ගබඩා කර ඇත.
ක්ෂාර ලෝහවල රසායනික ගුණ
1. ක්ෂාරීය ලෝහ ජලය සමඟ සක්‍රීයව අන්තර්ක්රියා කරයි:
2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2
2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2
2. ඔක්සිජන් සමඟ ක්ෂාර ලෝහවල ප්රතික්රියාව:
4Li + O 2 → 2Li 2 O (ලිතියම් ඔක්සයිඩ්)
2Na + O 2 → Na 2 O 2 (සෝඩියම් පෙරොක්සයිඩ්)
K + O 2 → KO 2 (පොටෑසියම් සුපර් ඔක්සයිඩ්)
වාතයේ දී, ක්ෂාර ලෝහ ක්ෂණිකව ඔක්සිකරණය වේ. එමනිසා, ඒවා කාබනික ද්රාවක (භූමිතෙල්, ආදිය) ස්ථරයක් යටතේ ගබඩා කර ඇත.
3. අනෙකුත් ලෝහ නොවන ද්රව්ය සමඟ ක්ෂාර ලෝහවල ප්රතික්රියා වලදී ද්විමය සංයෝග සෑදේ:
2Li + Cl 2 → 2LiCl (හේලයිඩ)
2Na + S → Na 2 S (සල්ෆයිඩ්)
2Na + H 2 → 2NaH (හයිඩ්‍රයිඩ)
6Li + N 2 → 2Li 3 N (නයිට්‍රයිඩ)
2Li + 2C → Li 2 C 2 (කාබයිඩ්)
4. අම්ල සමඟ ක්ෂාර ලෝහවල ප්රතික්රියාව
(කලාතුරකින් සිදු කරනු ලැබේ, ජලය සමඟ තරඟකාරී ප්රතික්රියාවක් ඇත):
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2
5. ඇමෝනියා සමඟ ක්ෂාර ලෝහවල අන්තර්ක්රියා
(සෝඩියම් ඇමයිඩ් සෑදී ඇත):
2Li + 2NH 3 = 2LiNH 2 + H 2
6. මෙම අවස්ථාවේ දී ආම්ලික ගුණ පෙන්නුම් කරන ඇල්කොහොල් සහ ෆීනෝල් සමඟ ක්ෂාර ලෝහවල අන්තර්ක්රියා:
2Na + 2C 2 H 5 OH = 2C 2 H 5 ONa + H 2 ;
2K + 2C 6 H 5 OH = 2C 6 H 5 OK + H 2 ;
7. ක්ෂාර ලෝහ කැටායන සඳහා ගුණාත්මක ප්රතික්රියාව - පහත වර්ණවලින් දැල්ල වර්ණ ගැන්වීම:
Li+ - කාර්මයින් රතු 
Na+ - කහ
K + , Rb + සහ Cs + - දම් පාට
ක්ෂාර ලෝහ සකස් කිරීම
ලෝහ ලිතියම්, සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් ලැබෙනවාඋණු කළ ලවණ (ක්ලෝරයිඩ්) විද්යුත් විච්ඡේදනය කිරීමෙන් සහ රුබීඩියම් සහ සීසියම් කැල්සියම් සමඟ රත් කළ විට රික්තය අඩු කිරීමෙන්: 2CsCl+Ca=2Cs+CaCl 2
සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් රික්ත තාප නිෂ්පාදනය ද කුඩා පරිමාණයෙන් භාවිතා වේ:
2NaCl+CaC 2 =2Na+CaCl 2 +2C;
4KCl+4CaO+Si=4K+2CaCl 2 +Ca 2 SiO 4.
සක්‍රීය ක්ෂාර ලෝහ රික්ත-තාප ක්‍රියාවලීන්හිදී ඒවායේ අධික වාෂ්පශීලී බව නිසා මුදා හරිනු ලැබේ (ඒවායේ වාෂ්ප ප්රතික්රියා කලාපයෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ).
I කාණ්ඩයේ s-මූලද්රව්යවල රසායනික ගුණාංග සහ ඒවායේ භෞතික විද්‍යාත්මක බලපෑම් වල ලක්ෂණ
ලිතියම් පරමාණුවේ ඉලෙක්ට්‍රොනික වින්‍යාසය 1s 2 2s 1 වේ. එය 2 වන කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ විශාලතම පරමාණුක අරය ඇති අතර, සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් ඉවත් කිරීමට සහ නිෂ්ක්‍රීය වායුවක (හීලියම්) ස්ථායී වින්‍යාසයක් සහිත Li + අයන පෙනුමට පහසුකම් සපයයි. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, එහි සංයෝග සෑදෙන්නේ ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් ලිතියම් සිට වෙනත් පරමාණුවකට මාරු කිරීම සහ සහසංයුජතා කුඩා ප්‍රමාණයක් සහිත අයනික බන්ධනයක් සෑදීමෙනි. ලිතියම් යනු සාමාන්ය ලෝහ මූලද්රව්යයකි. ද්රව්යයක ස්වරූපයෙන් එය ක්ෂාර ලෝහයකි. එය I කාණ්ඩයේ අනෙකුත් සාමාජිකයින්ට වඩා එහි කුඩා ප්‍රමාණයෙන් සහ ඔවුන්ට සාපේක්ෂව අවම ක්‍රියාකාරකම් වලින් වෙනස් වේ. මේ සම්බන්ධයෙන්, එය Li සිට විකර්ණ ලෙස පිහිටා ඇති II කාණ්ඩයේ මැග්නීසියම් මූලද්රව්යයට සමාන වේ. ද්‍රාවණවලදී, Li+ අයනය අධික ලෙස විසඳනු ලැබේ; එය ජල අණු දුසිම් කිහිපයකින් වටවී ඇත. විසඳුමේ ශක්තිය අනුව - ද්රාවක අණු එකතු කිරීම, ලිතියම් ක්ෂාර ලෝහ කැටායන වලට වඩා ප්‍රෝටෝනයකට සමීප වේ.
Li + අයනයේ කුඩා ප්‍රමාණය, න්‍යෂ්ටියේ ඉහළ ආරෝපණය සහ ඉලෙක්ට්රෝන දෙකක් පමණක් මෙම අංශුව වටා තරමක් සැලකිය යුතු ධන ආරෝපණ ක්ෂේත්‍රයක් සඳහා කොන්දේසි නිර්මානය කරයි, එබැවින් ද්‍රාවණවල දී ධ්‍රැවීය ද්රාවක අණු සැලකිය යුතු සංඛ්යාවක් වේ. එයට ආකර්ෂණය වන අතර එහි සම්බන්ධීකරණ අංකය ඉහළ ය, ලෝහයට සැලකිය යුතු සංඛ්යාවක් organolithium සංයෝග සෑදීමට හැකියාව ඇත.
සෝඩියම් 3 වන කාල පරිච්ඡේදය ආරම්භ කරයි, එබැවින් එහි බාහිර මට්ටමින් ඇත්තේ 1e පමණි - , 3s කක්ෂය අල්ලා ගැනීම. Na පරමාණුවේ අරය විශාලම වන්නේ 3 වන කාල පරිච්ඡේදයේදීය. මෙම ලක්ෂණ දෙක මූලද්රව්යයේ ස්වභාවය තීරණය කරයි. එහි ඉලෙක්ට්‍රොනික වින්‍යාසය 1s 2 2s 2 2 2p 6 3s 1 වේ . සෝඩියම් හි ඇති එකම ඔක්සිකරණ තත්ත්වය +1 වේ. එහි විද්යුත් සෘණතාව ඉතා අඩු බැවින් සංයෝගවල සෝඩියම් ධන ආරෝපිත අයන ස්වරූපයෙන් පමණක් පවතින අතර රසායනික බන්ධනයට අයනික චරිතයක් ලබා දෙයි. Na + අයනය Li + ට වඩා ප්‍රමාණයෙන් විශාල වන අතර එහි විසඳුම එතරම් විශාල නොවේ. කෙසේ වෙතත්, එය විසඳුමේ නිදහස් ස්වරූපයෙන් නොපවතී.
K + සහ Na + අයනවල භෞතික විද්‍යාත්මක වැදගත්කම පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ සෑදෙන සංරචකවල මතුපිට ඒවායේ විවිධ adsorbability සමඟ සම්බන්ධ වේ. සෝඩියම් සංයෝග අවශෝෂණයට තරමක් දුරට ගොදුරු වන අතර පොටෑසියම් සංයෝග මැටි සහ අනෙකුත් ද්රව්ය මගින් තදින් රඳවා තබා ගනී. සෛල පටල, සෛලය සහ පරිසරය අතර අතුරු මුහුණත වන අතර, K + අයන වලට පාරගම්ය වේ, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස K + හි අන්තර් සෛලීය සාන්ද්රණය Na + අයන වලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි වේ. ඒ අතරම, රුධිර ප්ලාස්මාවේ Na + සාන්ද්රණය එහි ඇති පොටෑසියම් අන්තර්ගතය ඉක්මවා යයි. සෛල පටල විභවය මතුවීම මෙම තත්වය සමඟ සම්බන්ධ වේ. K + සහ Na + අයන ශරීරයේ ද්රව අවධියේ ප්රධාන අංගයකි. Ca 2+ අයන සමඟ ඔවුන්ගේ සම්බන්ධතාවය දැඩි ලෙස අර්ථ දක්වා ඇති අතර, එහි උල්ලංඝනය ව්යාධිවේදය කරා යොමු කරයි. ශරීරයට Na + අයන හඳුන්වාදීම සැලකිය යුතු හානිකර බලපෑමක් ඇති නොකරයි. K + අයන වල අන්තර්ගතය වැඩි වීම හානිකර වේ, නමුත් සාමාන්ය තත්ව යටතේ එහි සාන්ද්රණය වැඩි වීම කිසි විටෙක භයානක අගයන් කරා ළඟා නොවේ. Rb + , Cs + , Li + අයන වල බලපෑම තවමත් ප්‍රමාණවත් ලෙස අධ්‍යයනය කර නොමැත.
ක්ෂාර ලෝහ සංයෝග භාවිතය හා සම්බන්ධ විවිධ තුවාල වලින්, හයිඩ්රොක්සයිඩ් ද්‍රාවණ සමඟ පිළිස්සීම් බහුලව දක්නට ලැබේ. ක්ෂාර වල බලපෑම සමේ ප්‍රෝටීන ද්‍රාවණය කිරීම හා ක්ෂාරීය ඇල්බියුමිනේට් සෑදීම සමඟ සම්බන්ධ වේ. ඔවුන්ගේ ජල විච්ඡේදනයේ ප්රතිඵලයක් ලෙස ක්ෂාර නැවත මුදා හරින අතර ශරීරයේ ගැඹුරු ස්ථර මත ක්රියා කරයි, වණ පෙනුම ඇති කරයි. ක්ෂාරවල බලපෑම යටතේ නියපොතු අඳුරු හා බිඳෙනසුලු වේ. ඉතා තනුක ක්ෂාර ද්‍රාවණ සමඟ පවා ඇස්වලට සිදුවන හානිය මතුපිටින් විනාශ වීම පමණක් නොව, ඇසේ (අයිරිස්) ගැඹුරු කොටස් වලට හානි වීමෙන් අන්ධභාවයට හේතු වේ. ක්ෂාර ලෝහ ඇමයිඩවල ජල විච්ඡේදනය අතරතුර, ක්ෂාර සහ ඇමෝනියා එකවර සාදනු ලබන අතර, ෆයිබ්‍රිනොස් ට්‍රැචියෝබ්‍රොන්කයිටිස් සහ නියුමෝනියාව ඇති කරයි.
