Struktura

Celková charakteristika kovů s2 a jejich porovnání s kovy s1

Charakteristika kovů s2 a jejich porovnání s kovy s1

Skupina II.A

Beryllium (Be), hořčík (Mg), vápník (Ca), stroncium (Sr), baryum (Ba), radium (Ra)

Prvky Ca, Sr, Ba, Ra jsou označovány triviálním názvem kovy alkalických zemin.

Beryllium a hořčík se svými vlastnostmi liší od ostatních prvků této skupiny, proto nejsou řazeny do skupiny kovy alkalických zemin, ale jen mezi kovy II.A skupiny. Odlišnost vlastností se projevuje i v praktickém uplatnění:

  • Beryllium a hořčík tvoří s jinými kovy technicky velmi významné slitiny.
  • Kovy alkalických zemin ve formě kovu širší praktické uplatnění nemají, velmi důležité jsou však jejich sloučeniny.

Porovnání vlastností kovů II.A s kovy I.A 

  • Kovy skupiny II.A jsou stříbrolesklé podobně jako kovy I.A.

  • Ve valenčních orbitalech ns mají dva elektrony. Konfigurace valenčních elektronů: ns2; n = 2 .. 7.
  • Mají menší atomové poloměry než prvky I.A skupiny, a proto

    • mají výrazně vyšší teploty tání a varu, 
      (Teplota tání u kovů závisí na více faktorech, především na velikosti poloměru iontů, tvořících krystalovou mřížku, typu krystalové struktury a u přechodných kovů na počtu a uspořádání valenčních elektronů. Alkalické kovy krystalují v krychlové tělesně centrované mřížce. Kovy s2 s výjimkou barya krystalují v odlišných krystalických mřížkách. Hořčík má nižší teplotu tání než kovy alkalických zemin, krystaluje v soustavě hexagonální, oproti tomu vápník a stroncium mají krychlovou plošně centrovanou krystalovou mřížku a baryum krychlovou tělesně centrovanou mřížku. Beryllium krystaluje stejně jako hořčík v hexagonální soustavě, ovšem jeho atomový poloměr 105 pm je asi o třetinu menší než poloměr hořčíku – 160 pm.)
       

      Obr. 1: Porovnání teplot tání kovů s1 a  s2  Obr. 2: Krystalové mřížky kovů

       

    • jsou tvrdší a křehčí než prvky I.A skupiny,

    • mají vyšší hustotu,

      obrazek

      Obr. 3: Porovnání hustot kovů I.A a II.A skupiny

       

    • mají vyšší hodnoty ionizačních energií než kovy I.A,

      Obr. 4: Porovnání hodnot ionizačních energií kovů I.A a II.A

       

    • z porovnání ionizačních energií plyne, že kovy II.A jsou méně reaktivní než kovy I.A,

  • Ve skupině II.A

    • roste s protonovým číslem zásaditost oxidů a hydroxidů, 
      Be(OH)2 je amfoterní – reaguje se zásadami i kyselinami:

      – se zásadou:    Be(OH)2 + 2 NaOH  →  Na2[Be(OH)4]  tetrahydroxoberyllnatan disodný
      – s kyselinou:  Be(OH)2 + 2 HCl      → BeCl+ 2 H2  chlorid beryllnatý
           
      Mg(OH)2 je slabě zásaditý
      Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 jsou silné zásady

       

    • roste rozpustnost hydroxidů ve vodě,

      Obr. 5: Rozpustnost hydroxidů kovů II.A ve skupině vzrůstá

                     
    • klesá však rozpustnost síranů a uhličitanů.
      Víme již, že síran barnatý je velmi nerozpustný ve vodě a právě tato vlastnost je významná při jeho využití v medicíně.
  • Ionty kovů alkalických zemin charakteristicky barví plamen:

 

Ohňostroj 

Obr. 6: Zábavní pyrotechnika

     Ca2+ cihlově červeně

 Sr2+  karmínově červeně 

 Ba2+ zeleně

 Ra2+ karmínově červeně 

 

Be2+ a Mg2+ vzhledem ke své malé velikosti neposkytují přechody elektronů a nebarví plamen. 
Plamenové zkoušky: podívejte se na video, charakteristické barvy uvidíte až po chvíli hoření směsí, standardně se tyto zkoušky totiž provádějí v nesvítivém plameni kahanu.

 

Zdroje

  • GREENWOOD; EARNSHAW. Chemie prvků. Praha: Informatorium, 1993, 793 s. ISBN 80-85427-38-9.
  • JURSÍK, František. Anorganická chemie kovů. Praha: Vysoká škola chemickotechnologická v Praze, 2002, 152 s. ISBN 80-7080-504-8.

Obrázky

  • Obr. 2:  JURSÍK, František. Anorganická chemie kovů. Praha: Vysoká škola chemickotechnologická v Praze, 2002, 152 s. ISBN 80-7080-504-8.
  • Pokud není uvedeno jinak, autorem obrázků a grafů je Jaroslav Svatoň.

Kontrolní otázka

  1. O lithiu, sodíku a draslíku víme, že jsou to kovy, které plavou na vodě. Existuje také mezi kovy II.A skupiny některý s touto vlastností?
  2. Jak se mění reaktivita ve skupině kovů II.A? Který z nich je nejreaktivnější a proč? 
  3. Platí tvrzení, že s rostoucím protonovým číslem prvku ve skupině II.A roste hustota prvků?
  4. Který z prvků II.A skupiny má nejnižší a který nejvyšší teplotu tání?
  5. Proč nelze doporučit provádět plamenové zkoušky se sloučeninami beryllia?
  6. Které látky nazýváme amfoterními?
  7. Napište rovnici reakce hydroxidu hořečnatého s kyselinou chlorovodíkovou.
Logolink