Metais dos metais alcalino-terrosos do grupo II, magnésio e berílio. Magnésio e cálcio Berílio metal alcalino

Distribuição na natureza e produção. O magnésio e o cálcio são elementos comuns na Terra (o magnésio é o oitavo, o cálcio é o sexto), e os restantes elementos são mais raros. O estrôncio e o rádio são elementos radioativos.

Na crosta terrestre berílio encontrado na forma de minerais: berilo Seja 3 Al 2 (Si0 3) 6 , fenacita Seja 2 Si0 4 . Variedades transparentes de berilo com cor de impureza (verde esmeraldas, azul águas-marinhas etc.) - pedras preciosas. Existem 54 minerais de berílio conhecidos, dos quais os mais importantes são o berilo (e suas variedades - esmeralda, água-marinha, heliodor, pardalita, roserita, bazzita).

Magnésio faz parte de rochas silicatadas (entre elas a predominante olivina Mg 2 Si0 4), carbonato ( dolomite CaMg(C0 3) 2, magnesita MgC0 3) e minerais cloreto ( carnalita KClMgCl2-6H20). Uma grande quantidade de magnésio é encontrada na água do mar (até 0,38% MgCl 2) e na água de alguns lagos (até 30% MgCl 2).

Cálcio contido na forma de silicatos e aluminossilicatos em rochas (granitos, gnaisses, etc.), carbonato na forma calcita CaC0 3, misturas de calcita e dolomita (mármore), sulfato (anidrita CaS0 4 e gesso CaS0 4 -2H 2 0), bem como flúor (fluorita CaF 2) e fosfato (apatita Ca 5 (P0 4) 3), etc.

Minerais Essenciais estrôncio E bário: carbonatos (estrontianita SrC0 3 , murchar BaCO 3) e sulfatos (celestino SrS0 4 , barita BaS0 4). Rádio encontrado em minérios de urânio.

Na industria berílio, magnésio, cálcio, estrôncio e bário pegar:

• 1) eletrólise de cloretos de MeCl 2 fundidos, aos quais são adicionados NaCl ou outros cloretos para diminuir o ponto de fusão;
• 2) por métodos térmicos de metal e carbono a temperaturas de 1000-1300°C.

O berílio particularmente puro é obtido por fundição por zona. Para obter magnésio puro (99,999% Mg), o magnésio técnico é repetidamente sublimado no vácuo. O bário de alta pureza é obtido pelo método aluminotérmico a partir do BaO.

Propriedades físicas e químicas. Na forma de substâncias simples, são metais branco-prateados brilhantes, o berílio é duro (pode cortar vidro), mas quebradiço, o restante é macio e dúctil. Uma característica especial do berílio é que ele é revestido ao ar por uma fina película de óxido, que protege o metal da ação do oxigênio mesmo em altas temperaturas. Acima de 800°C, o berílio oxida e, a uma temperatura de 1200°C, o berílio metálico queima, transformando-se em pó branco de BeO.

À medida que o número atômico de um elemento aumenta, a densidade e os pontos de fusão e ebulição aumentam. A eletronegatividade dos elementos deste grupo é diferente. Para Be é bastante elevado (ze = 1,57), o que determina a natureza anfotérica de seus compostos.

Todos os metais na forma livre são menos reativos em comparação com os metais alcalinos, mas são bastante ativos (eles também são armazenados sob querosene em recipientes lacrados, e o cálcio geralmente é armazenado em latas de metal hermeticamente fechadas).

Interação com substâncias simples. A atividade química dos metais aumenta no subgrupo de cima para baixo com o aumento do número atômico.

No ar eles são oxidados para formar óxidos de MeO, e o estrôncio e o bário, quando aquecidos no ar a ~500°C, formam peróxidos de Me0 2, que em temperaturas mais altas se decompõem em óxido e oxigênio. A interação com substâncias simples é apresentada no diagrama:

Todos os metais interagem ativamente com não metais: com oxigênio formam óxidos MeO (Me = Be - Ra), com halogênios - haletos, por exemplo cloretos de MeCl 2, com hidrogênio - hidretos de MeH 2, com enxofre - sulfetos de MeS, com nitrogênio - Me 3 nitretos N 2, com carbono - carbonetos (acetilenotos) MeC 2, etc.