පොටෑසියම් 1807 දී තෙත් පොටෑසියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් විද්යුත් විච්ඡේදනය හරහා ජී. ඩේවි විසින් සෝඩියම් සමඟ එකවරම ලබා ගන්නා ලදී. මූලද්රව්යයට එහි නම ලැබුණේ මෙම සංයෝගයේ නමෙනි - "කෝස්ටික් පොටෑසියම්". පොටෑසියම්වල ගුණ සෝඩියම්වල ගුණවලට වඩා කැපී පෙනෙන ලෙස වෙනස් වන අතර එය ඒවායේ පරමාණුවල සහ අයනවල අරයවල වෙනස නිසාය. පොටෑසියම් සංයෝගවල බන්ධනය වැඩි අයනික වන අතර K + අයන ස්වරූපයෙන් එහි විශාලත්වය නිසා සෝඩියම් වලට වඩා අඩු ධ්‍රැවීකරණ බලපෑමක් ඇත. ස්වාභාවික මිශ්‍රණය 39 K, 40 K, 41 K සමස්ථානික තුනකින් සමන්විත වේ. ඉන් එකක් 40 K වේ. ‑ විකිරණශීලී වන අතර ඛනිජ සහ පසෙහි විකිරණශීලීතාවයේ නිශ්චිත අනුපාතයක් මෙම සමස්ථානිකයේ පැවැත්ම සමඟ සම්බන්ධ වේ. එහි අර්ධ ආයු කාලය දිගු - වසර බිලියන 1.32 කි. නියැදියක පොටෑසියම් තිබේද යන්න තීරණය කිරීම තරමක් පහසුය: ලෝහයේ වාෂ්ප සහ එහි සංයෝග දැල්ල වයලට්-රතු වර්ණ ගන්වයි. මූලද්රව්යයේ වර්ණාවලිය තරමක් සරල වන අතර 4s කක්ෂයේ 1e - පවතින බව සනාථ කරයි. එහි අධ්‍යයනය වර්ණාවලි ව්යුහයේ සාමාන්ය රටා සොයා ගැනීම සඳහා එක් පදනමක් ලෙස සේවය කළේය.
1861 දී වර්ණාවලි විශ්ලේෂණය මගින් ඛනිජ උල්පත්වල ලුණු අධ්‍යයනය කරන විට රොබට් බන්සන් නව මූලද්රව්යයක් සොයා ගන්නා ලදී. එහි පැවැත්ම වෙනත් මූලද්රව්ය මගින් නිපදවා නොමැති වර්ණාවලියේ තද රතු රේඛා මගින් සනාථ විය. මෙම රේඛාවල වර්ණය මත පදනම්ව, මූලද්රව්යය rubidium (rubidus - තද රතු) ලෙස නම් කරන ලදී. 1863 දී R. Bunsen විසින් මෙම ලෝහය එහි පිරිසිදු ස්වරූපයෙන් ලබා ගත්තේ rubidium tartrate (tartrate) සබන් සමඟ අඩු කිරීමෙනි. මූලද්රව්යයේ ලක්ෂණයක් වන්නේ එහි පරමාණුවල පහසු උද්දීපනයයි. එහි ඉලෙක්ට්රෝන විමෝචනය දෘශ්ය වර්ණාවලියේ රතු කිරණවල බලපෑම යටතේ පෙනේ. මෙයට හේතුව පරමාණුක 4d සහ 5s කක්ෂවල ශක්තීන්ගේ සුළු වෙනසයි. ස්ථායී සමස්ථානික ඇති සියලුම ක්ෂාර මූලද්රව්ය අතුරින් රුබීඩියම් (සීසියම් වැනි) විශාලතම පරමාණුක අරය සහ කුඩා අයනීකරණ විභවයක් ඇත. එවැනි පරාමිතීන් මූලද්රව්යයේ ස්වභාවය තීරණය කරයි: ඉහළ විද්යුත් පොසිටිව්, ආන්තික රසායනික ක්රියාකාරිත්වය, අඩු ද්රවාංකය (39 0 C) සහ බාහිර බලපෑම් වලට අඩු ප්රතිරෝධය.
රුබීඩියම් වැනි සීසියම් සොයා ගැනීම වර්ණාවලි විශ්ලේෂණය සමඟ සම්බන්ධ වේ. 1860 දී R. Bunsen වර්ණාවලියේ දීප්තිමත් නිල් රේඛා දෙකක් සොයා ගන්නා ලදී, එය එවකට දන්නා කිසිදු මූලද්‍රව්‍යයකට අයත් නොවේ. අහස නිල් යන අර්ථය ඇති "සීසියස්" යන නම පැමිණෙන්නේ මෙතැනිනි. එය තවමත් මැනිය හැකි ප්රමාණවලින් සිදුවන ක්ෂාර ලෝහ උප සමූහයේ අවසාන මූලද්රව්යය වේ. විශාලතම පරමාණුක අරය සහ කුඩාම පළමු අයනීකරණ විභවයන් මෙම මූලද්රව්යයේ ස්වභාවය සහ හැසිරීම තීරණය කරයි. එය විද්යුත් ධනාත්මක බව සහ උච්චාරණය කරන ලද ලෝහමය ගුණාංග ඇත. පිටත 6s ඉලෙක්ට්‍රෝනය පරිත්‍යාග කිරීමට ඇති ආශාව එහි සියලු ප්රතික්රියා අතිශයින් ප්‍රචණ්ඩ ලෙස ඉදිරියට යාමට හේතු වේ. පරමාණුක 5d සහ 6s කක්ෂවල ශක්තීන්ගේ කුඩා වෙනස පරමාණුවල සුළු උද්දීපනයක් ඇති කරයි. නොපෙනෙන අධෝරක්ත කිරණ (තාපය) බලපෑම යටතේ සීසියම් වලින් ඉලෙක්ට්රෝන විමෝචනය නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ. පරමාණුක ව්යුහයේ මෙම ලක්ෂණය ධාරාවෙහි හොඳ විද්යුත් සන්නායකතාව තීරණය කරයි. මේ සියල්ල ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සඳහා සීසියම් අත්‍යවශ්‍ය වේ. මෑතදී, සීසියම් ප්ලාස්මා අනාගතයේ ඉන්ධනයක් ලෙස සහ තාප න්යෂ්ටික විලයනය පිළිබඳ ගැටළුව විසඳීම සම්බන්ධයෙන් වැඩි වැඩියෙන් අවධානය යොමු කර ඇත.
වාතයේ දී ලිතියම් ඔක්සිජන් සමඟ පමණක් නොව නයිට්රජන් සමඟ ද ක්‍රියාකාරීව ප්රතික්රියා කරන අතර Li 3 N (75% දක්වා) සහ Li 2 O වලින් සමන්විත පටලයකින් ආවරණය වේ. ඉතිරි ක්ෂාර ලෝහ පෙරොක්සයිඩ් (Na 2 O 2) සාදයි. සුපර් ඔක්සයිඩ් (K 2 O 4 හෝ KO 2).
පහත සඳහන් ද්රව්ය ජලය සමඟ ප්රතික්රියා කරයි:
Li 3 N + 3 H 2 O = 3 LiOH + NH 3;
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.
සබ්මැරීන සහ අභ්‍යවකාශ නැව් වල වාතය පුනර්ජනනය කිරීම සඳහා, ගෑස් වෙස් මුහුණු හුදකලා කිරීම සහ සටන් පිහිනන්නන්ගේ (දිය යට කඩාකප්පල්කාරීන්) හුස්ම ගැනීමේ උපකරණ සඳහා ඔක්සන් මිශ්‍රණය භාවිතා කරන ලදී:
Na 2 O 2 +CO 2 =Na 2 CO 3 +0.5O 2;
K 2 O 4 + CO 2 = K 2 CO 3 + 1.5 O 2.
ගිනි නිවන භටයින් සඳහා ගෑස් මාස්ක් කාට්රිජ් පුනර්ජනනය කිරීම සඳහා දැනට සම්මත පිරවීම මෙයයි.
ක්ෂාර ලෝහ රත් වූ විට හයිඩ්‍රජන් සමඟ ප්රතික්රියා කර හයිඩ්රයිඩ් සාදයි:
ලිතියම් හයිඩ්රයිඩ් ප්‍රබල අඩු කිරීමේ කාරකයක් ලෙස භාවිතා කරයි.
හයිඩ්රොක්සයිඩ්ක්ෂාර ලෝහ වීදුරු සහ පෝසිලේන් පිඟන් විඛාදනයට ලක් කරයි;
SiO 2 +2NaOH=Na 2 SiO 3 +H 2 O.
සෝඩියම් සහ පොටෑසියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් ඒවායේ තාපාංක උෂ්ණත්වය (1300 0 C ට වැඩි) දක්වා රත් කළ විට ජලය බෙදෙන්නේ නැත. සමහර සෝඩියම් සංයෝග ලෙස හැඳින්වේ සෝඩා:
අ) සෝඩා අළු, නිර්ජලීය සෝඩා, රෙදි සෝදන සෝඩා හෝ සෝඩා - සෝඩියම් කාබනේට් Na 2 CO 3;
b) ස්ඵටික සෝඩා - සෝඩියම් කාබනේට් Na 2 CO 3 හි ස්ඵටිකරූපී හයිඩ්රේට්. 10H 2 O;
ඇ) බයිකාබනේට් හෝ බීම - සෝඩියම් බයිකාබනේට් NaHCO 3;
ඈ) සෝඩියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් NaOH කෝස්ටික් සෝඩා හෝ කෝස්ටික් ලෙස හැඳින්වේ.
කැල්සියම් උප කාණ්ඩයේ මූලද්රව්ය ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ ලෙස හැඳින්වේ. මෙම නමේ මූලාරම්භය වන්නේ ඒවායේ ඔක්සයිඩ (ඇල්කෙමිස්ට්වරුන්ගේ "පෘථිවි") ජලයට ක්ෂාරීය ප්රතික්රියාවක් ලබා දීමයි. ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ බොහෝ විට පමණක් වර්ගීකරණය කර ඇතකැල්සියම් , ස්ට්රොන්ටියම්, බේරියම් සහ රේඩියම් , අඩු වාර ගණනක් මැග්නීසියම් . මෙම උප සමූහයේ පළමු අංගය,බෙරිලියම් , බොහෝ ගුණාංගවල එය ඇලුමිනියම් වලට වඩා සමීප වේ.
