Berylliumoksidit ovat magnesium ja kalsium, vastaavasti. Maa-alkalimetallit: lyhyet ominaisuudet. Vuorovaikutus yksinkertaisten aineiden kanssa

Oppitunnin aihe:
Oppitunnin tarkoitus: Esitä yleinen kuvaus maa-alkalimetalleista yleisten, erityisten ja yksittäisten kemiallisten alkuaineiden kolmessa olemassaolomuodossa: atomeissa, yksinkertaisissa aineissa ja monimutkaisissa aineissa.
Oppitunnin tavoitteet:

Toista PSCE:n elementtien ominaisuuksien muutosten päämallit pystysuoraa (ryhmää) pitkin käyttämällä tämän ryhmän elementtien kemiaa.
Harkitse pääalaryhmän ryhmän 2 elementtien muodostamien yksinkertaisten aineiden ja yhdisteiden tunnusomaisia ominaisuuksia.
Mitä käytännön merkitystä näiden metallien yhdisteillä on?
Opiskelijoiden kemiallisten kykyjen kehittäminen kehittävien oppimistehtävien avulla.
Yleistämis- ja johtopäätöstaidon kehittäminen edelleen.

Laitteet ja reagenssit: kalsium, vesi, fenoliftaleiini, pinsetit, veitsi, koeputket.
Tuntisuunnitelma: 1. Organisatorinen hetki.

2. Työskentele uuden aiheen parissa.
Dia 3: Miksi berylliumia ja magnesiumia ei luokitella maa-alkalimetalleiksi, vaikka ne ovat samassa ryhmässä näiden metallien kanssa?
Näiden alkuaineiden atomit sisältävät kaksi elektronia ulkoisella energiatasolla, jotka ne luovuttavat kemiallisten vuorovaikutusten aikana ja ovat siksi vahvimpia pelkistäviä aineita. Kaikissa yhdisteissä niiden hapetusaste on +2.

Dia 4: Näiden alkuaineiden atomit ovat kooltaan vain hieman pienempiä kuin vastaavien alkalimetallien atomit, ja tässä suhteessa ryhmän 2 pääalaryhmän metallien tulisi olla samanlaisia kuin ne kemialliselta aktiivisuudeltaan ja muilta ominaisuuksiltaan.
Dia 5: Oppilaat suorittavat tehtävän nro 1.

Dia 6:Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit - yksinkertaisina aineina.

Beryllium.

Dia 7: Magnesium

Dia 8: Kalsium

Dia 9: Strontium

Dia 10: Barium

Dia 11: Radium

Dia 12: Niiden tiheys kasvaa berylliumista bariumiin, ja sulamispiste päinvastoin laskee. Maa-alkalimetallisuolojen liekkivärjäys.
Dia 13: Kemialliset ominaisuudet.

Dia 14: Metallien vuorovaikutus ilmakehän hapen kanssa.

Maa-alkalimetallit reagoivat ilmakehän hapen kanssa, jolloin ne peittyvät oksidikalvolla (poikkeuksena barium, oksidin ja peroksidin seos), joten niitä säilytetään kerosiinikerroksen alla tai suljetuissa ampulleissa.

Dia 15: Vuorovaikutus ei-metallien kanssa.

Reaktio tapahtuu yleensä kuumennettaessa.

Metallien vuorovaikutus veden kanssa.

Kaikista ryhmän 2 pääalaryhmän metalleista vain beryllium ei ole vuorovaikutuksessa veden kanssa (sen pinnalla oleva suojakalvo estää sen), magnesium reagoi sen kanssa hitaasti, muut metallit reagoivat kiivaasti.

Kokemuksen osoittaminen: Kalsiumin vuorovaikutus veden kanssa.

Kirjoitamme reaktioyhtälön:

Ca + 2 HOH = Ca (OH) 2 + H 2

Sammutettu kalkki

Muistakaamme alkalimetallien ja veden välinen reaktio.

Maa-alkalimetallien nimen alkuperä johtuu siitä, että niiden hydroksidit ovat emäksiä ja oksidit ovat tulenkestävyydeltään samanlaisia kuin alumiinin ja raudan oksidit, jotka aiemmin kantoivat yleisnimeä "maapallot".

Dia 16: Oppilaat suorittavat tehtävän nro 2
Dia 17: Berylliumin, magnesiumin ja maa-alkalimetallien yhdisteet

Näiden metallien oksidit ovat kovia, valkoisia, tulenkestäviä aineita, jotka kestävät korkeita lämpötiloja. Esitä perusominaisuuksia, lukuun ottamatta berylliumia, joka on luonteeltaan amfoteerinen

Dia 18: Oksidien vuorovaikutus veden kanssa.