Com os metais formam misturas eutéticas, soluções sólidas e compostos intermetálicos. Berílio com algumas formas de elementos d berilides - compostos de composição variável MeBe 12 (Me = Ti, Nb, Ta, Mo), MeBe tl (Me = Nb, Ta), caracterizados por altos pontos de fusão e resistência à oxidação quando aquecidos a 1200-1600°C.

Relação com a água, ácidos e álcalis. O berílio no ar é coberto por uma película de óxido, o que provoca sua redução da atividade química e impede sua interação com a água. Exibe propriedades anfotéricas e reage com ácidos e álcalis para liberar hidrogênio. Neste caso, formam-se sais dos tipos catiônico e aniônico:

O berílio concentrado frio HN0 3 e H 2 S0 4 é passivado.

O magnésio, assim como o berílio, é resistente à água. Reage muito lentamente com água fria, pois o Mg(OH) 2 resultante é pouco solúvel; quando aquecida, a reação acelera devido à dissolução do Mg(OII) 2. Dissolve-se muito vigorosamente em ácidos. As exceções são HF e H 3 P0 4, que formam com ele compostos pouco solúveis. O magnésio, ao contrário do berílio, não interage com os álcalis.

Os metais do subgrupo cálcio (alcalino-terrosos) reagem com a água e diluem os ácidos clorídrico e sulfúrico para liberar hidrogênio e formar os hidróxidos e sais correspondentes:

Semelhante ao magnésio, eles não interagem com álcalis. Propriedades de compostos de elementos do subgrupo HA. Compostos de oxigênio. O óxido e hidróxido de berílio são de natureza anfotérica, o restante é básico. As bases altamente solúveis em água são Sr(OH) 2 e Ba(OH) 2; elas são classificadas como álcalis.

O óxido de BeO é refratário (ponto de fusão δ = 2530°C), possui maior condutividade térmica e, após pré-calcinação a 400°C, inércia química. É de natureza anfotérica e reage na fusão com óxidos ácidos e básicos, bem como com ácidos e álcalis quando aquecido, formando sais de berílio e berilatos, respectivamente:

O hidróxido de berílio correspondente Be(OH) 2 se comporta de maneira semelhante - sem se dissolver em água, é solúvel em ácidos e álcalis:

Para precipitá-lo, não se usa um álcali, mas uma base fraca - hidróxido de amônio:

A hidrólise dos sais de berílio ocorre com a formação de precipitação de sais básicos pouco solúveis, por exemplo:

Apenas berilatos de metais alcalinos são solúveis.

Óxido de MgO (magnésia queimada) - substância inerte refratária (? pl = 2800°C). Em tecnologia é obtido pela decomposição térmica do carbonato:

O MgO cristalino fino, ao contrário, é quimicamente ativo e é o óxido principal. Ele interage com a água, absorve CO 2 e se dissolve facilmente em ácidos.

Óxidos metais alcalinos terrestres pegar no laboratório decomposição térmica dos carbonatos ou nitratos correspondentes:

na indústria - decomposição térmica de carbonatos naturais. Os óxidos reagem vigorosamente com a água, formando bases fortes, perdendo apenas para os álcalis em força. Na série Be(OH) 2 -> Ca(OH) 2 -> Sr(OH) 2 -> Ba(OH) 2, a natureza básica dos hidróxidos, sua solubilidade e estabilidade térmica aumentam. Todos eles reagem vigorosamente com ácidos para formar os sais correspondentes:

Ao contrário dos sais de berílio, os sais solúveis em água de metais alcalino-terrosos e magnésio não sofrem hidrólise catiônica.

