Metalli dei metalli alcalino terrosi del gruppo II magnesio e berillio. Magnesio e calcio Berillio metallo alcalino

Distribuzione in natura e produzione. Il magnesio e il calcio sono elementi comuni sulla Terra (il magnesio è l'ottavo, il calcio è il sesto) e gli altri elementi sono più rari. Lo stronzio e il radio sono elementi radioattivi.

Nella crosta terrestre berillio si trovano sotto forma di minerali: berillo Be 3 Al 2 (Si0 3) 6 , fenacite Sii 2 Si0 4 . Varietà trasparenti di berillo color impurità (verde smeraldi, blu acquamarine ecc.) - pietre preziose. Sono conosciuti 54 minerali di berillio, il più importante dei quali è il berillo (e le sue varietà: smeraldo, acquamarina, eliodoro, passerite, roasterite, bazzite).

Magnesio fa parte delle rocce silicatiche (tra queste predomina la olivina Mg 2 Si0 4), carbonato ( dolomite CaMg(C03)2, magnesite MgC0 3) e minerali clorurati ( carnallite KClMgCl2-6H20). Una grande quantità di magnesio si trova nell'acqua di mare (fino allo 0,38% MgCl 2) e nell'acqua di alcuni laghi (fino al 30% MgCl 2).

Calcio contenuto sotto forma di silicati e alluminosilicati nelle rocce (graniti, gneiss, ecc.), carbonato sotto forma calcite CaC0 3, miscele di calcite e dolomite (marmo), solfato (anidrite CaS04 e gesso CaS0 4 -2H 2 0) nonché fluoro (fluorite CaF2) e fosfato (apatite Ca5(P04)3), ecc.

Minerali essenziali stronzio E bario: carbonati (strontianite SrC03, witherite BaCO 3) e solfati (celestino SrS04 , barite BaS04). Radio trovato nei minerali di uranio.

Nell'industria berillio, magnesio, calcio, stronzio e bario Ottenere:

• 1) elettrolisi dei cloruri fusi di MeCl 2, a cui vengono aggiunti NaCl o altri cloruri per abbassare il punto di fusione;
• 2) mediante metodi metallo-termici e carbonio-termici a temperature di 1000-1300°C.

Il berillio particolarmente puro si ottiene mediante fusione zonale. Per ottenere magnesio puro (99,999% Mg), il magnesio tecnico viene sublimato ripetutamente sotto vuoto. Il bario di elevata purezza è ottenuto con il metodo alluminotermico da BaO.

Proprietà fisiche e chimiche. Sotto forma di sostanze semplici, questi sono metalli bianco-argentei lucidi, il berillio è duro (può tagliare il vetro), ma fragile, il resto è morbido e duttile. Una particolarità del berillio è quella di essere rivestito in aria da una sottile pellicola di ossido, che protegge il metallo dall'azione dell'ossigeno anche ad alte temperature. Al di sopra di 800°C, il berillio si ossida e, a una temperatura di 1200°C, il berillio metallico brucia, trasformandosi in polvere bianca di BeO.

All’aumentare del numero atomico di un elemento, aumentano la densità, i punti di fusione e di ebollizione. L'elettronegatività degli elementi di questo gruppo è diversa. Per Be è piuttosto elevato (ze = 1,57), il che determina la natura anfotera dei suoi composti.

Tutti i metalli in forma libera sono meno reattivi rispetto ai metalli alcalini, ma sono piuttosto attivi (sono anche conservati sotto cherosene in contenitori sigillati e il calcio viene solitamente conservato in barattoli di metallo ermeticamente chiusi).

Interazione con sostanze semplici. L'attività chimica dei metalli aumenta nel sottogruppo dall'alto verso il basso con l'aumentare del numero atomico.

Nell'aria vengono ossidati per formare ossidi di MeO, e lo stronzio e il bario, quando riscaldati nell'aria a ~500°C, formano perossidi di Me0 2, che a temperature più elevate si decompongono in ossido e ossigeno. L'interazione con sostanze semplici è presentata nel diagramma:

Tutti i metalli interagiscono attivamente con i non metalli: con l'ossigeno formano ossidi MeO (Me = Be - Ra), con alogeni - alogenuri, ad esempio MeCl 2 cloruri, con idrogeno - MeH 2 idruri, con zolfo - MeS solfuri, con azoto - Me 3 nitruri N 2, con carburi di carbonio (acetilenidi) MeC 2, ecc.

