Kovy II. hlavní skupiny (alkalických zemin + Be,, Mg)

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Kovy II. hlavní skupiny (alkalických zemin + Be,, Mg)"

Ján Pavlík
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Kovy II. hlavní skupiny (alkalických zemin + Be,, Mg)

2 I II III IV V VI VII VIII I II III IV V VI VII VIII 1 H n s n p He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg (n-1) d Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Lr Rf Ha La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No

3 Historie sloučeniny Mg a Ca známy od starověku 1798 až 1828 objeveny a připraveny Be, Mg, Ca, Sr a Ba, rozlišovány byly podle barvy plamene 1898 P. a M. Curie izolace stopového množství Ra z jáchymovského smolince (ze zbytků po výrobě uranových barev)

4 Zbarvení plamene Ca Sr Ba

5 Vlastnosti kovů II. hlavní skupiny konfigurace ns 2 mocenství vždy M 2+ středně tvrdé Be Mg X 1,47 1,23 t.t. ( C) velmi reaktivní mimo Be Ca Sr 1,04 0, Be podobné Al Ca, Sr a Ba kovy alkalických zemin Ba Ra 0,97 727

6 Výskyt Beryllium pouze 2 ppm (0,0002 hmotn. %) v zemské kůře, získává se z ložisek berylu (Be 3 Al 2 Si 6 O 18 ) v pegmatitech, zbarvené odrůdy smaragd a akvamarin Hořčík 1,9 hmotn. % v zemské kůře, hlavní minerály magnezit MgCO 3 a dolomit MgCO 3.CaCO 3, v mořské vodě 0,13 % Mg, dále řada horninotvorných minerálů (pyroxeny, olivín, amfiboly atd. )

7 Beryl obecný beryl smaragd

8 Výskyt Vápník 3,4 hmotn. % v zemské kůře, hlavním minerálem kalcit CaCO 3, dále aragonit (také CaCO 3, jiná soustava), fluorit CaF 2, apatit Ca 5 (PO 4 ) 3 F a sádrovec CaSO 4. 2 H 2 O, běžně v horninotvorných minerálech Stroncium 0,04 hmotn. % v zemské kůře (obsah na úrovni S a F), hlavně rozptýlené, minerály celestin SrSO 4 a stroncianit SrCO 3

9 Výskyt Baryum 0,04 hmotn. % v zemské kůře (jako Sr), hlavním minerálem baryt BaSO 4 Radium vysoce radioaktivní v uranových rudách, vedlejší produkt při zpracování rud uranu

10 Příprava a výroba Výroba kovů elektrolyticky nebo redukcí kovy (Si, Al), hlavní význam kovový Mg, ostatní podružné MgO. CaO + Si Mg + Ca 2 SiO 3 Dominantní množství spotřeby jsou přímo sloučeniny

11 Použití kovů Mg do lehkých slitin (hlavně s Al) a jako redukčníčinidlo Be na okénka rtg trubic, do speciálních slitin s Cu a pro jadernou energetiku Ca na výrobu CaH 2 a do speciálních slitin

12 Obecné vlastnosti sloučenin Beryllium amfoterní, podobá se Al Be(OH) HCl + 2 H 2 O [Be(H 2 O) 4 ]Cl 2 Be(OH) NaOH Na 2 [Be(OH) 4 ] Většina sloučenin polymerních s kovalentní nebo kovalentní polární vazbou

13 Obecné vlastnosti sloučenin Sloučeniny beryllia jsou vysoce jedovaté, proto pouze pro speciální účely Nejrozšířenější je keramika na bázi BeO, vynikající vlastnosti (vysoká tepelná vodivost, při výrobě vysoce toxický prach), hlavně pro vojenské a jiné speciální použití

14 Obecné vlastnosti sloučenin Hořčík přechod ke kovům alkalických zemin, tvoří sloučeniny s převážně kovalentní polární vazbou, pouze některé (halogenidy) jsou iontové, podobá se Li biogenní prvek, nutný pro lidskou výživu, součást chlorofylu

15 Chlorofyl porfyrinový kruh, obdobný jako v hemoglobinu

16 Obecné vlastnosti sloučenin Sloučeniny vápníku a stroncia nejsou jedovaté, rozpustné sloučeniny barya jsou prudce jedovaté (baryt BaSO 4 není jedovatý, protože je nerozpustný) sloučeniny Ca, Sr a Ba jsou převážně iontové