A solubilidade em água dos sais dos elementos do subgrupo PA é diferente. Bem solúveis são cloretos, brometos, iodetos, sulfetos (Ca - Ba), nitratos, nitritos (Mg - Ba). Pouco solúveis e praticamente insolúveis - fluoretos (Mg - Ba), sulfatos (Ca - Ba), ortofosfatos, carbonatos, silicatos.

Compostos com hidrogênio e não metais. Hidretos de MeH 2, nitretos de Me 3 N 2, carbonetos de MeC 2 (acetilenotos) são instáveis, decompõem-se com água para formar os hidróxidos correspondentes e hidrogênio ou compostos de hidrogênio de não metais:

Aplicativo. Berílio forma facilmente ligas com muitos metais, conferindo-lhes maior dureza, resistência, resistência ao calor e resistência à corrosão. Os bronzes de berílio (ligas de cobre com 1-3% de berílio) possuem propriedades únicas. Ao contrário do berílio puro, eles se prestam bem ao processamento mecânico, por exemplo, podem ser usados ​​​​para fazer fitas com espessura de apenas 0,1 mm. A resistência à tração desses bronzes é maior que a de muitos aços-liga. À medida que envelhecem, sua força aumenta. Eles não são magnéticos e possuem alta condutividade elétrica e térmica. Graças a este complexo de propriedades, são amplamente utilizados na aviação e na tecnologia espacial. Em reatores nucleares, o berílio é usado como moderador e refletor de nêutrons. Quando misturado com preparações de rádio, serve como fonte de nêutrons produzidos pela ação de partículas alfa sobre Be:

BeO é utilizado como material refratário e quimicamente resistente para a fabricação de cadinhos e cerâmicas especiais.

Magnésio usado principalmente para a produção de ligas “ultraleves”, em metalotermia - para a produção de Ti, Zr, V, U, etc. elétron(3-10% A1 2 0 3, 2-3% Zn, o restante Mg), que, devido à sua resistência e baixa densidade (1,8 g/cm 3), é utilizado na fabricação de foguetes e aeronaves. Misturas de pó de magnésio com agentes oxidantes são usadas para iluminação e foguetes incendiários, projéteis e em equipamentos fotográficos e de iluminação. Magnésia queimada MgO é utilizada na produção de magnésio, como carga na produção de borracha, na purificação de derivados de petróleo, na produção de refratários, materiais de construção, etc.

O cloreto de MgCl 2 é utilizado para obter magnésio na produção de cimento de magnésio, que é obtido pela mistura de MgO pré-calcinado com uma solução aquosa de MgCl 2 a 30%. Essa mistura gradualmente se transforma em uma massa sólida branca, resistente a ácidos e álcalis.

O principal uso do metal cálcio - um agente redutor na produção de muitos metais de transição, urânio e elementos de terras raras (REE).

Carboneto de cálcio CaC 2 - para a produção de acetileno, CaO - para a produção de água sanitária, Ca(OH) 2, CaC0 3, CaS0 4 H 2 0 - na construção. Ca(OH)2 ( leite de limão, cal apagada) usado como uma base solúvel barata. Os compostos naturais de cálcio são amplamente utilizados na produção de ligantes para argamassas, na produção de concreto, peças de construção e estruturas. Os fichários incluem cimentos, materiais de gesso, Lima etc. Os materiais de gesso são principalmente gesso queimado, ou alabastro, - hidrato de composição 2CaS0 4 H 2 0. Aplicação principal estrôncio E bário - absorvedores de gás em dispositivos elétricos de vácuo. Solução Ba(OH)2 ( água barita, barita cáustica) - reagente de laboratório para reação qualitativa ao CO 2. O titanato de bário (BaTi0 3) é o principal componente de dielétricos, piezo e ferroelétricos.