Con i metalli formano miscele eutettiche, soluzioni solide e composti intermetallici. Berillio con alcune forme di elementi D berillidi - composti di composizione variabile MeBe 12 (Me = Ti, Nb, Ta, Mo), MeBe tl (Me = Nb, Ta), caratterizzati da elevati punti di fusione e resistenza all'ossidazione al riscaldamento a 1200-1600°C.

Relazione con l'acqua, acidi e alcali. Il berillio nell'aria è ricoperto da una pellicola di ossido, che ne provoca la ridotta attività chimica e ne impedisce l'interazione con l'acqua. Presenta proprietà anfotere e reagisce con acidi e alcali per rilasciare idrogeno. In questo caso si formano sali di tipo cationico e anionico:

Il berillio concentrato freddo HN0 3 e H 2 S0 4 è passivato.

Il magnesio, come il berillio, è resistente all'acqua. Reagisce con l'acqua fredda molto lentamente, poiché il Mg(OH) 2 risultante è scarsamente solubile; quando riscaldato, la reazione accelera a causa della dissoluzione di Mg(OII) 2. Si dissolve molto vigorosamente negli acidi. Le eccezioni sono HF e H 3 P0 4, che formano con esso composti scarsamente solubili. Il magnesio, a differenza del berillio, non interagisce con gli alcali.

I metalli del sottogruppo del calcio (alcalino terroso) reagiscono con l'acqua e gli acidi cloridrico e solforico diluiti per rilasciare idrogeno e formare i corrispondenti idrossidi e sali:

Simili al magnesio, non interagiscono con gli alcali. Proprietà dei composti degli elementi del sottogruppo HA. Composti dell'ossigeno. L'ossido e l'idrossido di berillio sono di natura anfotera, il resto è basico. Le basi altamente solubili in acqua sono Sr(OH) 2 e Ba(OH) 2 e sono classificate come alcali;

L'ossido di BeO è refrattario (δ punto di fusione = 2530°C), ha una maggiore conduttività termica e, dopo precalcinazione a 400°C, inerzia chimica. È di natura anfotera e reagisce alla fusione con ossidi sia acidi che basici, nonché con acidi e alcali quando riscaldato, formando rispettivamente sali di berillio e berillati:

Il corrispondente idrossido di berillio Be(OH) 2 si comporta in modo simile: senza dissolversi in acqua, è solubile sia negli acidi che negli alcali:

Per precipitarlo non viene utilizzato un alcali, ma una base debole: l'idrossido di ammonio:

L'idrolisi dei sali di berillio avviene con la formazione di precipitazione di sali basici scarsamente solubili, ad esempio:

Solo i berillati di metalli alcalini sono solubili.

Ossido di MgO (magnesia bruciata) - sostanza inerte refrattaria (? pl = 2800°C). In tecnologia si ottiene per decomposizione termica del carbonato:

L'MgO fine-cristallino, invece, è chimicamente attivo ed è l'ossido principale. Interagisce con l'acqua, assorbe CO 2 e si dissolve facilmente negli acidi.

Ossidi metalli alcalino terrosi Ottenere nel laboratorio decomposizione termica dei corrispondenti carbonati o nitrati:

nell'industria - decomposizione termica dei carbonati naturali. Gli ossidi reagiscono vigorosamente con l'acqua, formando basi forti, seconde solo agli alcali in forza. Nella serie Be(OH) 2 -> Ca(OH) 2 -> Sr(OH) 2 -> Ba(OH) 2 aumenta la natura basica degli idrossidi, la loro solubilità e stabilità termica. Tutti reagiscono vigorosamente con gli acidi per formare i sali corrispondenti:

A differenza dei sali di berillio, i sali solubili in acqua di metalli alcalino terrosi e magnesio non subiscono idrolisi cationica.

