โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ : คุณสมบัติปฏิกิริยาการใช้งาน - เคมี - 2026

โลหะอัลคาไลน์เป็นผู้ที่ทำขึ้นกลุ่มที่ 2 ของตารางธาตุและมีการระบุไว้ในคอลัมน์สีม่วงในภาพด้านล่าง จากบนลงล่าง ได้แก่ เบริลเลียมแมกนีเซียมแคลเซียมสตรอนเทียมแบเรียมและเรเดียม วิธีการจำที่ยอดเยี่ยมในการจำชื่อของพวกเขาคือการออกเสียงของ Mr. Becamgbara

ทำลายตัวอักษรของ Mr. Becamgbara คุณมีว่า "Sr" คือสตรอนเทียม "Be" เป็นสัญลักษณ์ทางเคมีของเบริลเลียม "Ca" เป็นสัญลักษณ์ของแคลเซียม "Mg" หมายถึงแมกนีเซียมส่วน "Ba" และ "Ra" สอดคล้องกับโลหะแบเรียมและเรเดียมซึ่งเป็นองค์ประกอบของธรรมชาติ กัมมันตรังสี.

คำว่า "อัลคาไลน์" หมายถึงโลหะที่สามารถสร้างออกไซด์พื้นฐานได้ และในทางกลับกัน "บก" หมายถึงที่ดินซึ่งเป็นชื่อที่ได้รับเนื่องจากมีความสามารถในการละลายน้ำได้ต่ำ โลหะเหล่านี้ในสถานะบริสุทธิ์จะมีสีเงินคล้าย ๆ กันปกคลุมด้วยชั้นออกไซด์สีเทาหรือดำ

เคมีของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ นั้นอุดมสมบูรณ์มาก: จากการมีส่วนร่วมของโครงสร้างในสารประกอบอนินทรีย์หลายชนิดไปจนถึงสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกที่เรียกว่า สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่มีปฏิสัมพันธ์โดยโควาเลนต์หรือพันธะประสานกับโมเลกุลอินทรีย์

คุณสมบัติทางเคมี

ทางกายภาพมีความแข็งหนาแน่นและทนต่ออุณหภูมิได้ดีกว่าโลหะอัลคาไล (กลุ่มที่ 1) ความแตกต่างนี้อาศัยอยู่ในอะตอมหรือสิ่งที่เหมือนกันในโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์

เนื่องจากอยู่ในกลุ่มเดียวกันบนตารางธาตุคอนเจเนอเรเตอร์ทั้งหมดจึงแสดงคุณสมบัติทางเคมีที่ระบุว่าเป็นเช่นนั้น

ทำไม? เนื่องจากการกำหนดค่าเวเลนซ์อิเล็กตรอนของพวกมันคือ ns ²ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีอิเล็กตรอนสองตัวเพื่อทำปฏิกิริยากับสารเคมีชนิดอื่น

อักขระไอออนิก

เนื่องจากลักษณะโลหะพวกเขาพวกเขามีแนวโน้มที่จะสูญเสียอิเล็กตรอนไปยังแบบฟอร์ม divalent ไพเพ: Be ²⁺ , Mg ²⁺ , Ca ²⁺ , Sr ²⁺ , บา^2+,และ Ra 2+

ในทางเดียวกันว่าขนาดของอะตอมที่เป็นกลางของตนแตกต่างกันไปตามที่มันลงมาผ่านกลุ่มไพเพอร์ยังได้รับขนาดใหญ่ลงไปจาก Be ²⁺เพื่อ Ra 2+

อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตโลหะเหล่านี้ก่อตัวเป็นเกลือที่มีองค์ประกอบอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากที่สุด แนวโน้มที่จะก่อตัวสูงนี้เป็นอีกหนึ่งคุณภาพทางเคมีของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ : พวกมันมีความไวต่อไฟฟ้ามาก

อะตอมขนาดใหญ่ทำปฏิกิริยาได้ง่ายกว่าอะตอมขนาดเล็ก กล่าวอีกนัยหนึ่ง Ra เป็นโลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุดและมีปฏิกิริยาน้อยที่สุด นี่คือผลคูณของแรงดึงดูดที่น้อยกว่าซึ่งกระทำโดยนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนที่อยู่ห่างไกลกันมากขึ้นซึ่งขณะนี้มีความเป็นไปได้ที่จะ "หนี" ไปยังอะตอมอื่นมากขึ้น