Toxicidade de elementos. Todos os compostos de berílio são tóxicos! A poeira do berílio e seus compostos é especialmente perigosa. O estrôncio e o bário, sendo venenos para nervos e músculos, também apresentam toxicidade geral. Os compostos de bário causam doenças inflamatórias no cérebro. A toxicidade dos sais de bário é altamente dependente da sua solubilidade. O sulfato de bário praticamente insolúvel (puro) não é tóxico, mas os sais solúveis: cloreto, nitrato, acetato de bário, etc. são altamente tóxicos (0,2-0,5 g de cloreto de bário causa envenenamento, dose letal - 0,8-0,9 G). O efeito tóxico dos sais de estrôncio é semelhante ao efeito dos sais de bário. Óxidos de cálcio e outros metais alcalino-terrosos na forma de poeira irritam as membranas mucosas e causam queimaduras graves se entrarem em contato com a pele. O óxido de estrôncio atua de forma semelhante ao óxido de cálcio, mas muito mais forte. Os sais de metais alcalino-terrosos causam doenças de pele.

O conceito de metais alcalino-terrosos inclui parte dos elementos do grupo II do sistema periódico: berílio, magnésio, cálcio, estrôncio, bário, rádio. Os últimos quatro metais apresentam os sinais mais pronunciados da classificação alcalino-terrosa, portanto, em algumas fontes, o berílio e o magnésio não estão incluídos na lista, limitando-se a quatro elementos.

O metal recebeu esse nome devido ao fato de que quando seus óxidos interagem com a água, forma-se um ambiente alcalino. Propriedades físicas dos metais alcalino-terrosos: todos os elementos apresentam cor cinza metálica, em condições normais apresentam estrutura sólida, com o aumento do número atômico sua densidade aumenta e possuem ponto de fusão muito elevado. Ao contrário dos metais alcalinos, os elementos deste grupo não podem ser cortados com faca (com exceção do estrôncio). Propriedades químicas dos metais alcalino-terrosos: possuem dois elétrons de valência, a atividade aumenta com o aumento do número atômico e atuam como agente redutor nas reações.

As características dos metais alcalino-terrosos indicam sua alta atividade. Isto se aplica especialmente a elementos com um número de série grande. Por exemplo, o berílio em condições normais não interage com oxigênio e halogênios. Para acionar o mecanismo de reação, ele deve ser aquecido a uma temperatura superior a 600 graus Celsius. O magnésio em condições normais possui uma película de óxido na superfície e também não reage com o oxigênio. O cálcio oxida, mas lentamente. Mas o estrôncio, o bário e o rádio oxidam quase instantaneamente, por isso são armazenados em um ambiente livre de oxigênio, sob uma camada de querosene.

Todos os óxidos aumentam suas propriedades básicas com o aumento do número atômico do metal. O hidróxido de berílio é um composto anfotérico que não reage com a água, mas é altamente solúvel em ácidos. O hidróxido de magnésio é um álcali fraco, insolúvel em água, mas reativo com ácidos fortes. O hidróxido de cálcio é uma base forte e ligeiramente solúvel em água que reage com ácidos. Os hidróxidos de bário e estrôncio são bases fortes altamente solúveis em água. E o hidróxido de rádio é um dos álcalis mais fortes que reage bem com a água e quase todos os tipos de ácidos.

Métodos de obtenção

Os hidróxidos de metais alcalino-terrosos são preparados expondo o elemento puro à água. A reação prossegue em condições ambientes (exceto para o berílio, que requer um aumento de temperatura) com a evolução do hidrogênio. Quando aquecidos, todos os metais alcalino-terrosos reagem com halogênios. Os compostos resultantes são utilizados na produção de uma ampla gama de produtos, desde fertilizantes químicos até peças de microprocessadores de ultraprecisão. Os compostos de metais alcalino-terrosos exibem a mesma alta atividade que os elementos puros, razão pela qual são usados ​​em muitas reações químicas.