La solubilità in acqua dei sali degli elementi del sottogruppo PA è diversa. Ben solubili sono cloruri, bromuri, ioduri, solfuri (Ca - Ba), nitrati, nitriti (Mg - Ba). Leggermente solubile e praticamente insolubile: fluoruri (Mg - Ba), solfati (Ca - Ba), ortofosfati, carbonati, silicati.

Composti con idrogeno e non metalli. Gli idruri di MeH 2, i nitruri di Me 3 N 2, i carburi di MeC 2 (acetilenidi) sono instabili, si decompongono con acqua per formare i corrispondenti idrossidi e idrogeno o composti di idrogeno di non metalli:

Applicazione. Berillio forma facilmente leghe con molti metalli, conferendo loro maggiore durezza, resistenza, resistenza al calore e resistenza alla corrosione. I bronzi al berillio (leghe di rame con 1-3% di berillio) hanno proprietà uniche. A differenza del berillio puro, si prestano bene alle lavorazioni meccaniche, ad esempio possono essere utilizzati per realizzare nastri di soli 0,1 mm di spessore; La resistenza alla trazione di questi bronzi è maggiore di quella di molti acciai legati. Invecchiando, la loro forza aumenta. Non sono magnetici e hanno un'elevata conduttività elettrica e termica. Grazie a questo complesso di proprietà, sono ampiamente utilizzati nella tecnologia aeronautica e spaziale. Nei reattori nucleari, il berillio viene utilizzato come moderatore e riflettore di neutroni. Se miscelato con preparati di radio, funge da fonte di neutroni prodotti dall'azione delle particelle alfa su Be:

BeO viene utilizzato come materiale chimicamente resistente e refrattario per la produzione di crogioli e ceramiche speciali.

Magnesio utilizzato principalmente per la produzione di leghe “ultraleggere”, in metallotermia - per la produzione di Ti, Zr, V, U, ecc. La lega di magnesio più importante è elettrone(3-10% A1 2 0 3, 2-3% Zn, il resto Mg), che, grazie alla sua resistenza e bassa densità (1,8 g/cm 3), viene utilizzato nella produzione missilistica e aeronautica. Miscele di polvere di magnesio con agenti ossidanti vengono utilizzate per razzi illuminanti e incendiari, proiettili e in apparecchiature fotografiche e di illuminazione. La magnesia bruciata MgO viene utilizzata nella produzione di magnesio, come riempitivo nella produzione di gomma, per la purificazione di prodotti petroliferi, nella produzione di materiali refrattari, materiali da costruzione, ecc.

Il cloruro di MgCl 2 viene utilizzato per ottenere il magnesio nella produzione del cemento di magnesio, che si ottiene mescolando MgO precalcinato con una soluzione acquosa al 30% di MgCl 2. Questa miscela si trasforma gradualmente in una massa solida bianca, resistente agli acidi e agli alcali.

L'uso principale del metallo calcio - un agente riducente nella produzione di molti metalli di transizione, uranio ed elementi delle terre rare (REE).

Carburo di calcio CaC 2 - per la produzione di acetilene, CaO - per la produzione di candeggina, Ca(OH) 2, CaC0 3, CaS0 4 H 2 0 - in edilizia. Ca(OH)2( latte di lime, calce spenta) utilizzato come base solubile economica. I composti naturali del calcio sono ampiamente utilizzati nella produzione di leganti per malte, per la produzione di calcestruzzo, parti e strutture edili. I raccoglitori includono cementi, materiali in gesso, lime ecc. I materiali in gesso sono principalmente intonaco bruciato, O alabastro, - idrato di composizione 2CaS0 4 H 2 0. Applicazione principale stronzio E bario - assorbitori di gas negli apparecchi elettrici per vuoto. Soluzione Ba(OH)2 ( acqua baritica, barite caustica) - reagente da laboratorio per reazione qualitativa alla CO 2. Il titanato di bario (BaTi0 3) è il componente principale di dielettrici, piezoelettrici e ferroelettrici.

