Опорный конспект по теме
«Щелочноземельные металлы»
«Земельными они названы потому, что в природе они встречаются в состоянии соединений, образующих нерастворимую массу земли, и сами в виде оксидов имеют землистый вид…» - Д.И.Менделеев.
Сегодня мы познакомимся с типичными металлами-элементами второй группы главной подгруппы, их соединениями и сравним их со щелочными металлами.
Это элементы 2 группы главной подгруппы, следовательно, на внешнем уровне у них по 2 электрона, которые они могут достаточно легко отдавать, проявляя при этом восстановительные свойства.
Задание:
Напишите электронные формулы атомов щелочноземельных металлов.
2. Ответьте на вопросы: Что общего в электронном строении элементов 2 группы главной подгруппы? а в чем разница?Как будет изменяться радиус атомов в этой подгруппе сверху вниз? Как будут изменяться металлические, восстановительные свойства сверху вниз по этой подгруппе? Какой элемент будет обладать самыми металлическими свойствами?
Общее – в том, что у них одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне.
А разница – в количестве энергетических уровней (их количество увеличивается сверху вниз)
Он будет увеличиваться, т.к. растет число энергетических уровней
Будут увеличиваться, т.к. растет радиус атомов
Радий
:
Физические свойства щелочноземельных металлов
Щелочноземельные металлы – серебристо-белые, твёрдые вещества. По сравнению со щелочными металлами обладают более высокими t°пл. и t°кип., большей твердостью.
Ве – светло-серый, хрупкий, но очень твердый материал и способен оставлять царапины на стекле; твердость других элементов подгруппы уменьшается, и барий по твердости близок к свинцу
Mg – относительно мягкий, пластичный, ковкий (показать пронести в пробирке магний)
Ca – твердый, пластичный
Sr – ковкий
Задание 3 Сравните физические свойства натрия и кальция
Кто будет лучше проводить электрический ток?
У кого будет более выражен металлический блеск?
У кого будет лучше ковкость и пластичность?
Свободных электронов у кальция в два раза больше, чем у натрия, но электрический ток проводить будет хуже. Так как электрический ток есть направленное движение заряженных частиц. Чем больше частиц, тем труднее их движение упорядочить. Блестеть кальций будет лучше, чем больше свободных электронов, тем лучше отражается дневной свет. Пластичность и ковкость будут хуже, им препятствует большее число электронов.
ВЫВОД: Физические свойства металлов обуславливает строение атомов. Хмические свойства щелочноземельных металлов обусловлены
Наличием 2 электронов на внешнем энергетическом уровне.
Химические свойства щелочноземельных металлов
I. Взаимодействие с неметаллами
1.С кислородом:
2Me+O2=2MeO (оксид)
2 Mg +O2=2MgO
2.С галогенами:
Mе+Cl2=MеCl2 (хлорид)
Са +Cl2=СаCl2
3.С серой:
Mе+S=MеS (сульфид)
Ca+S=CaS
4.С азотом:
3Mе+N2=Mе3N2 (нитрид)
3Mg+N2=Mg3N2
5.С водородом:
Mе+H2=MеH2 (гидрид)
Са+H2=СаH2
II. Взаимодействие с водой
Здесь есть свои особенности: Бериллий с водой не взаимодействует.
Магний взаимодействует только с горячей водой, как и алюминий
При взаимодействии щелочноземельных металлов с водой образуются такие же как и при взаимодействии щелочных металлов с водой: основание и водород
Ме + 2НОН = Mе(OH)2 + H2
Са + 2НОН =Са(OH)2 + H2
Mg + 2НОН =Mg(OH)2 + H2
Щелочноземельные металлы реагируют с кислотой с образованием соли и выделением водорода. Напишите соответствующее уравнение реакции.
Магнийтермия – восстановление редких металлов из их оксидов магнием
Магний будет вытеснять редкий металл из его оксида
2Mg + TiO2 = 2MgO +Ti
Кальцийтермия – восстановление редких металлов из их оксидов кальцием (слайд 7)
5Ca + V2O5 = 5CaO +2V
Это интересно!
Нахождение щелочноземельных металлов в природе и соединения щелочноземельных металлов
В чистом виде они не встречаются ввиду своей высокой химической активности
Бериллий – встречается в природе в виде минералов: берилла, хризоберилла и их разновидностей: изумруда, аквамарина, александрита – известных как драгоценные камни. Бериллий и его растворимые в воде соединения высокотоксичны (ядовиты). Даже ничтожно малая примесь его в воздухе приводит к тяжёлым заболеваниям. Он находит широкое применение в технике. Добавленный к меди он сильно повышает её твёрдость, прочность, химическую стойкость, делает похожей на сталь. Основной потребитель бериллия – атомная энергетика. Потребность в нём с каждым годом растёт.
Магний был впервые получен Деви в 1808 году из белой магнезии (магнезит MqCO3) – минерала, найденного близ греческого города Магнезия. По названию минерала и дали название простому веществу и химическому элементу. Сульфат магния (одна из распространённых солей магния) называют ещё горькой солью – она придаёт морской воде горьковатый вкус. Данная соль магния используется в качестве слабительного средства. Сплавы с магнием прочнее, твёрже, легко полируются, обрабатываются и их используют в автомобильной промышленности, авиационной, ракетной технике.
Кальций занимает пятое место по распространённости. Так же впервые получен Деви в 1808 году. Название элемента происходит от латинского слова «кальс», что значит, «известь, мягкий камень». Встречается в виде кальцита (кальцит образует залежи мела, мрамора, известняка), а также в виде минерала гипса, представляющего собой кристаллогидрат. Используется в строительстве, в медицине для наложения гипсовых повязок, для получения слепков. Также кальций содержится в костях и зубах человека.
Стронций встречается реже в виде минерала целестина, что с латинского означает «небесный» - сульфат стронция, образован розово-красными, бледно-голубыми кристаллами. Своё название он (стронций) получил от названия шотландской деревни Стронциан, близ которой в конце XVIII века найден редкий минерал стронцианит SrCO3.
Барий встречается в виде барита BaSO4 («барис»- тяжёлый с латинского). Применяется для изготовления радиоламп, в кожевенном деле (для удаления шерсти), в сахарном производстве, для приготовления фотобумаги, выплавке специальных окон. BaSO4 благодаря нерастворимости и способности задерживать рентгеновские лучи применяется в рентген
Домашнее задание: параграф №12, задача №3