Na maioria das vezes isso ocorre durante reações de troca, quando é necessário deslocar um metal menos ativo de uma substância. Eles participam de reações redox como um forte agente redutor. Cátions divalentes de cálcio e magnésio conferem à água a chamada dureza. A superação desse fenômeno ocorre pela precipitação de íons por ação física ou pela adição de substâncias amaciantes especiais à água. Os sais de metais alcalino-terrosos são formados pela dissolução de elementos em ácido ou como resultado de reações de troca. Os compostos resultantes possuem uma forte ligação covalente e, portanto, apresentam baixa condutividade elétrica.

Na natureza, os metais alcalino-terrosos não podem ser encontrados na forma pura, pois interagem rapidamente com o meio ambiente, formando compostos químicos. Fazem parte de minerais e rochas contidas na espessura da crosta terrestre. O mais comum é o cálcio, seguido do magnésio, e o bário e o estrôncio são bastante comuns. O berílio é um metal raro e o rádio é um metal muito raro. Em todo o tempo que passou desde a descoberta do rádio, apenas um quilo e meio de metal puro foi extraído em todo o mundo. Como a maioria dos elementos radioativos, o rádio possui isótopos, dos quais existem quatro.

Os metais alcalino-terrosos são obtidos pela decomposição de substâncias complexas e pelo isolamento de substâncias puras. O berílio é extraído reduzindo-o do flúor sob alta temperatura. O bário é reduzido do seu óxido. Cálcio, magnésio e estrôncio são obtidos por eletrólise de seu cloreto fundido. A coisa mais difícil de sintetizar é o rádio puro. É extraído pela exposição ao minério de urânio. Segundo os cientistas, existem em média 3 gramas de rádio puro por tonelada de minério, embora também existam depósitos ricos que contêm até 25 gramas por tonelada. Para isolar o metal, são utilizados métodos de precipitação, cristalização fracionada e troca iônica.

Aplicações de metais alcalino-terrosos

A gama de aplicações dos metais alcalino-terrosos é muito ampla e abrange muitas indústrias. O berílio é, na maioria dos casos, usado como aditivo de liga em várias ligas. Aumenta a dureza e a resistência dos materiais e protege bem a superfície da corrosão. Além disso, devido à sua fraca absorção de radiação radioativa, o berílio é utilizado na fabricação de máquinas de raios X e na energia nuclear.

O magnésio é utilizado como um dos agentes redutores na produção de titânio. Suas ligas são caracterizadas por alta resistência e leveza, por isso são utilizadas na produção de aeronaves, automóveis e foguetes. O óxido de magnésio queima com uma chama brilhante e ofuscante, que se reflete em aplicações militares, onde é usado para fazer projéteis incendiários e traçadores, sinalizadores e granadas flash-bang. É um dos elementos mais importantes para regular o funcionamento normal do organismo, por isso está incluído em alguns medicamentos.

O cálcio em sua forma pura praticamente não é utilizado. É necessário para a recuperação de outros metais de seus compostos, bem como na produção de medicamentos para fortalecer o tecido ósseo. O estrôncio é usado para reduzir outros metais e como componente principal para a produção de materiais supercondutores. O bário é adicionado a muitas ligas projetadas para trabalhar em ambientes agressivos, pois possui excelentes propriedades protetoras. O rádio é usado na medicina para irradiação de curto prazo da pele no tratamento de tumores malignos.

Os átomos desses elementos contêm dois elétrons no nível de energia externo, dos quais eles cederam durante as interações químicas e, portanto, são os agentes redutores mais fortes. Em todos os compostos eles têm um estado de oxidação de +2. À medida que o número ordinal aumenta de cima para baixo em um subgrupo, as propriedades redutoras dos elementos aumentam, o que está associado a um aumento nos raios de seus átomos.

Rádio- um elemento radioativo, seu conteúdo na natureza é baixo.

Berílio, magnésio e metais alcalino-terrosos- substâncias simples. Metal branco prateado claro, o estrôncio tem uma tonalidade dourada. É muito mais duro que os metais alcalinos, enquanto o bário é mais macio que o chumbo.