Tossicità degli elementi. Tutti i composti del berillio sono tossici! La polvere di berillio e i suoi composti sono particolarmente pericolosi. Anche lo stronzio e il bario, essendo veleni nervosi e muscolari, hanno una tossicità generale. I composti del bario causano malattie infiammatorie del cervello. La tossicità dei sali di bario dipende fortemente dalla loro solubilità. Il solfato di bario praticamente insolubile (puro) non è tossico, ma i sali solubili: cloruro, nitrato, acetato di bario, ecc. Sono altamente tossici (0,2-0,5 g di cloruro di bario provoca avvelenamento, dose letale - 0,8-0,9 G). L'effetto tossico dei sali di stronzio è simile all'effetto dei sali di bario. Gli ossidi di calcio e altri metalli alcalino terrosi sotto forma di polvere irritano le mucose e provocano gravi ustioni se entrano in contatto con la pelle. L'ossido di stronzio agisce in modo simile all'ossido di calcio, ma molto più forte. I sali di metalli alcalino terrosi causano malattie della pelle.

Il concetto di metalli alcalino terrosi comprende parte degli elementi del gruppo II del sistema periodico: berillio, magnesio, calcio, stronzio, bario, radio. Gli ultimi quattro metalli hanno i segni più pronunciati della classificazione alcalino-terrosa, quindi in alcune fonti il ​​berillio e il magnesio non sono inclusi nell'elenco, limitandosi a quattro elementi.

Il metallo prende il nome dal fatto che quando i loro ossidi interagiscono con l'acqua, si forma un ambiente alcalino. Proprietà fisiche dei metalli alcalino terrosi: tutti gli elementi hanno un colore grigio metallico, in condizioni normali hanno una struttura solida, con l'aumentare del numero atomico aumenta la loro densità, e hanno un punto di fusione molto elevato. A differenza dei metalli alcalini, gli elementi di questo gruppo non possono essere tagliati con un coltello (ad eccezione dello stronzio). Proprietà chimiche dei metalli alcalino terrosi: hanno due elettroni di valenza, l'attività aumenta con l'aumentare del numero atomico e agiscono come agente riducente nelle reazioni.

Le caratteristiche dei metalli alcalino terrosi indicano la loro elevata attività. Ciò vale soprattutto per gli elementi con un numero di serie elevato. Ad esempio, il berillio in condizioni normali non interagisce con l'ossigeno e gli alogeni. Per innescare il meccanismo di reazione, deve essere riscaldato ad una temperatura superiore a 600 gradi Celsius. Il magnesio in condizioni normali ha una pellicola di ossido sulla superficie e inoltre non reagisce con l'ossigeno. Il calcio si ossida, ma piuttosto lentamente. Ma lo stronzio, il bario e il radio si ossidano quasi istantaneamente, quindi vengono conservati in un ambiente privo di ossigeno sotto uno strato di cherosene.

Tutti gli ossidi aumentano le loro proprietà di base con l'aumentare del numero atomico del metallo. L'idrossido di berillio è un composto anfotero che non reagisce con l'acqua, ma è altamente solubile negli acidi. L'idrossido di magnesio è un alcali debole, insolubile in acqua, ma reattivo con acidi forti. L'idrossido di calcio è una base forte, leggermente solubile in acqua che reagisce con gli acidi. Gli idrossidi di bario e stronzio sono basi forti altamente solubili in acqua. E l'idrossido di radio è uno degli alcali più forti che reagisce bene con l'acqua e quasi tutti i tipi di acidi.

Modalità di ottenimento

Gli idrossidi di metalli alcalino terrosi vengono preparati esponendo l'elemento puro all'acqua. La reazione procede a condizioni ambientali (ad eccezione del berillio, che richiede un aumento della temperatura) con sviluppo di idrogeno. Quando riscaldati, tutti i metalli alcalino terrosi reagiscono con gli alogeni. I composti risultanti vengono utilizzati nella produzione di un'ampia gamma di prodotti, dai fertilizzanti chimici alle parti di microprocessori ultraprecise. I composti dei metalli alcalino terrosi mostrano la stessa elevata attività degli elementi puri, motivo per cui vengono utilizzati in molte reazioni chimiche.

Molto spesso ciò si verifica durante le reazioni di scambio, quando è necessario spostare un metallo meno attivo da una sostanza. Prendono parte alle reazioni redox come un forte agente riducente. I cationi bivalenti di calcio e magnesio conferiscono all'acqua la cosiddetta durezza. Il superamento di questo fenomeno avviene facendo precipitare gli ioni mediante azione fisica o aggiungendo all'acqua particolari sostanze addolcenti. I sali di metalli alcalino terrosi si formano dissolvendo elementi in acido o come risultato di reazioni di scambio. I composti risultanti hanno un forte legame covalente e quindi hanno una bassa conduttività elettrica.