පැතිරීම:
පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ ඇති මුළු පරමාණු සංඛ්යාවෙන් 1.5% ක් කැල්සියම් වන අතර එහි රේඩියම් අන්තර්ගතය ඉතා කුඩා වේ (8-10-12%). අතරමැදි මූලද්රව්ය - ස්ට්රොන්ටියම් (0.008) සහ බේරියම් (0.005%) - කැල්සියම් වලට සමීප වේ. බේරියම් 1774 දී ද ස්ට්රොන්ටියම් 1792 දී ද සොයා ගන්නා ලදී. මූලික Ca, Sr සහ Ba ප්‍රථම වරට 1808 දී ලබා ගන්නා ලදී. ස්වභාවික කැල්සියම් th ස්කන්ධ අංක 40 (96.97%), 42 (0.64), 43 (0.14), 44 (2.06), 46 (0.003), 48 (0.19) සහිත සමස්ථානික වලින් සමන්විත වේ; ස්ට්රොන්ටියම් - 84 (0,56%), 86 (9,86), 87 (7,02), 88 (82,56); බේරියම් -130 (0.10%), 132 (0.10), 134 (2.42), 135 (6.59), 136 (7.81), 137 (11.32), 138 (71.66) . සමස්ථානික වලින් රේඩියම් මූලික වැදගත්කම වන්නේ ස්වභාවිකව ඇති වන 226 Ra (පරමාණුවක සාමාන්ය ආයු කාලය වසර 2340 කි).
කැල්සියම් සංයෝග (හුණුගල්, ජිප්සම්) පුරාණ කාලයේ දන්නා සහ ප්රායෝගිකව භාවිතා කරන ලදී. විවිධ සිලිකේට් පාෂාණ වලට අමතරව, Ca, Sr සහ Ba ප්රධාන වශයෙන් ඒවායේ අරපිරිමැස්මෙන් ද්‍රාව්‍ය කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ සල්ෆේට් ලවණ ආකාරයෙන් දක්නට ලැබේ, ඒවා ඛනිජ වේ:
CaC0 3 - කැල්සයිට් CaS0 4 - enහයිඩ්රයිට්
SrC0 3 - ස්ට්රොන්ටියනයිට් SrS0 4 - සෙලෙස්ටින්
ВаС0 3 - මැලවී යයි BaS0 4 - බර ස්පාර්
CaMg(CO 3) 2 - ඩොලමයිට් MgCO 3 - මැග්නසයිට්
හුණුගල් සහ හුණු ස්වරූපයෙන් කැල්සියම් කාබනේට් සමහර විට සම්පූර්ණ කඳු වැටි සාදයි. CaCO 3 - කිරිගරුඬ ස්ඵටිකීකරණය කරන ලද ආකාරය බොහෝ අඩු පොදු වේ. කැල්සියම් සල්ෆේට් සඳහා, එය ඛනිජ ජිප්සම් (CaSO 4 2H 2 0) ආකාරයෙන් සොයා ගැනීම වඩාත් සාමාන්ය වේ, එහි තැන්පතු බොහෝ විට අතිශයින්ම බලවත් වේ. ඉහත ලැයිස්තුගත කර ඇති ඒවාට අමතරව, වැදගත් කැල්සියම් ඛනිජයක් වන්නේ ෆ්ලෝරයිට් -CaF 2, සමීකරණයට අනුව හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය ලබා ගැනීමට භාවිතා කරයි:
CaF 2 +H 2 SO 4 (conc.) →CaSO 4 +HF
ස්ට්රොන්ටියම් සහ බේරියම් සඳහා කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ඛනිජ වලට වඩා සල්ෆේට් ඛනිජ බහුලව දක්නට ලැබේ. රේඩියම් වල ප්‍රාථමික තැන්පතු යුරේනියම් ලෝපස් සමඟ සම්බන්ධ වේ (සහ යුරේනියම් කිලෝග්‍රෑම් 1000 කට, ලෝපස් අඩංගු වන්නේ රේඩියම් ග්‍රෑම් 0.3 ක් පමණි).
රිසිට්පත:
පහත සඳහන් යෝජනා ක්‍රමයට අනුව නිදහස් ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල ඇලුමිනොතර්මික් නිෂ්පාදනය 1200 ° C පමණ උෂ්ණත්වයකදී සිදු කෙරේ:
ZE0 + 2Aඑල්=Al 2 O 3 +ZE
ඉහළ රික්තයක් තුළ ඇලුමිනියම් ලෝහ සමග ඔවුන්ගේ ඔක්සයිඩ රත් කිරීමෙන්. මෙම අවස්ථාවේ දී, ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහය ආසවනය කර ස්ථාපනයේ සිසිල් කොටස් මත තැන්පත් වේ. මහා පරිමාණයෙන් (වාර්ෂිකව ටොන් දහස් ගණනක් පමණ) නිපදවනු ලබන්නේ කැල්සියම් පමණක් වන අතර එය උණු කළ CaCl 2 විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් ද ලබා ගනී. ඇලුමිනොතර්මි ක්රියාවලිය සංකීර්ණ වන්නේ එයට Al 2 O 3 සමඟ අර්ධ විලයනයක් සිදු වන බැවිනි. උදාහරණයක් ලෙස, කැල්සියම් සම්බන්ධයෙන්, ප්රතික්රියාව සමීකරණයට අනුව සිදු වේ:
3CaO + Al 2 O 3 →Ca 3 (AlO 3) 2
ඇලුමිනියම් සමඟ ඇති වන ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහයේ අර්ධ විලයනය ද සිදුවිය හැක.
විද්යුත් විච්ඡේදකය ලෝහමය කැල්සියම් නිපදවීම සඳහා අභ්‍යන්තර මිනිරන් ආවරණයක් සහිත උදුනක් වන අතර එය ගලා යන ජලය මගින් පහළින් සිසිල් කරනු ලැබේ. නිර්ජලීය CaCl 2 උඳුන තුලට පටවනු ලබන අතර ඉලෙක්ට්රෝඩ යකඩ කැතෝඩයක් සහ ග්රැෆයිට් ඇනෝඩ වේ. ක්රියාවලිය 20-30V වෝල්ටීයතාවයකින්, ඇම්පියර් 10 දහසක් දක්වා ධාරාවක්, අඩු උෂ්ණත්වය (800 ° C පමණ) සිදු කරනු ලැබේ. අවසාන තත්වයට ස්තූතිවන්ත වන්නට, උදුනේ මිනිරන් ආවරණය සෑම විටම ඝන ලුණු ආරක්ෂිත තට්ටුවකින් ආවරණය වී ඇත. කැතෝඩය මත ප්‍රමාණවත් තරම් ඉහළ ධාරා ඝනත්වයකින් පමණක් කැල්සියම් හොඳින් තැන්පත් වන බැවින් (100 A/cm 3 පමණ), විද්යුත් විච්ඡේදනය ඉදිරියට යන විට දෙවැන්න ක්‍රමක්‍රමයෙන් ඉහළට ඔසවන අතර, එහි අවසානය පමණක් දියවීම තුළ ගිල්වනු ලැබේ. මේ අනුව, සැබෑ කැතෝඩය යනු ලෝහමය කැල්සියම් වේ (එය ඝන ලුණු කබොල්ලක් මගින් වාතයෙන් හුදකලා වේ).
භෞතික ගුණාංග:
කැල්සියම් සහ එහි ප්‍රතිසමයන් නම්‍යශීලී, රිදී-සුදු ලෝහ වේ. මේවායින්, කැල්සියම් තරමක් අමාරුයි, ස්ට්රොන්ටියම් සහ විශේෂයෙන්ම බේරියම් වඩා මෘදුයි. ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල සමහර නියතයන් පහත සංසන්දනය කර ඇත:
|
ඝනත්වය, g/cm 3 |
||||
|
ද්රවාංකය, °C |
||||
|
තාපාංකය, ° C |
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල වාෂ්පශීලී සංයෝග ලාක්ෂණික වර්ණවලින් දැල්ල වර්ණවත් කරයි: Ca - තැඹිලි-රතු (ගඩොල්), Sr සහ Ra - කාර්මයින්-රතු, Ba - කහ-කොළ. මෙය රසායනික විශ්ලේෂණ වලදී අදාළ මූලද්රව්ය සොයා ගැනීමට භාවිතා කරයි.
රසායනික ගුණ :
වාතයේ, කැල්සියම් සහ එහි ප්‍රතිසම සාමාන්ය ඔක්සයිඩ (EO) සමඟ පටලයකින් ආවරණය කර ඇත, අර්ධ වශයෙන් පෙරොක්සයිඩ් (E0 2) සහ නයිට්‍රයිඩ (E 3 N 2) අඩංගු වේ. වෝල්ටීයතා ශ්‍රේණියේ ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ මැග්නීසියම් වම් පසින් පිහිටා ඇති අතර එබැවින් තනුක අම්ල වලින් පමණක් නොව ජලයෙන්ද හයිඩ්‍රජන් පහසුවෙන් විස්ථාපනය කරයි. Ca සිට Ra වලට යන විට අන්තර්ක්රියා ශක්තිය වැඩි වේ. ඒවායේ සංයෝගවල, අදාළ මූලද්රව්ය ද්වීසංයුජ වේ. ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ ඉතා ශක්තිජනක ලෙස සහ සැලකිය යුතු තාපයක් මුදා හැරීමක් සමඟ ලෝහමය සමඟ ඒකාබද්ධ වේ.
සාමාන්යයෙන්, ක්ෂාර පෘථිවි ලෝහ ඔක්සිජන් සමඟ අන්තර්ක්රියා කරන විට, ඔක්සයිඩ් සෑදීම පෙන්නුම් කරයි:
2E +O 2 →2EO
සංයෝග කිහිපයක සුළු නම් දැන ගැනීම වැදගත්ය:
බ්ලීච්, බ්ලීච් (බ්ලීච්) - CaCl 2 ∙ Ca (ClO) 2
slaked (fluff) – Ca(OH) 2
දෙහි - Ca (OH) 2, වැලි සහ ජලය මිශ්රණයක්
දෙහි කිරි - දෙහි වතුරේ Ca (OH) 2 අත්හිටුවීම
සෝඩා - ඝන NaOH සහ Ca(OH) 2 හෝ CaO මිශ්රණයකි
ඉක්මන් දෙහි (තාපාංක දියර) - CaO
· කැල්සියම් සහ එහි ඔක්සයිඩ් උදාහරණය භාවිතා කරමින් ජලය සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීම:
Ca+2H 2 O→Ca(OH) 2 +H 2
CaO+H 2 O→Ca(OH) 2 +16 kcal ("slaking" දෙහි)
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල අම්ල, ඔක්සයිඩ් සහ හයිඩ්රොක්සයිඩ් සමඟ අන්තර්ක්රියා කරන විට, සාමාන්යයෙන් අවර්ණ වන අනුරූප ලවණ පහසුවෙන් සාදයි.
මෙය සිත්ගන්නා සුළුය:
දෙහි කැපීමේදී, ඔබ NaOH ද්‍රාවණයකින් ජලය ප්‍රතිස්ථාපනය කරන්නේ නම්, ඔබට ඊනියා සෝඩා දෙහි ලැබේ. ප්රායෝගිකව, එහි නිෂ්පාදනය අතරතුර, තලා දැමූ CaO සෝඩියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් සාන්ද්ර ද්රාවණයකට එකතු කරනු ලැබේ (බර අනුපාතය 2: 1 සිට NaOH දක්වා). ප්රතිඵලයක් ලෙස ස්කන්ධය මිශ්ර කිරීමෙන් පසු, එය යකඩ භාජනවල වියළි බවට වාෂ්ප වී, සැහැල්ලුවෙන් ගණනය කර පසුව තලා දමනු ලැබේ. සෝඩා දෙහි කිට්ටු මිශ්රණයකි Ca(OH) 2 NaOH සමඟ සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් අවශෝෂණය කිරීම සඳහා රසායනාගාරවල බහුලව භාවිතා වේ.
