Войти

Авторизация

Имя пользователя
Пароль *
Запомнить меня

Краткий конспект подготовки к ЗНО по химии №15 Щелочноземельные металлы

Физические свойства щелочноземельных металлов


Щелочноземельные металлы находятся в главной подгруппе II группы Периодической системы Д.И.Менделеева. Это магний Mg, кальций Ca, стронций Sr, барий Ba и радий Ra.
Практически все эти элементы представляют собой твердые вещества сероватого цвета (по крайне мере, при нормальных условиях и комнатной температуре). Кстати, физические свойства щелочных металлов немного отличаются – эти вещества хотя и довольно стойкие, но легко поддаются воздействию. Интересно, что с порядковым номером в таблице растет и такой показатель металла, как плотность. Например, в этой группе наименьшим показателем обладает кальций, в то время как радий по плотности сходен с железом.

 

Химические свойства щелочноземельных металлов

 

Обнаружение ионов металла в солях.

consp-15-1

Ионы металлов легко определить по изменению окраски пламени.
Соли щелочноземельных металлов: кальция – кирпично-красный, стронция – карминово-красный и бария – желтовато- зеленый. Соли алюминия окраску пламени не меняют. Соли щелочных и щелочноземельных металлов используются для создания фейерверков. И можно легко определить по окраске, соли какого металла применялись.
Металлы - восстановители.
Щелочные и щелочноземельные металлы, как типичные металлы проявляют ярко выраженные восстановительные свойства. У элементов главных подгрупп металлические свойства с увеличением радиуса возрастают. Особенно сильно восстановительные свойства проявляются у щелочных металлов. Настолько сильно, что практически невозможно проводить их реакции с разбавленными водными растворами, так как в первую очередь будет идти реакция взаимодействия их с водой. У щелочноземельных металлов ситуация аналогичная. Они тоже взаимодействуют с водой, но гораздо менее интенсивно, чем щелочные металлы.
Их название связано с тем, что гидроксиды этих металлов являются щелочами, а оксиды раньше называли «земли». Например, оксид бария BaO – бариевая земля. Бериллий и магний чаще всего к щелочноземельным металлам не относят. Мы не будем рассматривать и радий, так как он радиоактивный.
1. С неметаллами.
Ca + Cl_2→ 2CaCl_2
Ca + SCaS
Ca + H_2 CaH_2
3Ca + 2PCa_3P_2
2. Взаимодействие с кислородом.
2Ca + O_2 → 2CaO
3. Взаимодействие с водой.
Sr + 2H_2O → Sr(OH)_2 + H_2↑, но взаимодействие более спокойное, чем с щелочными металлами.
4. Взаимодействие с кислотами – сильными окислителями.
4Sr + 5HNO_3(конц) → 4Sr(NO_3)_2 + N_2O +4H_2O
4Ca + 10H_2SO_4 (конц) → 4CaSO_4 + H_2S↑ + 5H_2O

 

Получение щелочноземельных металлов


Металлический кальций и стронций получают электролизом расплава солей, чаще всего хлоридов.
CaCl_2→ Ca + Cl_2
Барий высокой чистоты можно получить алюмотермическим способом из оксида бария.
3BaO+2Al 3Ba + Al_2O_3

 

Применение щелочноземельных металлов

 

Самыми известными соединениями щелочноземельным металлов являются: CaO – негашеная известь. Ca(OH)_2 гашеная известь или известковая вода. При пропускании углекислого газа через известковую воду происходит помутнение, так как образуется нерастворимый карбонат кальция CaCO_3.Но надо помнить, что при дальнейшем пропускании углекислого газа образуется уже растворимый гидрокарбонат и осадок исчезает.
CaO + H_2O → Ca(OH)_2
Ca(OH)_2 + CO_2↑ → CaCO_3+ H_2O
CaCO_3+ H_2O + CO_2 → Ca(HCO_3)_2
consp-15-2

Гипс – это CaSO_4*2H_2O, алебастр – CaSO_4*0,5H_2O. Гипс и алебастр используются в строительстве, в медицине и для изготовления декоративных изделий.
consp-15-3
Карбонат кальция CaCO_3 образует множество различных минералов.
Фосфат кальция Ca_3(PO_4)_2 - фосфорит, фосфорная мука используется как минеральное удобрение.
Чистый безводный хлорид кальция CaCl_2 – это гигроскопичное вещество, поэтому широко применяется в лабораториях как осушитель.

Карбид кальция CaC_2. Его можно получить
CaO + 2CCaC_2+CO. Одно из его применений – это получение ацетилена.
CaC_2+2H_2OCa(OH)_2+C_2H_2
consp-15-4
Сульфат бария BaSO_4 – барит. Используется как эталон белого в некоторых исследованиях.

 

Жесткость воды

 

В природной воде содержатся соли кальция и магния. Если они содержатся в заметных концентрациях, то в такой воде не мылится мыло из-за образования нерастворимых стеаратов. При её кипячении образуется накипь.
Временная жесткость обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция и магния Ca(HCO_3)_2 и Mg(HCO_3)_2. Такую жесткость воды можно устранить кипячением.
Ca(HCO_3)_2CaCO_3+ CO_2↑ + H_2O
Постоянная жесткость воды обусловлена наличием катионов Ca^{2+}, Mg^{2+} и анионов {H_2PO_4}^-, Cl^-, {NO_3}^- и др. Постоянная жесткость воды устраняется только благодаря реакциям ионного обмена, в результате которых ионы магния и кальция будут переведены в осадок.
CaCl_2 + Na_2CO_3 → CaCO_3↓ + 2NaCl

Новости

Колектив Освітнього порталу "Внешколы" щиро вітає усіх освітян з Днем учителя! Шановні учителі, дякуємо Вам за вашу важливу і складну...
С праздником Первого сентября, Днем знаний!Уважаемые ученики, абитуриенты, учителя, преподаватели и все-все, кто стремится к знаниям, мы желаем Вам успехов...

Топ-10

Постмайданное образование Вот уже в четвёртый раз мы составляем рейтинг школ Харькова по результатам сдачи внешнего независимого оценивания (ВНО или...

© 2013-2016, All rights reserved. Образовательный портал "ВнеШколы"