In natura i metalli alcalino terrosi non si trovano allo stato puro poiché interagiscono rapidamente con l’ambiente formando composti chimici. Fanno parte dei minerali e delle rocce contenuti nello spessore della crosta terrestre. Il più comune è il calcio, seguito dal magnesio, mentre il bario e lo stronzio sono abbastanza comuni. Il berillio è un metallo raro e il radio è un metallo molto raro. In tutto il tempo trascorso dalla scoperta del radio, in tutto il mondo è stato estratto solo un chilogrammo e mezzo di metallo puro. Come la maggior parte degli elementi radioattivi, il radio ha isotopi, di cui ce ne sono quattro.

I metalli alcalino terrosi si ottengono decomponendo sostanze complesse e isolando da esse sostanze pure. Il berillio viene estratto riducendolo dal fluoro ad alta temperatura. Il bario viene ridotto dal suo ossido. Calcio, magnesio e stronzio si ottengono mediante elettrolisi del loro cloruro fuso. La cosa più difficile da sintetizzare è il radio puro. Viene estratto mediante esposizione al minerale di uranio. Secondo gli scienziati, in media ci sono 3 grammi di radio puro per tonnellata di minerale, sebbene esistano anche ricchi giacimenti che ne contengono fino a 25 grammi per tonnellata. Per isolare il metallo vengono utilizzati metodi di precipitazione, cristallizzazione frazionata e scambio ionico.

Applicazioni dei metalli alcalino terrosi

La gamma di applicazioni dei metalli alcalino terrosi è molto ampia e copre molti settori. Il berillio è nella maggior parte dei casi utilizzato come additivo legante in varie leghe. Aumenta la durezza e la resistenza dei materiali e protegge bene la superficie dalla corrosione. Inoltre, a causa del suo debole assorbimento delle radiazioni radioattive, il berillio viene utilizzato nella fabbricazione di macchine a raggi X e nell'energia nucleare.

Il magnesio è utilizzato come uno degli agenti riducenti nella produzione del titanio. Le sue leghe sono caratterizzate da elevata resistenza e leggerezza, pertanto vengono utilizzate nella produzione di aerei, automobili e razzi. L'ossido di magnesio brucia con una fiamma brillante e accecante, che si riflette nelle applicazioni militari dove viene utilizzato per produrre proiettili incendiari e traccianti, razzi e granate esplosive. È uno degli elementi più importanti per regolare il normale funzionamento del corpo, quindi è incluso in alcuni medicinali.

Il calcio nella sua forma pura non viene praticamente utilizzato. È necessario per il recupero di altri metalli dai loro composti, nonché per la produzione di farmaci per rafforzare il tessuto osseo. Lo stronzio viene utilizzato per ridurre altri metalli e come componente principale per la produzione di materiali superconduttori. Il bario viene aggiunto a molte leghe progettate per funzionare in ambienti aggressivi, poiché ha eccellenti proprietà protettive. Il radio è utilizzato in medicina per l'irradiazione a breve termine della pelle nel trattamento dei tumori maligni.

Gli atomi di questi elementi contengono due elettroni a livello energetico esterno, che cedono durante le interazioni chimiche, e quindi sono gli agenti riducenti più forti. In tutti i composti hanno uno stato di ossidazione pari a +2. Man mano che il numero ordinale aumenta dall'alto verso il basso in un sottogruppo, aumentano le proprietà riducenti degli elementi, che è associato ad un aumento dei raggi dei loro atomi.

Radio- un elemento radioattivo, il suo contenuto in natura è basso.

Berillio, magnesio e metalli alcalino terrosi- sostanze semplici. Un metallo bianco-argenteo chiaro, lo stronzio ha una tonalità dorata. È molto più duro dei metalli alcalini, mentre il bario è più morbido del piombo.