No ar em temperaturas normais, a superfície do berílio e do magnésio é coberta por uma película protetora de óxido. Os metais alcalino-terrosos interagem mais ativamente com o oxigênio atmosférico, por isso são armazenados sob uma camada de querosene ou em recipientes selados, como os metais alcalinos.

Quando aquecidos ao ar, todos os metais em questão queimam vigorosamente para formar óxidos. Para escrever as equações de reação, também usamos a designação geral para metais M:

A reação de combustão do magnésio é acompanhada por um flash ofuscante, anteriormente usado para fotografar objetos em salas escuras. Atualmente, é utilizado um flash elétrico.

Berílio, magnésio e todos os metais alcalino-terrosos reagem quando aquecidos com não metais - cloro, enxofre, nitrogênio, etc., formando cloretos, sulfetos, nitretos, respectivamente:

De todos os metais do subgrupo principal do grupo II, apenas o berílio praticamente não interage com a água (é impedido por uma película protetora em sua superfície), o magnésio reage lentamente com ela, os demais metais reagem violentamente com a água em condições normais:

Assim como o alumínio, o magnésio e o cálcio são capazes de reduzir metais raros - nióbio, tântalo, molibdênio, tungstênio, titânio, etc. - de seus óxidos.

Tais métodos de produção de metais, por analogia com a aluminotermia, são chamados de magnésio e calciotermia.

O magnésio e o cálcio são utilizados na produção de metais raros e ligas leves. Por exemplo, o magnésio faz parte do duralumínio e o cálcio é um dos componentes das ligas de chumbo necessárias para a fabricação de rolamentos e bainhas de cabos.

Compostos de berílio, magnésio e metais alcalino-terrosos. Na natureza, os metais alcalino-terrosos, assim como os metais alcalinos, são encontrados apenas na forma de compostos devido à sua alta atividade química.

Os óxidos MO são substâncias refratárias sólidas e brancas que são resistentes a altas temperaturas.

Eles exibem propriedades básicas, exceto o óxido de berílio, que é de natureza anfotérica.

O óxido de magnésio é inativo na reação com a água, todos os outros óxidos reagem muito violentamente com ele:

MO + H20 = M(OH)2

Os óxidos são obtidos pela torrefação de carbonatos: MC03 = MO + C02

Na engenharia, o óxido de cálcio CaO é chamado de cal virgem e o MgO é chamado de magnésia queimada. Ambos os óxidos são utilizados na produção de materiais de construção.

Os hidróxidos de metais alcalino-terrosos são classificados como álcalis. Sua solubilidade em água aumenta de Ca(OH)2 para Ba(OH)2. Estes hidróxidos são preparados fazendo reagir o óxido correspondente com água.

O Grupo IIA contém apenas metais – Be (berílio), Mg (magnésio), Ca (cálcio), Sr (estrôncio), Ba (bário) e Ra (rádio). As propriedades químicas do primeiro representante deste grupo, o berílio, diferem mais fortemente das propriedades químicas dos outros elementos deste grupo. Suas propriedades químicas são, em muitos aspectos, ainda mais semelhantes às do alumínio do que a de outros metais do Grupo IIA (a chamada “semelhança diagonal”). O magnésio, em suas propriedades químicas, também difere marcadamente do Ca, Sr, Ba e Ra, mas ainda possui propriedades químicas muito mais semelhantes a eles do que ao berílio. Devido à significativa semelhança nas propriedades químicas do cálcio, estrôncio, bário e rádio, eles são combinados em uma família chamada Terra alcalina metais.

Todos os elementos do grupo IIA pertencem ao é-elementos, ou seja, contêm todos os seus elétrons de valência é-subnível Assim, a configuração eletrônica da camada eletrônica externa de todos os elementos químicos deste grupo tem a forma ns 2 , Onde n– número do período em que o elemento está localizado.