සාමාන්ය ඔක්සයිඩ සමඟින්, E0 2 වර්ගයේ සුදු පෙරොක්සයිඩ් කැල්සියම් උප කාණ්ඩයේ මූලද්රව්ය සඳහා ප්‍රසිද්ධය. මේවායින්, බේරියම් පෙරොක්සයිඩ් (Ba02) ප්රායෝගික වැදගත්කමක් ඇති අතර, විශේෂයෙන්, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ් නිෂ්පාදනය සඳහා ආරම්භක නිෂ්පාදනයක් ලෙස භාවිතා කරයි:
BaO 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 + H 2 O 2
තාක්ෂණික වශයෙන්, Ba0 2 ලබා ගන්නේ BaO වායු ධාරාවක් 500 °C දක්වා රත් කිරීමෙනි. මෙම අවස්ථාවේ දී, ප්රතික්රියාව අනුව ඔක්සිජන් එකතු වේ
2BaO + O 2 = 2BaO 2 + 34 kcal
තවදුරටත් උනුසුම් කිරීම, ඊට පටහැනිව, Ba0 2 බෙරියම් ඔක්සයිඩ් සහ ඔක්සිජන් බවට වියෝජනය වේ. එබැවින් බේරියම් ලෝහයේ දහනය එහි ඔක්සයිඩ් පමණක් සෑදීම සමඟ සිදු වේ.
හයිඩ්‍රජන් සමඟ අන්තර්ක්රියා කිරීමෙන් හයිඩ්රයිඩ් සෑදීම:
EN 2 හයිඩ්රයිඩ් සාමාන්ය ද්රාවක කිසිවක් තුළ (වියෝජනයකින් තොරව) දිය නොවේ. පහත සඳහන් යෝජනා ක්‍රමයට අනුව ඔවුන් ජලය සමඟ දැඩි ලෙස ප්රතික්රියා කරයි (එහි හෝඩුවාවන් පවා):
EH 2 + 2H 2 O = E(OH) 2 + 2H 2
මෙම ප්රතික්රියාව හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය සඳහා පහසු ක්‍රමයක් ලෙස ක්රියා කළ හැකි අතර, එය ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා අවශ්ය වන්නේ CaH 2 ට අමතරව (එයින් කිලෝග්‍රෑම් 1 ක් දළ වශයෙන් 1 m 3 H 2 ලබා දෙයි), ජලය පමණි. එය එතරම් සැලකිය යුතු තාපයක් මුදා හැරීමක් සමඟින් කුඩා ජල ප්‍රමාණයකින් තෙතමනය කරන ලද CaH 2 වාතයේ ස්වයංසිද්ධව දැල්වෙයි. තනුක අම්ල සමඟ EN 2 හයිඩ්රයිඩ් අන්තර්ක්රියා වඩාත් ප්‍රබල ලෙස සිදු වේ. ඊට පටහැනිව, ඔවුන් ජලයට වඩා ඇල්කොහොල් සමඟ සන්සුන්ව ප්රතික්රියා කරයි:
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
කැල්සියම් හයිඩ්රයිඩ් ද්රව සහ වායු සඳහා ඵලදායී වියළුම් කාරකයක් ලෙස භාවිතා වේ. කාබනික ද්රව, ස්ඵටික හයිඩ්‍රේට ආදියෙහි ජල ප්‍රමාණය ප්‍රමාණාත්මකව නිර්ණය කිරීම සඳහා ද එය සාර්ථකව යොදා ගනී.
· ලෝහ නොවන ද්රව්ය සමඟ සෘජුව අන්තර් ක්රියා කළ හැක:
Ca+Cl 2 →CaCl 2
· නයිට්රජන් සමඟ අන්තර් ක්රියා කිරීම. E 3 N 2 සුදු පරාවර්තක සිරුරු. සාමාන්ය තත්වයන් යටතේ පවා ඒවා ඉතා සෙමින් සෑදේ:
3E+N 2 →E 3 N 2
පහත සඳහන් යෝජනා ක්රමය අනුව ඒවා ජලය සමග දිරාපත් වේ:
E 3 N 2 +6H 2 O→3Ca(OH) 2 +2NH 3
4E 3 N 2 →N 2 +3E 4 N 2 (Ba සහ Sr subnitrides සඳහා)
E 4 N 2 +8H 2 O→4E(OH) 2 +2NH 3 +H 2
Ba 3 N 2 + 2N 2 →3 Ba N 2 (බේරියම් පෙරනිට්‍රයිඩ්)
තනුක අම්ල සමඟ අන්තර්ක්රියා කරන විට, මෙම පෙරනිට්‍රයිඩ, ඇමෝනියා අණු දෙකක් සමඟින් නිදහස් නයිට්රජන් අණුවක් ද බෙදී යයි.
E 4 N 2 +8HCl→4ESl 2 +2NH 3 +H 2
E 3 N 2 + ZSO = 3EO + N 2 + ZS
බේරියම් සම්බන්ධයෙන් ප්රතික්රියාව වෙනස් වේ:
B a 3 N 2 + 2CO = 2BaO + Ba(CN) 2
මෙය සිත්ගන්නා සුළුය :
E+NH 3(දියර) →(E(NH 2) 2 +H 2 +ENH+H 2)
4E(NH 2) 2 → EN 2 +2H 2
මම කල්පනා කරනවා මොකක්ද කියලාE(NH 3) 6 - ඇමෝනියා සෑදී ඇත්තේ වායුමය ඇමෝනියා සමඟ මූලද්රව්ය අන්තර්ක්රියා කිරීමෙන් වන අතර පහත යෝජනා ක්‍රමයට අනුව දිරාපත් වීමේ හැකියාව ඇත:
E(NH 3) 6 →E(NH 2) 2 +4NH 3 +H 2
තවදුරටත් උනුසුම් කිරීම:
E(NH 2) 2 →ENH+NH 3
3ENH→NH 3 +E 3 N 2
නමුත් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඇමෝනියා සමඟ ලෝහයේ අන්තර්ක්රියා පහත යෝජනා ක්‍රමයට අනුව සිදු වේ:
6E+2එන්.එච්. 3 →ඊඑච් 2 +E 3එන් 2
නයිට්රයිඩවලට හේලයිඩ එකතු කිරීමේ හැකියාව ඇත:
E 3 N 2 +EHal 2 →2E 2 NHal
· ක්ෂාර ලෝහ ඔක්සයිඩ් සහ හයිඩ්රොක්සයිඩ් බෙරිලියම් හැර මූලික ගුණ පෙන්වයි.
CaO+2 එච්.සී.එල්→СаСඑල් 2 +H2O
Ca(OH) 2 +2HCl→SaSl 2 +2H 2 O
Be+2NaOH+2H 2 O→Na 2 +H 2
BeO+2HCl→Beසමගl 2 +H 2 O
BeO+2NaOH→Na 2 BeO 2 +H 2 O
· ක්ෂාරීය ලෝහ කැටායන සඳහා ගුණාත්මක ප්රතික්රියා පෙන්නුම් කරන්නේ Ca 2+ සහ Ba 2+ සඳහා වන ගුණාත්මක ප්රතික්රියා පමණි.
Ca 2+ +CO 3 2- →CaCO 3 ↓ (සුදු වර්ෂාපතනය)
Ca 2+ +SO 4 2- →CaSO 4 ↓ (සුදු flocculent precipitate)
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 ↓ (සුදු වර්ෂාපතනය)
Ca 2+ - ගින්දර ගඩොලින් වර්ණ ගැන්වීම
Ba 2+ +CO 3 2- →BaCO 3 ↓ (සුදු වර්ෂාපතනය)
Ba 2+ +SO 4 2- →BaSO 4 ↓ (සුදු වර්ෂාපතනය)
Ba 2+ +CrO 4 2- →BaCrO 4 ↓ (කහ වර්ෂාපතනය, ස්ට්රොන්ටියම් සඳහා සමාන)
Ba 2+ +Cr 2 O 7 2- +H 2 O→2BaCrO 4 +2H + (කහ වර්ෂාපතනය, ස්ට්රොන්ටියම් සඳහා සමාන)
Ba 2+ - දැල්ල හරිත වර්ණ ගැන්වීම.
අයදුම්පත:
කාර්මික යෙදුම සලකා බලනු ලබන මූලද්රව්යවල සංයෝගවල තනිකරම පාහේ දක්නට ලැබේ, ඒවායේ භාවිතයේ ක්ෂේත්‍ර තීරණය කරන ලාක්ෂණික ගුණාංග. ව්යතිරේකයක් වන්නේ රේඩියම් ලවණ, ඒවායේ පොදු දේපල සමඟ සම්බන්ධ වන ප්රායෝගික වැදගත්කම - විකිරණශීලීතාවය. ප්රායෝගික භාවිතය (ප්රධාන වශයෙන් ලෝහ විද්‍යාවේ) කැල්සියම් නයිට්රේට් නයිට්රජන් අඩංගු ඛනිජ පොහොරක් ලෙස බහුලව භාවිතා වේ. රතු (Sr) හෝ කොළ (Ba) ගිනිදැල් සමඟ දැවෙන සංයුති නිෂ්පාදනය සඳහා ස්ට්රොන්ටියම් සහ බේරියම් නයිට්රේට් භාවිතා කරනුයේ CaCO 3 හි තනි ස්වාභාවික ප්රභේද භාවිතා කිරීම වෙනස් වේ. ඉදිකිරීම් කටයුතු වලදී හුණුගල් සෘජුවම භාවිතා වන අතර වඩාත් වැදගත් ගොඩනැගිලි ද්රව්ය නිෂ්පාදනය සඳහා අමුද්‍රව්‍ය ලෙසද සේවය කරයි - දෙහි සහ සිමෙන්ති. හුණු ඛනිජ තීන්ත ලෙස, ඔප දැමීමේ සංයෝග සඳහා පදනමක් ලෙස භාවිතා කරයි. කිරිගරුඬ මූර්ති කිරීම, විදුලි බෙදාහැරීමේ පුවරු සෑදීම ආදිය සඳහා විශිෂ්ට ද්රව්යයකි. ප්රායෝගික යෙදුම ප්රධාන වශයෙන් ස්වාභාවික CaF 2 හි දක්නට ලැබේ, එය සෙරමික් කර්මාන්තයේ බහුලව භාවිතා වන අතර HF නිෂ්පාදනය සඳහා ආරම්භක ද්රව්ය ලෙස සේවය කරයි.
එහි ජලාකර්ෂණීය බව නිසා නිර්ජලීය CaCl 2 බොහෝ විට වියළන කාරකයක් ලෙස භාවිතා කරයි. කැල්සියම් ක්ලෝරයිඩ් ද්‍රාවණවල වෛද්‍යමය භාවිතයන් (අභ්‍යන්තරව සහ අභ්‍යන්තරව) ඉතා විවිධාකාර වේ. බේරියම් ක්ලෝරයිඩ් කෘෂිකාර්මික පළිබෝධ පාලනය කිරීමට සහ රසායනික රසායනාගාරවල වැදගත් ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක් ලෙස (SO 4 2- අයන සඳහා) භාවිතා කරයි.