Nell'aria a temperature normali, la superficie del berillio e del magnesio è ricoperta da una pellicola protettiva di ossido. I metalli alcalino terrosi interagiscono più attivamente con l'ossigeno atmosferico, quindi vengono immagazzinati sotto uno strato di cherosene o in recipienti sigillati, come i metalli alcalini.

Tutti i metalli in questione, riscaldati all'aria, bruciano vigorosamente formando ossidi. Per scrivere le equazioni di reazione, utilizziamo anche la designazione generale dei metalli M:

La reazione di combustione del magnesio è accompagnata da un lampo accecante; in precedenza veniva utilizzato per fotografare oggetti in stanze buie. Attualmente viene utilizzato un flash elettrico.

Il berillio, il magnesio e tutti i metalli alcalino terrosi reagiscono se riscaldati con non metalli: cloro, zolfo, azoto, ecc., Formando rispettivamente cloruri, solfuri, nitruri:

Di tutti i metalli del sottogruppo principale del gruppo II, solo il berillio praticamente non interagisce con l'acqua (lo impedisce una pellicola protettiva sulla sua superficie), il magnesio reagisce lentamente con esso, i restanti metalli reagiscono violentemente con l'acqua in condizioni normali:

Come l'alluminio, il magnesio e il calcio sono in grado di ridurre i metalli rari - niobio, tantalio, molibdeno, tungsteno, titanio, ecc. - dai loro ossidi.

Tali metodi per la produzione di metalli, per analogia con l'alluminotermia, sono chiamati magnesio e calciotermia.

Magnesio e calcio vengono utilizzati per la produzione di metalli rari e leghe leggere. Ad esempio, il magnesio fa parte del duralluminio e il calcio è uno dei componenti delle leghe di piombo necessarie per la produzione di cuscinetti e guaine per cavi.

Composti di berillio, magnesio e metalli alcalino terrosi. In natura i metalli alcalino terrosi, come i metalli alcalini, si trovano solo sotto forma di composti a causa della loro elevata attività chimica.

Gli ossidi di MO sono sostanze solide refrattarie bianche resistenti alle alte temperature.

Presentano proprietà basiche, ad eccezione dell'ossido di berillio, che è di natura anfotera.

L'ossido di magnesio è inattivo in reazione con l'acqua, tutti gli altri ossidi reagiscono molto violentemente con esso:

MO + H20 = M(OH)2

Gli ossidi si ottengono per arrostimento dei carbonati: MC03 = MO + C02

In ingegneria, l'ossido di calcio CaO è chiamato calce viva e MgO è chiamato magnesia bruciata. Entrambi questi ossidi sono utilizzati nella produzione di materiali da costruzione.

Gli idrossidi di metalli alcalino terrosi sono classificati come alcali. La loro solubilità in acqua aumenta da Ca(OH)2 a Ba(OH)2. Questi idrossidi vengono preparati facendo reagire l'ossido corrispondente con acqua.

Il gruppo IIA contiene solo metalli: Be (berillio), Mg (magnesio), Ca (calcio), Sr (stronzio), Ba (bario) e Ra (radio). Le proprietà chimiche del primo rappresentante di questo gruppo - il berillio - differiscono fortemente dalle proprietà chimiche degli altri elementi di questo gruppo. Le sue proprietà chimiche sono per molti aspetti ancora più simili all'alluminio che ad altri metalli del Gruppo IIA (la cosiddetta “somiglianza diagonale”). Anche il magnesio, nelle sue proprietà chimiche, differisce notevolmente da Ca, Sr, Ba e Ra, ma ha comunque proprietà chimiche molto più simili con loro che con il berillio. A causa della significativa somiglianza nelle proprietà chimiche di calcio, stronzio, bario e radio, sono combinati in un'unica famiglia chiamata terra alcalina metalli.

Appartengono tutti gli elementi del gruppo IIA S-elementi, cioè contengono tutti gli elettroni di valenza S-sottolivello Pertanto, la configurazione elettronica dello strato elettronico esterno di tutti gli elementi chimici di questo gruppo ha la forma ns 2 , Dove N– numero del periodo in cui si trova l'elemento.