อย่างไรก็ตามไม่ใช่ว่าสารประกอบทั้งหมดจะเป็นไอออนิกในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นเบริลเลียมมีขนาดเล็กมากและมีความหนาแน่นของประจุไฟฟ้าสูงซึ่งทำให้เมฆอิเล็กตรอนของอะตอมข้างเคียงเกิดพันธะโคเวเลนต์

ผลที่ตามมาคืออะไร? สารประกอบเบริลเลียมนั้นส่วนใหญ่เป็นโควาเลนต์และไม่ใช่ไอออนิกซึ่งแตกต่างจากสารประกอบอื่น ๆ แม้ว่าจะเป็นไอออนบวก Be ²⁺ก็ตาม

ลิงค์โลหะ

การมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนสองตัวทำให้สามารถสร้าง "ทะเลอิเล็กตรอน" ที่มีประจุไฟฟ้าได้มากกว่าในผลึกของพวกมันซึ่งจะรวมตัวและจัดกลุ่มอะตอมของโลหะได้ใกล้เคียงกันมากขึ้นในทางตรงกันข้ามกับโลหะอัลคาไล

อย่างไรก็ตามพันธะโลหะเหล่านี้ไม่แข็งแรงพอที่จะทำให้มีลักษณะความแข็งที่โดดเด่น แต่ก็มีความอ่อนนุ่ม

นอกจากนี้ยังอ่อนแอเมื่อเทียบกับโลหะทรานซิชันซึ่งสะท้อนให้เห็นในจุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่ต่ำกว่า

ปฏิกิริยา

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ มีปฏิกิริยามากซึ่งเป็นสาเหตุที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติในสถานะบริสุทธิ์ แต่เชื่อมโยงกันในสารประกอบหรือแร่ธาตุต่างๆ ปฏิกิริยาที่อยู่เบื้องหลังการก่อตัวเหล่านี้สามารถสรุปได้โดยทั่วไปสำหรับสมาชิกทุกคนในกลุ่มนี้

ปฏิกิริยากับน้ำ

พวกมันทำปฏิกิริยากับน้ำ (ยกเว้นเบริลเลียมเนื่องจาก "ความเหนียว" ในการให้อิเล็กตรอนคู่ของมัน) ทำให้เกิดไฮดรอกไซด์ที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและก๊าซไฮโดรเจน

M (s) + 2H ₂ O (ล) => M (OH) ₂ (aq) + H ₂ (g)

ไฮดรอกไซด์ของแมกนีเซียม -Mg (OH) ₂ - และของ berili -Be (OH) ₂ - ละลายในน้ำได้ไม่ดี ยิ่งไปกว่านั้นอย่างที่สองนั้นไม่ได้เป็นพื้นฐานมากนักเนื่องจากปฏิสัมพันธ์เป็นโควาเลนต์ในธรรมชาติ

ปฏิกิริยากับออกซิเจน

พวกมันเผาไหม้เมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างออกไซด์หรือเปอร์ออกไซด์ที่สอดคล้องกัน แบเรียมซึ่งเป็นอะตอมของโลหะที่ใหญ่เป็นอันดับสองก่อตัวเป็นเปอร์ออกไซด์ (BaO ₂ ) ซึ่งมีเสถียรภาพมากกว่าเนื่องจากรัศมีไอออนิก Ba ²⁺และ O ₂ ^2-มีความคล้ายคลึงกันทำให้โครงสร้างผลึกแข็งแรงขึ้น

ปฏิกิริยาเป็นดังนี้:

2M (s) + O ₂ (g) => 2MO (s)

ดังนั้นออกไซด์คือ: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO และ RaO

ปฏิกิริยากับฮาโลเจน

สิ่งนี้สอดคล้องกับเมื่อพวกมันทำปฏิกิริยาในตัวกลางที่เป็นกรดกับฮาโลเจนเพื่อสร้างเฮไลด์อนินทรีย์ นี่มีสูตรทางเคมีทั่วไป MX ₂และในจำนวนนี้ ได้แก่ : CaF ₂ , BeCl ₂ , SrCl ₂ , BaI ₂ , RaI ₂ , CaBr ₂เป็นต้น

การประยุกต์ใช้งาน

เบริลเลียม

ด้วยปฏิกิริยาเฉื่อยเบริลเลียมเป็นโลหะที่มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนสูงและเพิ่มทองแดงหรือนิกเกิลในสัดส่วนเล็กน้อยจึงเป็นโลหะผสมที่มีคุณสมบัติเชิงกลและความร้อนที่น่าสนใจสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ

ในบรรดาสิ่งเหล่านี้คือตัวทำละลายที่ระเหยได้ซึ่งเครื่องมือจะต้องไม่ก่อให้เกิดประกายไฟเนื่องจากการกระแทกทางกล ในทำนองเดียวกันโลหะผสมของมันใช้ในการผลิตขีปนาวุธและวัสดุสำหรับเครื่องบิน

แมกนีเซียม

ซึ่งแตกต่างจากเบริลเลียมคือแมกนีเซียมเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเป็นส่วนสำคัญของพืช ด้วยเหตุนี้จึงมีความสำคัญทางชีวภาพสูงและในอุตสาหกรรมยา ยกตัวอย่างเช่นผงขาวนมเป็นยาสำหรับการอิจฉาริษยาและประกอบด้วยการแก้ปัญหาของมิลลิกรัม (OH) 2

นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมเช่นในการเชื่อมโลหะผสมอลูมิเนียมและสังกะสีหรือในการผลิตเหล็กและไทเทเนียม

แคลเซียม

การใช้งานหลักอย่างหนึ่งเกิดจาก CaO ซึ่งทำปฏิกิริยากับอะลูมิโนซิลิเกตและแคลเซียมซิลิเกตเพื่อให้ปูนซีเมนต์และคอนกรีตมีคุณสมบัติที่ต้องการสำหรับการก่อสร้าง ในทำนองเดียวกันมันเป็นวัสดุพื้นฐานในการผลิตเหล็กแก้วและกระดาษ

บนมืออื่น ๆ , CaCO ₃มีส่วนร่วมในกระบวนการ Solvay การผลิต Na ₂ CO 3 ในส่วนของมัน CaF ₂พบว่าใช้ในการผลิตเซลล์สำหรับการวัดสเปกโตรโฟโตเมตริก

สารประกอบแคลเซียมอื่น ๆ ใช้ในการผลิตอาหารผลิตภัณฑ์สุขอนามัยส่วนบุคคลหรือเครื่องสำอาง

ธาตุโลหะชนิดหนึ่ง

เมื่อเผาไหม้สตรอนเทียมจะกะพริบเป็นแสงสีแดงที่รุนแรงซึ่งใช้ในการทำดอกไม้ไฟและเพื่อสร้างประกายไฟ

แบเรียม

สารประกอบแบเรียมจะดูดซับรังสีเอกซ์ดังนั้น BaSO ₄ซึ่งไม่ละลายน้ำและป้องกันไม่ให้ Ba ^{2+ ที่}เป็นพิษ^{จากการ}โรมมิ่งในร่างกาย - ใช้ในการวิเคราะห์และวินิจฉัยการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการย่อยอาหาร

วิทยุ

เรเดียมถูกนำมาใช้ในการรักษามะเร็งเนื่องจากมีกัมมันตภาพรังสี เกลือบางส่วนถูกนำมาใช้เพื่อทำสีนาฬิกาและแอปพลิเคชั่นนี้ถูกห้ามใช้ในภายหลังเนื่องจากมีความเสี่ยงสำหรับผู้ที่สวมใส่

อ้างอิง

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 มิถุนายน 2561). โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ : คุณสมบัติของกลุ่มธาตุ สืบค้นเมื่อ 7 มิถุนายน 2561 จาก: thoughtco.com
2. Mentzer, AP (14 พฤษภาคม 2018) การใช้โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ Sciencing สืบค้นเมื่อ 7 มิถุนายน 2561 จาก: sciencing.com
3. โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ใช้ประโยชน์อะไรได้บ้าง? (29 ตุลาคม 2552). eNotes สืบค้นเมื่อ 7 มิถุนายน 2561 จาก: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018) โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ สืบค้นเมื่อ 7 มิถุนายน 2018 จาก: scienceclarified.com
5. วิกิพีเดีย (2018) โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ สืบค้นเมื่อ 7 มิถุนายน 2561 จาก: en.wikipedia.org
6. เคมี LibreTexts (2018) โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ (กลุ่ม 2) สืบค้นเมื่อ 7 มิถุนายน 2561 จาก: chem.libretexts.org
7. องค์ประกอบทางเคมี (2552, 11 สิงหาคม). เบริลเลียม (Be) . สืบค้นเมื่อ 7 มิถุนายน 2018 จาก: commons.wikimedia.org
8. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. ในองค์ประกอบของกลุ่ม 2 (พิมพ์ครั้งที่สี่) Mc Graw Hill