මෙය සිත්ගන්නා සුළුය:
1 wt නම්. ඉක්මනින් Ca(CH 3 COO) 2 හි සංතෘප්ත ද්‍රාවණයක් 17 wt අඩංගු භාජනයකට වත් කරන්න. එතිල් මධ්යසාරයේ කොටස්, එවිට සම්පූර්ණ ද්රව වහාම ඝන වේ. මේ ආකාරයෙන් ලබාගත් "වියළි ඇල්කොහොල්", ජ්වලනයෙන් පසු, දුම් නොබොන දැල්ලක් සමඟ සෙමින් පුළුස්සා දමයි. මෙම ඉන්ධන සංචාරකයින් සඳහා විශේෂයෙන් පහසු වේ.
ජලයේ තද බව.
ස්වාභාවික ජලයෙහි කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් ලවණවල අන්තර්ගතය බොහෝ විට එහි "දෘඪතාව" අනුව තක්සේරු කරනු ලැබේ. මෙම අවස්ථාවේ දී, කාබනේට් ("තාවකාලික") සහ කාබනේට් නොවන ("ස්ථිර") දෘඪතාව අතර වෙනසක් සිදු කෙරේ. පළමුවැන්න Ca(HC0 3) 2, අඩු වාර ගණනක් Mg(HC0 3) 2 පැවතීමයි. එය තාවකාලික ලෙස හැඳින්වේ, එය සරලව උතුරන වතුරෙන් ඉවත් කළ හැකිය: බයිකාබනේට් විනාශ වන අතර, ඒවායේ දිරාපත්වීමේ දිය නොවන නිෂ්පාදන (Ca සහ Mg කාබනේට්) පරිමාණයේ ස්වරූපයෙන් යාත්රාවේ බිත්ති මත පදිංචි වේ:
Ca(HCO 3) 2 →CaCO 3 ↓+CO 2 +H 2 O
Mg(HCO 3) 2 →MgCO 3 ↓+CO 2 +H 2 O
ජලයෙහි නිරන්තර දෘඪතාව ඇති වන්නේ එහි ඇති කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් ලවණ නිසා වන අතර ඒවා තම්බා විට අවසාදිත නිපදවන්නේ නැත. වඩාත් සුලභ වන්නේ සල්ෆේට් සහ ක්ලෝරයිඩ් ය. මේවායින්, දුර්වල ලෙස ද්‍රාව්‍ය CaS0 4 විශේෂ වැදගත්කමක් දරයි, එය ඉතා ඝන පරිමාණයක ස්වරූපයෙන් නිරාකරණය වේ.
වාෂ්ප බොයිලේරු දෘඪ ජලය මත ක්රියා කරන විට, එහි රත් වූ පෘෂ්ඨය පරිමාණයෙන් ආවරණය වේ. දෙවැන්න තාපය දුර්වල ලෙස සිදු කරන බැවින්, පළමුවෙන්ම, බොයිලේරුවේ ක්රියාකාරිත්වය ආර්ථිකමය නොවන බවට පත්වේ: දැනටමත් මිලිමීටර 1 ක ඝනකම ස්ථරයක් ඉන්ධන පරිභෝජනය ආසන්න වශයෙන් 5% කින් වැඩි කරයි. අනෙක් අතට, පරිමාණ තට්ටුවකින් ජලයෙන් පරිවරණය කරන ලද බොයිලේරු බිත්ති, ඉතා ඉහළ උෂ්ණත්වයන් දක්වා රත් කළ හැක. මෙම අවස්ථාවේ දී, යකඩ ක්රමයෙන් ඔක්සිකරණය වන අතර බිත්තිවල ශක්තිය නැති වී යන අතර එය බොයිලේරු පිපිරීමට හේතු විය හැක. බොහෝ කාර්මික ව්යවසායන් තුළ වාෂ්ප බලශක්ති පද්ධති පවතින බැවින්, ජල දෘඪතාව පිළිබඳ ප්රශ්නය ඉතා ප්රායෝගිකව වැදගත් වේ.
ආසවනය මගින් ද්රාවිත ලවණ වලින් ජලය පිරිසිදු කිරීම ඉතා මිල අධික වන බැවින්, දෘඪ ජලය සහිත ප්රදේශ වල ඔවුන් "මෘදු" කිරීමට රසායනික ක්රම භාවිතා කරයි. විශ්ලේෂණය මගින් තීරණය කරනු ලබන බයිකාබනේට් අන්තර්ගතයට දැඩි ලෙස අනුරූප වන ප්‍රමාණයකට Ca(OH) 2 ජලයට එකතු කිරීමෙන් කාබනේට් දෘඪතාව සාමාන්යයෙන් ඉවත් කරනු ලැබේ. ඒ අතරම, ප්රතික්රියාව අනුව
Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ↓ + 2H 2 O
සියලුම බයිකාබනේට් සාමාන්ය කාබනේට් බවට පත් වී අවක්ෂේප කරයි. කාබනේට් නොවන තද බව බොහෝ විට ඉවත් කරනු ලබන්නේ ජලයට සෝඩා එකතු කිරීමෙන් වන අතර එමඟින් ප්රතික්රියාව මගින් අවක්ෂේපයක් ඇති වේ:
СaSO 4 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4
එවිට ජලය පදිංචි වීමට ඉඩ ලබා දෙන අතර ඉන් පසුව පමණක් බොයිලේරු බල ගැන්වීමට හෝ නිෂ්පාදනයට යොදා ගනී. දෘඪ ජලය කුඩා ප්රමාණවලින් මෘදු කිරීම සඳහා (රෙදි සේදීමේදී, ආදිය), ඔබ සාමාන්යයෙන් එය සෝඩා ටිකක් එකතු කර එය වාඩි වීමට ඉඩ දෙන්න. මෙම අවස්ථාවේ දී, කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් සම්පූර්ණයෙන්ම කාබනේට් ආකාරයෙන් අවක්ෂේප කර ඇති අතර, විසඳුමේ ඉතිරිව ඇති සෝඩියම් ලවණ බාධා නොකරයි.
ඉහතින් දැක්වෙන්නේ කාබනේට් සහ කාබනේට් නොවන තද බව යන දෙකම ඉවත් කිරීමට සෝඩා භාවිතා කළ හැකි බවයි. එසේ වුවද, තාක්‍ෂණයේ දී ඔවුන් තවමත් හැකි සෑම විටම Ca (OH) 2 භාවිතා කිරීමට උත්සාහ කරයි, එය සෝඩා හා සසඳන විට මෙම නිෂ්පාදනයේ මිල අඩු වීම නිසාය.
ජලයේ කාබනේට් සහ කාබනේට් නොවන දෘඪතාව යන දෙකම ඇස්තමේන්තු කරනු ලබන්නේ එක් ලීටරයක (mg-eq/l) අඩංගු Ca සහ Mg හි මිලිග්‍රෑම් සමාන මුළු සංඛ්‍යාවෙනි. තාවකාලික හා ස්ථිර දෘඪතාවේ එකතුව ජලයේ සම්පූර්ණ දෘඪතාව තීරණය කරයි. දෙවැන්න මෙම ලක්ෂණයෙන් පහත නම් වලින් සංලක්ෂිත වේ: මෘදු (<4), средне жёсткая (4-8), жесткая (8-12), очень жесткая (>12 mEq/l). තනි ස්වාභාවික ජලයේ දෘඪතාව ඉතා පුළුල් සීමාවන් තුළ වෙනස් වේ. විවෘත ජලාශ සඳහා, එය බොහෝ විට වසරේ කාලය සහ කාලගුණය මත පවා රඳා පවතී. "මෘදුම" ස්වභාවික ජලය වායුගෝලීය (වැසි, හිම), පාහේ දිය වී ඇති ලවණ අඩංගු නොවේ. සිත්ගන්නා කරුණ නම්, මෘදු ජලය ඇති ප්‍රදේශවල හෘද රෝග බහුලව ඇති බවට සාක්ෂි තිබේ.
ජලය සම්පූර්ණයෙන්ම මෘදු කිරීම සඳහා, සෝඩා වෙනුවට Na 3 PO 4 බොහෝ විට භාවිතා වේ, එමඟින් කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් ඒවායේ අරපිරිමැස්මෙන් ද්‍රාව්‍ය පොස්පේට් ආකාරයෙන් අවක්ෂේප කරයි:
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
ජල දෘඪතාව ගණනය කිරීම සඳහා විශේෂ සූත්රයක් තිබේ:
20.04 සහ 12.16 යනු පිළිවෙලින් කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් වල සමාන ස්කන්ධයන් වේ.
සංස්කාරක: Galina Nikolaevna Kharlamova
ආවර්තිතා වගුවේ දෙවන කාණ්ඩයේ ප්රධාන උප සමූහය මූලද්රව්ය ආවරණය කරයි: බෙරිලියම්, මැග්නීසියම්, කැල්සියම්, ස්ට්රොන්ටියම්, බේරියම් සහ රේඩියම්. මෙම උප කාණ්ඩයේ ප්රධාන නියෝජිතයන් මත පදනම්ව - කැල්සියම්, ස්ට්රොන්ටියම් සහ බේරියම් - සාමූහිකව ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ ලෙස හැඳින්වේ, දෙවන කාණ්ඩයේ සමස්ත ප්රධාන උප සමූහය උප සමූහය ලෙසද හැඳින්වේ. ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ.
මෙම ලෝහවලට (සමහර විට මැග්නීසියම් ද එකතු වේ) “ක්ෂාරීය පෘථිවිය” යන නම ලැබුණේ ඒවායේ රසායනික ගුණවල ඔක්සයිඩ අතරමැදි, එක් අතකින් ක්ෂාර, එනම් ක්ෂාර ලෝහවල ඔක්සයිඩ් හෝ හයිඩ්රොක්සයිඩ් සහ අනෙක් අතට, “පෘථිවි,” එනම්, එවැනි මූලද්රව්යවල ඔක්සයිඩ, සාමාන්ය නියෝජිතයෙකු වන ඇලුමිනියම්, මැටිවල ප්රධාන සංරචකය. මෙම අතරමැදි පිහිටීම නිසා කැල්සියම්, ස්ට්රොන්ටියම් සහ බේරියම් ඔක්සයිඩ වලට "ක්ෂාරීය පෘථිවි" යන නම ලබා දී ඇත.
මෙම උප කාණ්ඩයේ පළමු මූලද්රව්යය, බෙරිලියම් (ඔබ එහි සංයුජතාව සැලකිල්ලට නොගන්නේ නම්), එය අයත් වන ඉහළ කාණ්ඩයේ ඉහළ ඇනෙලොග් වලට වඩා ඇලුමිනියම් වලට එහි ගුණාංග බොහෝ දුරට සමීප වේ. මෙම කාණ්ඩයේ දෙවන මූලද්රව්යය වන මැග්නීසියම් ද මෙම පදයේ පටු අර්ථයෙන් ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවලින් සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වේ. සමහර ප්රතික්රියා එය දෙවන කාණ්ඩයේ ද්විතියික උප කාණ්ඩයේ, විශේෂයෙන්ම සින්ක් මූලද්‍රව්‍යවලට සමීප කරයි; මේ අනුව, මැග්නීසියම් සහ සින්ක් සල්ෆේට්, ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල සල්ෆේට් වලට ප්‍රතිවිරුද්ධව, පහසුවෙන් ද්‍රාව්‍ය වේ, එකිනෙකට සමස්ථානික වන අතර සමාන සංයුතියේ ද්විත්ව ලවණ සාදයි. මීට පෙර, රීතියක් ප්‍රකාශ කරන ලද අතර, පළමු මූලද්රව්යය ඊළඟ ප්රධාන උප සමූහයට සංක්‍රාන්ති වන ගුණාංග ප්‍රදර්ශනය කරයි, දෙවැන්න - එකම කණ්ඩායමේ ද්විතියික උප සමූහයකට; සහ සාමාන්යයෙන් තුන්වන මූලද්රව්යය පමණක් සමූහයේ ලක්ෂණ ඇත; මෙම නියමය ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ කාණ්ඩයේ විශේෂයෙන් පැහැදිලිව විදහා දක්වයි.