A causa delle peculiarità della struttura elettronica dei metalli del gruppo IIA, questi elementi, oltre allo zero, possono avere un solo stato di ossidazione pari a +2. Le sostanze semplici formate da elementi del gruppo IIA, quando partecipano a qualsiasi reazione chimica, sono capaci solo di ossidazione, ad es. donare elettroni:

Io 0 – 2e — → Io +2

Il calcio, lo stronzio, il bario e il radio hanno una reattività chimica estremamente elevata. Le sostanze semplici da essi formate sono agenti riducenti molto forti. Il magnesio è anche un forte agente riducente. L'attività riducente dei metalli obbedisce alle leggi generali della legge periodica di D.I. Mendeleev e aumenta verso il basso del sottogruppo.

Interazione con sostanze semplici

con ossigeno

Senza riscaldamento, il berillio e il magnesio non reagiscono né con l'ossigeno atmosferico né con l'ossigeno puro perché sono ricoperti da sottili pellicole protettive costituite rispettivamente da ossidi di BeO e MgO. Il loro stoccaggio non richiede metodi speciali di protezione dall'aria e dall'umidità, a differenza dei metalli alcalino-terrosi, che vengono immagazzinati sotto uno strato di liquido a loro inerte, molto spesso cherosene.

Be, Mg, Ca, Sr, quando bruciati in ossigeno, formano ossidi della composizione MeO e Ba - una miscela di ossido di bario (BaO) e perossido di bario (BaO 2):

2Mg + O2 = 2MgO

2Ca + O2 = 2CaO

2Ba + O2 = 2BaO

Ba + O2 = BaO2

Va notato che quando i metalli alcalino terrosi e il magnesio bruciano nell'aria, si verifica anche una reazione collaterale di questi metalli con l'azoto atmosferico, a seguito della quale, oltre ai composti di metalli con ossigeno, nitruri con la formula generale Me 3 N Si formano anche 2.

con alogeni

Il berillio reagisce con gli alogeni solo ad alte temperature e con il resto dei metalli del gruppo IIA - già a temperatura ambiente:

Mg + I2 = MgI2 – Ioduro di magnesio

Ca+Br2 = CaBr2 – bromuro di calcio

Ba + Cl2 = BaCl2 – cloruro di bario

con non metalli dei gruppi IV-VI

Tutti i metalli del gruppo IIA reagiscono quando riscaldati con tutti i non metalli dei gruppi IV-VI, ma a seconda della posizione del metallo nel gruppo, nonché dell'attività dei non metalli, sono necessari diversi gradi di riscaldamento. Poiché il berillio è il più chimicamente inerte tra tutti i metalli del gruppo IIA, quando si effettuano le sue reazioni con i non metalli è necessario un uso significativo. O temperatura più elevata.

Va notato che la reazione dei metalli con il carbonio può formare carburi di diversa natura. Esistono carburi che appartengono ai metanidi e sono convenzionalmente considerati derivati ​​del metano, in cui tutti gli atomi di idrogeno sono sostituiti da metalli. Loro, come il metano, contengono carbonio nello stato di ossidazione -4 e quando vengono idrolizzati o interagiscono con acidi non ossidanti, uno dei prodotti è il metano. Esiste anche un altro tipo di carburi: gli acetilenidi, che contengono lo ione C 2 2-, che in realtà è un frammento della molecola di acetilene. I carburi come gli acetilenidi, dopo idrolisi o interazione con acidi non ossidanti, formano acetilene come uno dei prodotti di reazione. Il tipo di carburo - metanide o acetilenuro - ottenuto quando un particolare metallo reagisce con il carbonio dipende dalla dimensione del catione metallico. Gli ioni metallici con un raggio piccolo solitamente formano metanidi, mentre gli ioni più grandi formano acetilenidi. Nel caso dei metalli del secondo gruppo, il metanide si ottiene dall'interazione del berillio con il carbonio:

I restanti metalli del gruppo II A formano acetilenidi con carbonio:

Con il silicio, i metalli del gruppo IIA formano siliciuri - composti del tipo Me 2 Si, con azoto - nitruri (Me 3 N 2), con fosforo - fosfuri (Me 3 P 2):

con idrogeno

Tutti i metalli alcalino terrosi reagiscono con l'idrogeno quando riscaldati. Affinché il magnesio reagisca con l'idrogeno, non è sufficiente il solo riscaldamento, come nel caso dei metalli alcalino-terrosi, oltre all'alta temperatura, è necessaria anche una maggiore pressione dell'idrogeno; Il berillio non reagisce con l'idrogeno in nessuna condizione.