Devido às peculiaridades da estrutura eletrônica dos metais do grupo IIA, esses elementos, além de zero, podem apresentar apenas um único estado de oxidação igual a +2. Substâncias simples formadas por elementos do grupo IIA, quando participam de quaisquer reações químicas, só são capazes de oxidação, ou seja, doar elétrons:

Eu 0 – 2e — → Eu +2

Cálcio, estrôncio, bário e rádio têm reatividade química extremamente alta. As substâncias simples por eles formadas são agentes redutores muito fortes. O magnésio também é um forte agente redutor. A atividade redutora dos metais obedece às leis gerais da lei periódica de D.I. Mendeleev e aumenta o subgrupo.

Interação com substâncias simples

com oxigênio

Sem aquecimento, o berílio e o magnésio não reagem nem com o oxigênio atmosférico nem com o oxigênio puro devido ao fato de serem cobertos por finas películas protetoras compostas por óxidos de BeO e MgO, respectivamente. Seu armazenamento não requer métodos especiais de proteção contra ar e umidade, ao contrário dos metais alcalino-terrosos, que são armazenados sob uma camada de líquido inerte a eles, na maioria das vezes querosene.

Be, Mg, Ca, Sr, quando queimados em oxigênio, formam óxidos da composição MeO, e Ba - uma mistura de óxido de bário (BaO) e peróxido de bário (BaO 2):

2Mg + O2 = 2MgO

2Ca + O2 = 2CaO

2Ba + O 2 = 2BaO

Ba + O 2 = BaO 2

Deve-se notar que quando metais alcalino-terrosos e magnésio queimam no ar, ocorre também uma reação colateral desses metais com o nitrogênio atmosférico, como resultado, além de compostos de metais com oxigênio, nitretos com fórmula geral Me 3 N 2 também são formados.

com halogênios

O berílio reage com halogênios apenas em altas temperaturas, e o restante dos metais do Grupo IIA - já em temperatura ambiente:

Mg + I 2 = MgI 2 – Iodeto de magnésio

Ca + Br 2 = CaBr 2 – brometo de cálcio

Ba + Cl 2 = BaCl 2 – cloreto de bário

com não metais dos grupos IV – VI

Todos os metais do grupo IIA reagem quando aquecidos com todos os não-metais dos grupos IV-VI, mas dependendo da posição do metal no grupo, bem como da atividade dos não-metais, são necessários vários graus de aquecimento. Como o berílio é o mais quimicamente inerte entre todos os metais do grupo IIA, é necessário um uso significativo ao realizar suas reações com não metais. Ó temperatura mais alta.

Deve-se notar que a reação dos metais com o carbono pode formar carbonetos de diferentes naturezas. Existem carbonetos que pertencem aos metanetos e são convencionalmente considerados derivados do metano, nos quais todos os átomos de hidrogênio são substituídos por metal. Eles, assim como o metano, contêm carbono no estado de oxidação -4 e, quando são hidrolisados ​​ou interagem com ácidos não oxidantes, um dos produtos é o metano. Existe também outro tipo de carbonetos - os acetilenetos, que contêm o íon C 2 2-, que na verdade é um fragmento da molécula de acetileno. Carbonetos como os acetilenetos, após hidrólise ou interação com ácidos não oxidantes, formam o acetileno como um dos produtos da reação. O tipo de carboneto - metaneto ou acetileno - obtido quando um determinado metal reage com o carbono depende do tamanho do cátion metálico. Íons metálicos com raio pequeno geralmente formam metanetos, e íons maiores formam acetilenetos. No caso dos metais do segundo grupo, o metaneto é obtido pela interação do berílio com o carbono:

Os demais metais do grupo II A formam acetilenetos com carbono:

Com o silício, os metais do grupo IIA formam silicietos - compostos do tipo Me 2 Si, com nitrogênio - nitretos (Me 3 N 2), com fósforo - fosfetos (Me 3 P 2):

com hidrogênio

Todos os metais alcalino-terrosos reagem com o hidrogênio quando aquecidos. Para que o magnésio reaja com o hidrogênio, apenas o aquecimento, como no caso dos metais alcalino-terrosos, não é suficiente, além da alta temperatura, também é necessário aumentar a pressão do hidrogênio; O berílio não reage com o hidrogênio em nenhuma condição.