දෙවන කාණ්ඩයේ මූලද්රව්ය වලින් බරම - රේඩියම් - එහි රසායනික ගුණාංග, ඇත්ත වශයෙන්ම, ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල සාමාන්ය නියෝජිතයින්ට අනුරූප වේ, කෙසේ වෙතත්, එය සාමාන්යයෙන් ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ සමූහයට පටු ලෙස ඇතුළත් කිරීම සිරිත නොවේ හැඟීම. ස්වභාව ධර්මයේ එහි ව්යාප්තියේ සුවිශේෂතා මෙන්ම එහි වඩාත්ම ලාක්ෂණික ගුණය - විකිරණශීලීතාවය නිසා එය විශේෂ ස්ථානයක් ලබා දීම වඩාත් සුදුසුය. මෙම උප කාණ්ඩයේ මූලද්රව්යවල සාමාන්ය ගුණාංග පිළිබඳ සාකච්ඡාවේදී රේඩියම් සලකා බලනු නොලැබේ, අනුරූප භෞතික රසායනික ගුණාංග තවමත් ප්‍රමාණවත් ලෙස අධ්‍යයනය කර නොමැති බැවිනි.
රේඩියම් හැර, ක්ෂාරීය පෘථිවි උප කාණ්ඩයේ සියලුම මූලද්රව්ය සැහැල්ලු ලෝහ වේ. සැහැල්ලු ලෝහ යනු නිශ්චිත ගුරුත්වාකර්ෂණය 5 නොඉක්මවන ඒවාය. ඒවායේ දෘඪතාව අනුව II කාණ්ඩයේ ප්රධාන උප කාණ්ඩයේ ලෝහ ක්ෂාරීය ලෝහවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස උසස් වේ. ඒවායින් මෘදුම, බේරියම් (ක්ෂාර ලෝහවලට ආසන්නතම ගුණ ඇති) ඊයම්වල දෘඪතාව ආසන්න වශයෙන් ඇත. මෙම කාණ්ඩයේ ලෝහවල ද්රවාංකය ක්ෂාර ලෝහවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස ඉහළ ය.
II කාණ්ඩයේ ප්රධාන උප කාණ්ඩයේ සියලුම මූලද්‍රව්‍යවලට පොදු වන්නේ ඒවායේ සංයෝගවල ධන සංයුජතා 2 ප්‍රදර්ශනය කිරීමේ ගුණය වන අතර ඉතා සුවිශේෂී අවස්ථා වලදී පමණක් ඒවා ධනාත්මකව ඒක සංයුජතා වේ. ඒවායේ සාමාන්ය සංයුජතාව 2+, මෙන්ම මූලද්රව්යවල පරමාණුක ක්‍රමාංක, මෙම ලෝහ දෙවන කාණ්ඩයේ ප්රධාන උප කාණ්ඩය ලෙස වර්ග කිරීමට නිසැකවම බල කරයි. ඊට අමතරව, ඔවුන් සියල්ලන්ම දැඩි ලෙස විද්යුත් ධනාත්මක චරිතයක් ප්‍රදර්ශනය කරයි, එය විද්යුත් රසායනික වෝල්ටීයතා ශ්‍රේණියේ වම් පැත්තේ පිහිටීම මෙන්ම විද්යුත් සෘණ මූලද්රව්ය සඳහා දැඩි බැඳීමක් ද තීරණය වේ.
දෙවන කාණ්ඩයේ ප්රධාන උප කාණ්ඩයේ මූලද්රව්යවල සාමාන්ය විභවතාවයේ අගයට අනුකූලව, ලැයිස්තුගත ලෝහ සියල්ලම ජලය දිරාපත් වේ; කෙසේ වෙතත්, මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ ප්රතිඵලයක් ලෙස හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්වල අඩු ද්‍රාව්‍යතාව හේතුවෙන් ජලය මත බෙරිලියම් සහ මැග්නීසියම් වල බලපෑම ඉතා සෙමින් සිදු වේ, උදාහරණයක් ලෙස මැග්නීසියම්:
Mg + 2НН = Mg(OH) 2 + H 2
ලෝහ මතුපිට පිහිටුවා ඇති Be සහ Mg හයිඩ්රොක්සයිඩ් ප්‍රතික්‍රියාවේ ඉදිරි ගමනට බාධා කරයි. එමනිසා, මැග්නීසියම් වල කුඩා දෝෂ පවා සම්පූර්ණයෙන්ම මැග්නීසියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් බවට පරිවර්තනය වීමට පෙර දින කිහිපයක් ජලය සමඟ සම්බන්ධව සාමාන්ය උෂ්ණත්වයේ තබා ගත යුතුය. ඉතිරි ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ ජලය සමඟ වඩාත් ප්‍රබල ලෙස ප්රතික්රියා කරයි, එය ඒවායේ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්වල වඩා හොඳ ද්‍රාව්‍යතාවයෙන් පැහැදිලි වේ. බේරියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් ද්‍රාවණය කිරීමට පහසුම වේ; Ba හි සාමාන්ය විභවය සමූහයේ අනෙකුත් මූලද්රව්ය හා සසඳන විට අඩුම වේ, එබැවින් එය ජලය සමඟ මෙන්ම මධ්‍යසාර සමඟද ඉතා ප්‍රබල ලෙස ප්රතික්රියා කරයි. ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල වාතයට ඇති ප්රතිරෝධය මැග්නීසියම් සිට බේරියම් දක්වා දිශාවට අඩු වේ. ආතති ශ්‍රේණියේ ඔවුන්ගේ පිහිටීම අනුව, නම් කරන ලද ලෝහ ඔවුන්ගේ ලවණවල ද්‍රාවණවලින් සියලුම බැර ලෝහ විස්ථාපනය කරයි.
සාමාන්ය ඔක්සයිඩ M II O සෑම විටම ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල දහන නිෂ්පාදන ලෙස ලබා ගනී, ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල පෙරොක්සයිඩ් ක්ෂාරීය ලෝහ මාලාවට වඩා බෙහෙවින් අඩුය.
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල ඔක්සයිඩ ජලය සමඟ සංයෝජනය වී හයිඩ්රොක්සයිඩ් සාදයි. එපමණක් නොව, මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේ ශක්තිය BeO සිට BaO දක්වා දිශාවට ඉතා කැපී පෙනෙන ලෙස වැඩිවේ. හයිඩ්‍රොක්සයිඩ්වල ද්‍රාව්‍යතාව ද බෙරිලියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් සිට බේරියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් දක්වා විශාල ලෙස වැඩි වේ; නමුත් සාමාන්ය උෂ්ණත්වයේ දී දෙවැන්නෙහි ද්‍රාව්‍යතාව පවා ඉතා අඩුය. මෙම සංයෝගවල මූලික ස්වභාවය එකම අනුපිළිවෙලින් වැඩි වේ - ඇම්ෆොටරික් බෙරිලියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් සිට දැඩි මූලික කෝස්ටික් බේරියම් දක්වා.
නයිට්රජන් සඳහා දෙවන කාණ්ඩයේ ප්රධාන උප කාණ්ඩයේ මූලද්රව්යවල ප්‍රබල සම්බන්ධතාවය සටහන් කිරීම සිත්ගන්නා කරුණකි. පරමාණුක බර වැඩිවීමත් සමඟ මෙම මූලද්රව්යවල නයිට්රජන් සමඟ සංයෝග සෑදීමේ ප්‍රවණතාවය වැඩි වේ (මෙම දිශාවට නයිට්‍රයිඩ සෑදීමේ තාපය අඩු වුවද); ක්ෂාර පෘථිවි ලෝහ තුළම, නයිට්‍රයිඩ සෑදීමේ ප්‍රවණතාව කෙතරම්ද යත්, සාමාන්ය උෂ්ණත්වයේ දී පවා නයිට්රජන් සමඟ සෙමින් ඒකාබද්ධ වේ.
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහක්ෂාර ලෝහ මෙන්, ඒවා හයිඩ්‍රජන් සමඟ සංයෝජනය වී හයිඩ්රයිඩ් සාදයි, උදාහරණයක් ලෙස:
Ca + H 2 = CaH 2.
Ethn hydrides ද ලවණ වැනි චරිතයක් ඇති අතර, එබැවින් ඒවා තුළ, ක්ෂාර ලෝහ හයිඩ්‍රයිඩ්වල මෙන්, හයිඩ්‍රජන් විද්යුත් සෘණ සංරචකයක් බව උපකල්පනය කළ යුතුය.
MgH 2 මූලද්රව්ය වලින් සෘජුවම ලබා ගැනීම වඩා දුෂ්කර නමුත් BeH 2 මේ ආකාරයෙන් සංස්ලේෂණය කිරීමට කිසිසේත් නොහැකි විය. MgH 2 සහ BeH 2 යනු ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල හයිඩ්රයිඩ් වැනි ඝන සහ වාෂ්පශීලී නොවන සංයෝග වන නමුත් දෙවැන්න මෙන් නොව ඒවායේ උච්චාරණය කරන ලද ලුණු වැනි ස්වභාවයක් නොමැත.
දෙවන කාණ්ඩයේ ප්රධාන උප සමූහයේ සියලුම මූලද්රව්ය ධන ආරෝපණ 2 සහිත අවර්ණ අයන සාදයි: Be 2+, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, Ra 2+. බෙරිලියම් ද අවර්ණ ඇනායන [BeO 2 ] 2+ සහ [Be(OH) 4 ] 2+ සාදයි. මෙම මූලද්රව්යවල සියලුම ලවණ M II X 2 වර්ණ රහිත ඇනායන වල ව්‍යුත්පන්න නොවේ නම් ඒවා ද අවර්ණ වේ.
රේඩියම් ලවණ ද අවර්ණ වේ. කෙසේ වෙතත්, රේඩියම් ක්ලෝරයිඩ් සහ බ්‍රෝමයිඩ් වැනි සමහර ඒවා ඒවායේ අඩංගු රේඩියම් විකිරණ මගින් ක්රමයෙන් වර්ණවත් වන අතර අවසානයේ දුඹුරු සිට කළු දක්වා වර්ණයක් ලබා ගනී. නැවත ස්ඵටික කළ විට ඒවා නැවතත් සුදු පැහැයක් ගනී.