Interazione con sostanze complesse

con acqua

Tutti i metalli alcalino terrosi reagiscono attivamente con l'acqua per formare alcali (idrossidi metallici solubili) e idrogeno. Il magnesio reagisce con l'acqua solo quando bollito a causa del fatto che quando riscaldato, il film protettivo di ossido MgO si dissolve in acqua. Nel caso del berillio, la pellicola protettiva di ossido è molto resistente: l'acqua non reagisce con esso né in fase di ebollizione né a temperature roventi:

con acidi non ossidanti

Tutti i metalli del sottogruppo principale del gruppo II reagiscono con acidi non ossidanti, poiché si trovano nella serie di attività a sinistra dell'idrogeno. In questo caso si formano un sale dell'acido corrispondente e l'idrogeno. Esempi di reazioni:

Be + H 2 SO 4 (diluito) = BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr = MgBr2 + H2

Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2

con acidi ossidanti

− acido nitrico diluito

Tutti i metalli del gruppo IIA reagiscono con l'acido nitrico diluito. In questo caso, i prodotti di riduzione, invece dell'idrogeno (come nel caso degli acidi non ossidanti), sono ossidi di azoto, principalmente ossido di azoto (I) (N 2 O), e nel caso di acido nitrico altamente diluito, ammonio nitrato (NH4NO3):

4Ca+10HNO3 ( razb .) = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Mg+10HNO3 (molto sfocato)= 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O

− acido nitrico concentrato

L'acido nitrico concentrato a temperatura ordinaria (o bassa) passiva il berillio, cioè non reagisce con esso. Durante l'ebollizione, la reazione è possibile e procede prevalentemente secondo l'equazione:

Il magnesio e i metalli alcalino terrosi reagiscono con l'acido nitrico concentrato per formare un'ampia gamma di diversi prodotti di riduzione dell'azoto.

− acido solforico concentrato

Il berillio è passivato con acido solforico concentrato, cioè non reagisce con esso in condizioni normali, ma la reazione avviene all'ebollizione e porta alla formazione di solfato di berillio, anidride solforosa e acqua:

Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Il bario è anche passivato dall'acido solforico concentrato a causa della formazione di solfato di bario insolubile, ma reagisce con esso quando riscaldato. Il solfato di bario si dissolve quando riscaldato in acido solforico concentrato a causa della sua conversione in idrogeno solfato di bario;

I restanti metalli del gruppo principale IIA reagiscono con l'acido solforico concentrato in qualsiasi condizione, anche al freddo. La riduzione dello zolfo può avvenire a SO 2, H 2 S e S a seconda dell'attività del metallo, della temperatura di reazione e della concentrazione dell'acido:

Mg+H2SO4 ( conc. .) = MgSO4 + SO2 + H2O

3Mg + 4H2SO4 ( conc. .) = 3MgSO4 + S↓ + 4H2O

4Ca+5H2SO4 ( conc. .) = 4CaSO4 +H2S + 4H2O

con alcali

Il magnesio e i metalli alcalino terrosi non interagiscono con gli alcali e il berillio reagisce facilmente sia con soluzioni alcaline che con alcali anidri durante la fusione. Inoltre, quando una reazione viene condotta in soluzione acquosa, alla reazione partecipa anche l'acqua, e i prodotti sono tetraidrossiberillati di metalli alcalini o alcalino terrosi e idrogeno gassoso:

Be + 2KOH + 2H 2 O = H 2 + K 2 - Tetraidrossiberillato di potassio

Quando si esegue una reazione con un alcali solido durante la fusione, si formano berillati di metalli alcalini o alcalino terrosi e idrogeno

Be + 2KOH = H2 + K2 BeO2 - Berillato di potassio

con ossidi

I metalli alcalino terrosi, così come il magnesio, possono ridurre i metalli meno attivi e alcuni non metalli dai loro ossidi quando riscaldati, ad esempio:

Il metodo per ridurre i metalli dai loro ossidi con il magnesio è chiamato magnesio.