Interação com substâncias complexas

com água

Todos os metais alcalino-terrosos reagem ativamente com a água para formar álcalis (hidróxidos metálicos solúveis) e hidrogênio. O magnésio reage com a água apenas quando fervido devido ao fato de que, quando aquecido, a película protetora de óxido MgO se dissolve na água. No caso do berílio, a película protetora de óxido é muito resistente: a água não reage com ele nem quando ferve nem mesmo em temperaturas incandescentes:

com ácidos não oxidantes

Todos os metais do subgrupo principal do grupo II reagem com ácidos não oxidantes, pois estão na série de atividades à esquerda do hidrogênio. Neste caso, forma-se um sal do ácido e do hidrogênio correspondentes. Exemplos de reações:

Ser + H 2 SO 4 (diluído) = BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr = MgBr2 + H2

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

com ácidos oxidantes

− ácido nítrico diluído

Todos os metais do grupo IIA reagem com ácido nítrico diluído. Neste caso, os produtos de redução, em vez do hidrogênio (como no caso dos ácidos não oxidantes), são os óxidos de nitrogênio, principalmente o óxido de nitrogênio (I) (N 2 O), e no caso do ácido nítrico altamente diluído, o amônio nitrato (NH 4 NO 3):

4Ca + 10HNO3 ( razb .) = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

4Mg + 10HNO3 (muito embaçado)= 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

− ácido nítrico concentrado

O ácido nítrico concentrado em temperatura normal (ou baixa) passiva o berílio, ou seja, não reage com isso. Ao ferver, a reação é possível e prossegue predominantemente de acordo com a equação:

O magnésio e os metais alcalino-terrosos reagem com o ácido nítrico concentrado para formar uma ampla gama de diferentes produtos de redução de nitrogênio.

− ácido sulfúrico concentrado

O berílio é passivado com ácido sulfúrico concentrado, ou seja, não reage com ele em condições normais, mas a reação ocorre em ebulição e leva à formação de sulfato de berílio, dióxido de enxofre e água:

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

O bário também é passivado pelo ácido sulfúrico concentrado devido à formação de sulfato de bário insolúvel, mas reage com ele quando aquecido, o sulfato de bário se dissolve quando aquecido em ácido sulfúrico concentrado devido à sua conversão em hidrogenossulfato de bário;

Os demais metais do grupo principal IIA reagem com o ácido sulfúrico concentrado em quaisquer condições, inclusive no frio. A redução do enxofre pode ocorrer em SO 2, H 2 S e S dependendo da atividade do metal, temperatura de reação e concentração de ácido:

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

3Mg + 4H 2 SO 4 ( conc. .) = 3MgSO4 + S↓ + 4H2O

4Ca + 5H 2 SO 4 ( conc. .) = 4CaSO4 +H2S + 4H2O

com álcalis

O magnésio e os metais alcalino-terrosos não interagem com os álcalis, e o berílio reage facilmente tanto com soluções alcalinas quanto com álcalis anidros durante a fusão. Além disso, quando uma reação é realizada em solução aquosa, a água também participa da reação, e os produtos são tetrahidroxoberilatos de metais alcalinos ou alcalino-terrosos e gás hidrogênio:

Seja + 2KOH + 2H 2 O = H 2 + K 2 - tetrahidroxoberilato de potássio

Ao realizar uma reação com um álcali sólido durante a fusão, formam-se berilatos de metais alcalinos ou alcalino-terrosos e hidrogênio

Seja + 2KOH = H 2 + K 2 BeO 2 - berilato de potássio

com óxidos

Os metais alcalino-terrosos, assim como o magnésio, podem reduzir metais menos ativos e alguns não-metais de seus óxidos quando aquecidos, por exemplo:

O método de redução de metais de seus óxidos com magnésio é denominado magnésio.