බොහෝ ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ ලවණ ජලයේ දුර්වල ලෙස ද්‍රාව්‍ය වේ. මෙම ලවණවල ද්‍රාව්‍යතාව වෙනස් කිරීමේදී යම් රටාවක් බොහෝ විට අනාවරණය වේ: නිදසුනක් ලෙස, සල්ෆේට් සඳහා, ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහයේ පරමාණුක බර වැඩි වීමත් සමඟ ද්‍රාව්‍යතාවය ඉක්මනින් අඩු වේ. ක්‍රෝමයිට් වල ද්‍රාව්‍යතාවය ආසන්න වශයෙන් එකම ආකාරයකින් වෙනස් වේ. දුර්වල අම්ල සහිත සහ මධ්‍යම ප්‍රබල අම්ල සහිත ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ මගින් සාදන ලද ලවණ බොහොමයක් විසුරුවා හැරීම දුෂ්කර ය, උදාහරණයක් ලෙස පොස්පේට්, ඔක්සලේට් සහ කාබනේට්; කෙසේ වෙතත්, ඒවායින් සමහරක් පහසුවෙන් ද්‍රාව්‍ය වේ; සල්ෆයිඩ්, සයනයිඩ්, තයෝසයනේට් සහ ඇසිටේට් ඇතුළත් වේ. Ba සිට Be දක්වා සංක්‍රමණය වීමේදී හයිඩ්රොක්සයිඩ් වල මූලික ස්වභාවය දුර්වල වීම නිසා ඒවායේ කාබනේට් වල ජල විච්ඡේදනයේ ප්‍රමාණය එකම අනුපිළිවෙලින් වැඩි වේ. ඒවායේ තාප ස්ථායීතාවය ද එම දිශාවටම වෙනස් වේ: බේරියම් කාබනේට්, සුදු-උණුසුම් උෂ්ණත්වවලදී පවා සම්පූර්ණයෙන්ම දිරාපත් නොවන අතර, කැල්සියම් කාබනේට් CaO සහ CO 2 බවට සම්පූර්ණයෙන්ම දිරාපත් විය හැක, සාපේක්ෂව දුර්වල ගණනය කිරීමකින් වුවද, මැග්නීසියම් කාබනේට් ඊටත් වඩා දිරාපත් වේ. පහසුවෙන්.
කොසෙල්ගේ න්‍යායේ දෘෂ්ටි කෝණයෙන් බලන කල, ක්ෂාරීය පෘථිවි කාණ්ඩයේ මූලද්රව්යවල දිශානතියට හේතුව වන්නේ ආවර්තිතා වගුවේ ඒවා සියල්ලම අනුරූප නිෂ්ක්‍රීය වායු වලින් ඉවත් කර ඇති බවයි: මූලද්රව්ය 2, එබැවින් ඒ සෑම එකක්ම 2 ක් ඇත. පෙර නිෂ්ක්‍රීය වායුවට වඩා ඉලෙක්ට්රෝන වැඩිය. ක්ෂාරීය පෘථිවි කාණ්ඩයේ මූලද්රව්යවල නිෂ්ක්‍රීය වායූන්ගේ වින්‍යාසය අනුගමනය කිරීමට පරමාණු වල ප්‍රවණතාවය හේතුවෙන්, ඉලෙක්ට්රෝන දෙකක සුළු වියුක්ත වීමක් සිදු වේ, නමුත් තවදුරටත් වියුක්ත කිරීම නිෂ්ක්‍රීය වායූන්ගේ වින්‍යාසය විනාශ වීමට හේතු වන බැවින් තවත් නැත.
ස්වභාවධර්මයේ සිටීම
පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ බෙරිලියම් - 0.00053%, මැග්නීසියම් - 1.95%, කැල්සියම් - 3.38%, ස්ට්රොන්ටියම් - 0.014%, බේරියම් - 0.026%, රේඩියම් කෘතිම මූලද්රව්යයකි.
ඒවා සොබාදහමේ දක්නට ලැබෙන්නේ සංයෝග ස්වරූපයෙන් පමණි - සිලිකේට්, ඇලුමිනොසිලිකේට්, කාබනේට්, පොස්පේට්, සල්ෆේට් ආදිය.
ලැබීම
1. බෙරිලියම් ෆ්ලෝරයිඩ් අඩු කිරීමෙන් ලබා ගනී:
BeF 2 + Mg t ˚ C → Be + MgF 2
2. බෙරියම් ඔක්සයිඩ් අඩු කිරීමෙන් ලබා ගනී:
3BaO + 2Al t˚ C → 3Ba + Al 2 O 3
3. ඉතිරි ලෝහ ක්ලෝරයිඩ් දියවන විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් ලබා ගනී:
නිසා මෙම උප කාණ්ඩයේ ලෝහ ශක්තිමත් අඩු කිරීමේ කාරක වන බැවින්, ඒවායේ නිෂ්පාදනය කළ හැක්කේ උණු කළ ලවණවල විද්යුත් විච්ඡේදනයෙනි. Ca සම්බන්ධයෙන්, CaCl 2 සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ (ද්රවාංකය අඩු කිරීමට CaF 2 එකතු කිරීමත් සමඟ)
CaCl 2 = Ca+Cl 2
භෞතික ගුණාංග
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ (ක්ෂාර ලෝහ හා සසඳන විට) ඉහළ උෂ්ණත්වයන් ඇත. සහ උෂ්ණත්වය, ඝනත්වය සහ දෘඪතාව.
අයදුම්පත
| බෙරිලියම් (ඇම්ෆොටරීන්) | මැග්නීසියම් | Ca, Sr, Ba, Ra |
| 1. අවකාශය සඳහා තාප ආරක්ෂිත ව්යුහයන් නිෂ්පාදනය කිරීම. නැව් (තාප ප්රතිරෝධය, බෙරිලියම් වල තාප ධාරිතාව) 2. බෙරිලියම් ලෝකඩ (සැහැල්ලු බව, දෘඪතාව, තාප ප්රතිරෝධය, මිශ්ර ලෝහවල විඛාදන විරෝධී, වානේවලට වඩා වැඩි ආතන්ය ශක්තිය, 0.1 mm ඝන තීරුවලට පෙරළිය හැක) 3. න්යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියාකාරකවල X -ray ඉංජිනේරු විද්‍යාව, රේඩියෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ 4. මිශ්ර ලෝහ, Ni, W- ඔවුන් ස්විට්සර්ලන්තයේ ඔරලෝසු උල්පත් සාදයි, නමුත් Be යනු බිඳෙන සුළු, විෂ සහිත සහ ඉතා මිල අධිකය | 1. ලෝහ නිෂ්පාදනය - මැග්නීසියම් තර්මියා (ටයිටේනියම්, යුරේනියම්, සර්කෝනියම්, ආදිය) 2. අල්ට්‍රා-ලයිට් මිශ්ර ලෝහ නිෂ්පාදනය සඳහා (ගුවන් යානා නිෂ්පාදනය, මෝටර් රථ නිෂ්පාදනය) 3. කාබනික සංස්ලේෂණයේදී 4. ආලෝකකරණය සහ ගිනි අවුලුවන රොකට් නිෂ්පාදනය සඳහා . | 1. ෙබයාරිං නිෂ්පාදනය සඳහා අවශ්ය ෙලඩ්-කැඩ්මියම් මිශ ෙලෝහ නිෂ්පාදනය. 2. ස්ට්රොන්ටියම් යුරේනියම් නිෂ්පාදනය අඩු කරන කාරකයකි. පොස්පරස් යනු ස්ට්රොන්ටියම් ලවණ වේ. 3. විදුලි උපකරණවල රික්තයක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා ලබා ගන්නා ද්රව්ය ලෙස භාවිතා කරයි. දුර්ලභ ලෝහවල කැල්සියම් නිෂ්පාදනය, මිශ්ර ලෝහවල කොටසක්. කැතෝඩ කිරණ නල වල බාරියම් අවශෝෂක. රේඩියම් එක්ස් කිරණ රෝග විනිශ්චය, පර්යේෂණ කටයුතු. |
රසායනික ගුණ
1. ඉතා ප්‍රතික්‍රියාශීලී, ප්‍රබල අඩු කිරීමේ කාරක. ලෝහවල ක්රියාකාරිත්වය සහ ඒවායේ අඩු කිරීමේ හැකියාව ශ්‍රේණියේ වැඩි වේ: Be–Mg–Ca–Sr–Ba
2. ඒවාට +2 ඔක්සිකරණ තත්වයක් ඇත.
3. හයිඩ්‍රජන් මුදා හැරීම සඳහා කාමර උෂ්ණත්වයේ දී (B හැර) ජලය සමඟ ප්රතික්රියා කරන්න.
4. හයිඩ්‍රජන් සමඟ ඒවා ලුණු වැනි හයිඩ්රයිඩ් EH 2 සාදයි.
5. ඔක්සයිඩ් වලට EO සාමාන්ය සූත්‍රය ඇත. පෙරොක්සයිඩ් සෑදීමේ ප්‍රවණතාව ක්ෂාරීය ලෝහවලට වඩා අඩුවෙන් ප්‍රකාශ වේ.
ජලය සමග ප්රතික්රියාව.
සාමාන්ය තත්ව යටතේ, Be සහ Mg මතුපිට නිෂ්ක්‍රීය ඔක්සයිඩ් පටලයකින් ආවරණය වී ඇති බැවින් ඒවා ජලයට එරෙහිව ස්ථායී වේ, නමුත් උණු වතුර සමඟ මැග්නීසියම් Mg(OH) 2 පදනම සාදයි.
ප්‍රතිවිරුද්ධව, Ca, Sr සහ Ba හයිඩ්රොක්සයිඩ් සෑදීමට ජලයේ දියවී ශක්තිමත් භෂ්ම වේ:
Be + H 2 O → BeO+ H 2
Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2
ඔක්සිජන් සමඟ ප්රතික්රියාව.
සියලුම ලෝහ ඔක්සයිඩ RO සාදයි, බේරියම් පෙරොක්සයිඩ් සාදයි - BaO 2:
2Mg + O 2 → 2MgO
Ba + O 2 → BaO 2
3. ද්විමය සංයෝග වෙනත් ලෝහ නොවන සමඟ සෑදී ඇත:
Be + Cl 2 → BeCl 2 (හේලයිඩ)
Ba + S → BaS (සල්ෆයිඩ්)
3Mg + N 2 → Mg 3 N 2 (නයිට්‍රයිඩ)
Ca + H 2 → CaH 2 (හයිඩ්‍රයිඩ)
Ca + 2C → CaC 2 (කාබයිඩ්)
3Ba + 2P → Ba 3 P 2 (ෆොස්ෆයිඩ්)
බෙරිලියම් සහ මැග්නීසියම් ලෝහ නොවන ද්රව්ය සමඟ සාපේක්ෂව සෙමින් ප්රතික්රියා කරයි.
4. සියලුම ලෝහ අම්ලවල දිය වේ:
Ca + 2HCl → CaCl 2 + H 2
Mg + H 2 SO 4 (තනුක කළ) → MgSO 4 + H 2
බෙරිලියම් ක්ෂාරවල ජලීය ද්‍රාවණවල ද දිය වේ:
Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
5. ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහවල කැටායන වලට ගුණාත්මක ප්රතික්රියාව - පහත වර්ණවලින් දැල්ල වර්ණ ගැන්වීම:
Ca 2+ - තද තැඹිලි
Sr 2+ - තද රතු
Ba 2+ - ලා කොළ
Ba 2+ කැටායන සාමාන්යයෙන් සොයාගනු ලබන්නේ සල්ෆියුරික් අම්ලය හෝ එහි ලවණ සමඟ හුවමාරු ප්රතික්රියාවක් මගිනි.
BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl
Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓
බේරියම් සල්ෆේට් යනු ඛනිජ අම්ලවල දිය නොවන සුදු අවක්ෂේපයකි.