17 Sloučeniny mnohem důležitější než kovy kovy Mg, Ca, Sr a Ba vysoce reaktivní a přímo reagují s kyslíkem, halogeny a kyselinami, ale většina sloučenin se připravuje z jiných sloučenin, ne z kovů hydrid CaH 2, již probrán u vodíku

18 Halogenidy halogenidy Be jsou polymerní, mají zvláštní struktury fluoridy Mg, Ca, Sr a Ba jsou iontové bezvodé pevné látky, nerozpustné ve vodě nejdůležitější je fluorit CaF 2, hlavní surovina pro výrobu sloučenin fluoru, těží se i pro hutnictví

19 Halogenidy chloridy, bromidy a jodidy Mg, Ca, Sr a Ba jsou iontové pevné látky, dobře rozpustné ve vodě i v alkoholech, zpravidla krystalují s vodou CaCl 2. 6 H 2 O odpad z řady chemických výrob, použití jako postřik proti námraze, snížení prašnosti, solanka jako náplň v chladicích zařízeních

20 Oxidy oxidy BeO, MgO, CaO, SrO a BaO mají vysoké body tání (BeO 2530 C, MgO 2830 C, CaO 2613 C) a připravují se tepelným rozkladem uhličitanů MgCO 3 MgO + CO 2 CaCO 3 CaO + CO 2 vypálené oxidy BeO a MgO jsou odolné vůči vodě i kyselinám (pálený magnezit)

21 Oxidy oxidy CaO (pálené vápno), SrO a BaO intenzivně reagují s vodou za vzniku hydroxidů CaO + H 2 O Ca(OH) 2 vzniká hašené vápno v omítkách a maltách reaguje opět se vzdušným CO 2 za vzniku kalcitu (princip tuhnutí) Ca(OH) 2 + CO 2 CaCO 3 + H 2 O

22 Oxidy Použití MgO rozkladem přírodního magnezitu MgCO 3 vzniká magnezitová keramika používaná v hutnictví a tepelných procesech CaO (obecně druhá největší výroba po H 2 SO 4 ) pro výrobu hašeného vápna, odsiřování v tepelných elektrárnách, neutralizace, čistění vody, cukrovary, hutnictví, srážený CaCO 3 pro papírenství atd.

23 Peroxidy a hydroxidy peroxid BaO 2 vzniká spálením kovového Ba v kyslíku hydroxidy Ba + O 2 BaO 2 Be(OH) 2 ve vodě nerozpustný, amfoterní Mg(OH) 2 ve vodě nerozpustný Ca(OH) 2, Sr(OH) a Ba(OH) 2 2 silné zásady, rozpustnost se k Ba(OH) 2 zvyšuje

24 Uhličitany a hydrogenuhličitany Uhličitany nerozpustné ve vodě MgCO 3 magnezit CaCO 3 kalcit, aragonit, vápenec, křída SrCO 3 stroncianit, BaCO 3 witherit Hydrogenuhličitany rozpustné ve vodě, nestabilní CaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ca(HCO 3 ) 2

25 Sírany BeSO 4 a MgSO 4 dobře rozpustné ve vodě CaSO 4 málo rozpustný ve vodě CaSO 4. 2 H 2 O sádrovec CaSO 4. 1/2 H 2 O pálená sádra CaSO 4 anhydrit SrSO 4 a BaSO 4 nerozpustné ve vodě

26 Ostatní sloučeniny Be až Ba Dusičnany a chloristany velmi dobře rozpustné ve vodě Fosforečnany, chromany nerozpustné ve vodě hydrogensoli (a ještě více dihydrogensoli) jsou rozpustnější ve vodě než primární soli Ca 3 (PO 4 ) 2 < CaHPO 4 < Ca(H 2 PO 4 ) 2

Podobné dokumenty

HOŘČÍK KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN. Pozn. Elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 2

HOŘČÍK KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN. Pozn. Elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 2 HOŘČÍK KOVY ALKALICKÝCH ZEMIN Pozn. Elektronová konfigurace valenční vrstvy ns 2 Hořčík Vlastnosti: - stříbrolesklý, měkký, kujný kov s nízkou hustotou (1,74 g.cm -3 ) - diagonální podobnost s lithiem