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ ඔක්සයිඩ්
රිසිට්පත
1) ලෝහ ඔක්සිකරණය (පෙරොක්සයිඩ් සාදන Ba හැර)
2) නයිට්රේට් හෝ කාබනේට් තාප වියෝජනය
CaCO 3 t ˚ C → CaO + CO 2
2Mg(NO 3) 2 t˚C → 2MgO + 4NO 2 + O 2
රසායනික ගුණ
සාමාන්ය මූලික ඔක්සයිඩ. ජලය (BeO සහ MgO හැර), අම්ල ඔක්සයිඩ සහ අම්ල සමඟ ප්රතික්රියා කරයි
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
BeO යනු ඇම්ෆොටරික් ඔක්සයිඩ්, ක්ෂාර වල ද්‍රාව්‍ය වේ:
BeO + 2NaOH + H 2 O → Na 2
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ හයිඩ්රොක්සයිඩ් R(OH) 2
රිසිට්පත
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ හෝ ඒවායේ ඔක්සයිඩ ජලය සමග ප්රතික්රියා:
Ba + 2H 2 O → Ba(OH) 2 + H 2
CaO (ක්වික් දෙහි) + H 2 O → Ca(OH) 2 (slaked දෙහි)
රසායනික ගුණ
හයිඩ්රොක්සයිඩ් R(OH) 2 යනු සුදු ස්ඵටික ද්රව්ය, ක්ෂාර ලෝහ හයිඩ්රොක්සයිඩ් වලට වඩා ජලයේ අඩු ද්‍රාව්‍ය වේ ( පරමාණුක ක්‍රමාංකය අඩු වීමත් සමඟ හයිඩ්රොක්සයිඩ් ද්‍රාව්‍යතාව අඩු වේ; Be(OH) 2 - ජලයේ දිය නොවන, ක්ෂාර වල ද්‍රාව්‍ය වේ) R(OH) 2 හි මූලිකත්වය පරමාණුක ක්‍රමාංකය වැඩි වීමත් සමඟ වැඩි වේ:
Be(OH) 2 - amphoteric hydroxide
Mg(OH) 2 - දුර්වල පදනම
Ca(OH) 2 - ක්ෂාර
ඉතිරි හයිඩ්රොක්සයිඩ් ශක්තිමත් භෂ්ම (ක්ෂාර) වේ.
1) අම්ල ඔක්සයිඩ් සමඟ ප්රතික්රියා:
Ca(OH) 2 + CO 2 → CaСO 3 ↓ + H 2 O! කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සඳහා ගුණාත්මක ප්රතික්රියාව
Ba(OH) 2 + SO 2 → BaSO 3 ↓ + H 2 O
2) අම්ල සමඟ ප්රතික්රියා:
Ba(OH) 2 + 2HNO 3 → Ba(NO 3) 2 + 2H 2 O
3) ලවණ සමඟ හුවමාරු ප්රතික්රියා:
Ba(OH) 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 ↓+ 2KOH
4) ක්ෂාර සමග බෙරිලියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් ප්රතික්රියාව:
Be(OH) 2 + 2NaOH → Na 2
ජලයේ තද බව
Ca 2+ සහ Mg 2+ අයන අඩංගු ස්වභාවික ජලය ඝන ජලය ලෙස හැඳින්වේ. තම්බන විට දැඩි ජලය ආකෘති පරිමාණය සහ ආහාර නිෂ්පාදන එහි පිසීමට නොහැක; ඩිටර්ජන්ට් පෙණ නිපදවන්නේ නැත.
කාබනේට් (තාවකාලික) දෘඪතාවජලයේ කැල්සියම් සහ මැග්නීසියම් බයිකාබනේට් තිබීම නිසා, කාබනේට් නොවන (ස්ථාවර) දෘඪතාව - ක්ලෝරයිඩ් සහ සල්ෆේට්.
සම්පූර්ණ ජල දෘඪතාවකාබනේට් සහ කාබනේට් නොවන එකතුව ලෙස සැලකේ.
දෘඪතාව ඉවත් කිරීමවිසඳුමෙන් Ca 2+ සහ Mg 2+ අයන වර්ෂාපතනය මගින් ජලය සිදු කෙරේ
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ යනු ආවර්තිතා වගුවේ දෙවන කාණ්ඩයට අයත් මූලද්රව්ය වේ. මේවාට කැල්සියම්, මැග්නීසියම්, බේරියම්, බෙරිලියම්, ස්ට්රොන්ටියම් සහ රේඩියම් වැනි ද්රව්ය ඇතුළත් වේ. මෙම කණ්ඩායමේ නම පෙන්නුම් කරන්නේ ඔවුන් ජලය තුළ ක්ෂාරීය ප්රතික්රියාවක් ලබා දෙන බවයි.
ක්ෂාර සහ ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ හෝ ඒ වෙනුවට ඒවායේ ලවණ ස්වභාවධර්මයේ බහුලව දක්නට ලැබේ. ඒවා ඛනිජ වලින් නියෝජනය වේ. ව්යතිරේකය යනු රේඩියම් වන අතර එය තරමක් දුර්ලභ මූලද්රව්යයක් ලෙස සැලකේ.
ඉහත සියලුම ලෝහවල පොදු ගුණාංග කිහිපයක් ඇති අතර එමඟින් ඒවා එක් කණ්ඩායමකට ඒකාබද්ධ කිරීමට හැකි විය.
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ සහ ඒවායේ භෞතික ගුණාංග
මෙම මූලද්රව්ය සියල්ලම පාහේ අළු පැහැති ඝන ද්රව්ය වේ (අවම වශයෙන් සාමාන්ය තත්ව යටතේ, සහ මාර්ගය වන විට, භෞතික ගුණාංග තරමක් වෙනස් වේ - මෙම ද්රව්ය තරමක් ස්ථායී වුවද, ඒවා පහසුවෙන් බලපායි.
වගුවේ ඇති අනුක්රමික අංකය සමඟ ඝනත්වය වැනි ලෝහයේ එවැනි දර්ශකයක් ද වැඩි වීම සිත්ගන්නා කරුණකි. උදාහරණයක් ලෙස, මෙම කාණ්ඩයේ, කැල්සියම් අඩුම දර්ශකය ඇති අතර රේඩියම් යකඩ ඝනත්වයට සමාන වේ.
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ: රසායනික ගුණ
ආරම්භ කිරීම සඳහා, ආවර්තිතා වගුවේ අනුක්රමික අංකය අනුව රසායනික ක්රියාකාරිත්වය වැඩි වන බව සඳහන් කිරීම වටී. උදාහරණයක් ලෙස, බෙරිලියම් තරමක් ස්ථායී මූලද්රව්යයකි. එය ඔක්සිජන් හා හැලජන් සමඟ ප්රතික්රියා කරන්නේ ශක්තිමත් උණුසුමකින් පමණි. මැග්නීසියම් සඳහා ද එය එසේම වේ. නමුත් කාමර උෂ්ණත්වයේ දී පවා කැල්සියම් සෙමෙන් ඔක්සිකරණය විය හැක. කණ්ඩායමේ අනෙකුත් නියෝජිතයින් තිදෙනා (රේඩියම්, බේරියම් සහ ස්ට්රෝන්ටියම්) කාමර උෂ්ණත්වයේ දැනටමත් වායුගෝලීය ඔක්සිජන් සමඟ ඉක්මනින් ප්රතික්රියා කරයි. භූමිතෙල් තට්ටුවකින් ආවරණය කර මෙම මූලද්රව්ය ගබඩා කර ඇත්තේ එබැවිනි.
මෙම ලෝහවල ඔක්සයිඩ සහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩවල ක්‍රියාකාරීත්වය එකම රටාව අනුව වැඩිවේ. උදාහරණයක් ලෙස, බෙරිලියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් ජලයේ ද්‍රාව්‍ය නොවන අතර එය ඇම්ෆොටරික් ද්රව්යයක් ලෙස සලකනු ලැබේ, නමුත් තරමක් ශක්තිමත් ක්ෂාර ලෙස සැලකේ.
ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහ සහ ඒවායේ කෙටි ලක්ෂණ
බෙරිලියම් යනු කල් පවතින, ලා අළු ලෝහයක් වන අතර එය ඉතා විෂ සහිත වේ. මෙම මූලද්රව්යය මුලින්ම සොයාගනු ලැබුවේ 1798 දී රසායන විද්‍යාඥ වෝක්ලින් විසිනි. ස්වභාවධර්මයේ බෙරිලියම් ඛනිජ වර්ග කිහිපයක් ඇති අතර, ඒවායින් වඩාත් ප්රසිද්ධ වන්නේ පහත දැක්වේ: බෙරිල්, ෆීනසයිට්, ඩැනලයිට් සහ ක්රිසෝබෙරිල්. මාර්ගය වන විට, සමහර බෙරිලියම් සමස්ථානික ඉතා විකිරණශීලී වේ.
සිත්ගන්නා කරුණ නම්, බෙරිල් වල සමහර ආකාර වටිනා මැණික් ගල් වේ. මේවාට මරකත, ඇක්වාමරීන් සහ හීලියෝඩෝ ඇතුළත් වේ.
සමහර මිශ්ර ලෝහ සෑදීමට බෙරිලියම් යොදා ගනී.
කැල්සියම් යනු වඩාත් ප්රසිද්ධ ක්ෂාරීය පෘථිවි ලෝහයකි. එහි පිරිසිදු ස්වරූපයෙන්, එය රිදී පැහැයක් සහිත මෘදු, සුදු ද්රව්යයකි. පිරිසිදු කැල්සියම් ප්‍රථම වරට 1808 දී හුදකලා විය. ස්වභාව ධර්මයේ දී, මෙම මූලද්රව්යය කිරිගරුඬ, හුණුගල් සහ ජිප්සම් වැනි ඛනිජ ස්වරූපයෙන් පවතී. නවීන තාක්ෂණයන් තුළ කැල්සියම් බහුලව භාවිතා වේ. එය රසායනික ඉන්ධන ප්රභවයක් ලෙස මෙන්ම ගිනි ප්රතිරෝධී ද්රව්යයක් ලෙසද භාවිතා වේ. ගොඩනැගිලි ද්රව්ය සහ ඖෂධ නිෂ්පාදනය සඳහා කැල්සියම් සංයෝග භාවිතා කරන බව රහසක් නොවේ.
මෙම මූලද්රව්යය සෑම ජීවියෙකුගේම ද දක්නට ලැබේ. මූලික වශයෙන්, එය මෝටර් පද්ධතියේ ක්රියාකාරිත්වය සඳහා වගකිව යුතුය.
මැග්නීසියම් යනු ලාක්ෂණික අළු පැහැයක් සහිත සැහැල්ලු හා තරමක් මැලිය හැකි ලෝහයකි. එය 1808 දී එහි පිරිසිදු ස්වරූපයෙන් හුදකලා වූ නමුත් එහි ලවණ බොහෝ කලකට පෙර ප්රසිද්ධ විය. මැග්නීසියම් මැග්නීසයිට්, ඩොලමයිට්, කාර්නලයිට් සහ කීසරයිට් වැනි ඛනිජ වල දක්නට ලැබේ. මාර්ගය වන විට, මැග්නීසියම් ලුණු මෙම ද්රව්යයේ සංයෝග විශාල සංඛ්යාවක් ලබා දෙයි මුහුදු ජලය සොයා ගත හැක.