Magnesiumoksidi on inaktiivinen reaktiossa veden kanssa; kaikki muut oksidit reagoivat erittäin kiivaasti sen kanssa. Tämä vapauttaa huomattavan määrän energiaa. Siksi kalsiumoksidin reaktiota veden kanssa kutsutaan sammutetuksi kalkiksi ja tuloksena olevaa kalsiumhydroksidia kutsutaan sammutetuksi kalkiksi. Oksideja saadaan paahtamalla karbonaatteja:
CaCO 3 = CaO + CO 2

Poltettu kalkki
MgCO 3 = MgO + CO 2

Magnesia
Dia 19: Hydroksidien vuorovaikutus happojen kanssa.

Koska monet maa-alkalimetallisuolat ovat liukenemattomia, neutralointireaktioon voi liittyä sakan vapautuminen.

Dia 20: Suolat.

Dia 21: Oppilaat suorittavat tehtävät nro 3, nro 4, nro 5.
Kalsium-, magnesium- ja bariumyhdisteiden käytännön merkitys.

Dia 22: Kalsiumkarbonaatti. Yksi yleisimmistä yhdisteistä maan päällä. Tunnettuja sitä sisältäviä mineraaleja ovat liitu, marmori ja kalkkikivi.

Näistä mineraaleista tärkein on kalkkikivi. Mikään rakentaminen ei voi valmistua ilman sitä. Kalkkikivi on raaka-aine sementin, sammutetun ja poltetun kalkin, lasin jne. valmistukseen. Luonnollinen liitu on muinaisten eläinten kuorien jäännöksiä. Yksi hyvin tuntemistasi esimerkeistä sen käytöstä on koululiitu ja hammastahnat. Liitua käytetään paperin, kumin valmistuksessa ja myös valkaisussa. Marmori on kuvanveistäjien, arkkitehtien ja laatoittajien mineraali.

Dia 23: OJSC Turgoyak Mining Administration

Tuottaa kalkkikiveä. Alueen suurimmat marmoriesiintymät ovat Koelginskoje (Etkulskyn alue), Balandinskoje (Sosnovskyn alue), Ufaleyskoye (V. Ufaleyn kaupungin alue).

Dia 24: Magnesiumkarbonaatin käytännön sovellukset.

Dia 25: Magnesiumsulfaatin käytännön käyttö.

Dia 26: Kalsiumfosfaatin käytännön sovelluksia.

Dia 27: Bariumsulfaatin käytännön sovelluksia.

Dia 28: Yhteenveto oppitunnista.

Oppilaat jättävät työnsä opettajalle tarkistettavaksi. Tulosten arviointi seuraavalla oppitunnilla.

Dia 29: Kotitehtävä.
Kotitehtävä: kohta 12, nro 3,5,7.

Tehtävät aiheesta: "Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit"

*****
F.I. opiskelijat__________________________________________________
1. Vertaa alkuaineiden atomeja asettamalla merkit tai = * sijaan
a) ydinvaraus: Ca * Mg, Be * Ba, Mg * Al, K * Ca
b) elektronikerrosten lukumäärä: Ca * Mg, Be * Ba, Mg * Al
c) elektronien lukumäärä ulkotasolla: Ca * Mg, Be * Ba, Mg * Al
d) pelkistävät ominaisuudet: Ca * Mg, Be * Ba
2. Lisää reaktioyhtälöt ja tasaa:

a) Mg + S = ………
b) Be + N 2 = ………..
c) Ca + O 2 = …………
d) Ca + S = ………….
Nimeä reaktiotuotteet.

3.Aseta ominaisuus, joka yhdistää määritetyt objektit:
a) MgO, CaO, SrO, BaO merkki______________________
b) Be 0 Be 2+, Mg 0 Mg 2+, Ca 0 Ca 2+ merkki__________________________
c) Ca, Sr, Ba, Ra merkki______________________________

a) Kyllä, voit

b) tapahtuu rauhallisesti

d) yleinen myrkytys

Tehtävät aiheesta: "Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit."

***

Opiskelijoiden täydelliset nimet_________________________________
1.Mikä lausunnoistaväärä:
a) Maa-alkalimetallit eivät sisällä berylliumia ja magnesiumia
b) pelkistävät ominaisuudet ovat selvempiä berylliumissa, koska atomiytimen varaus on pienempi kuin pääalaryhmän ryhmän 2 muiden alkuaineiden
c) maa-alkalimetalleja ovat kalsium, strontium, barium, radium

2.Syötä puuttuvat aineiden kaavat reaktioyhtälöihin. Nimeä reaktiotuotteet:

a) Ca +…. =CaS
b) ….+ Cl 2 = Mg C l 2
c) Be + ….. = Be 3 N 2

Muista soittaa!

Yhdistä aineen nimen numero kaavan vastaavaan kirjaimeen:

Sammutettu kalkki
Bariumkloridi
Poltettu kalkki
Magnesia
Kalsiumsulfidi

A.CaS

4. Onko mahdollista ottaa maa-alkalimetallin paloja käsilläsi kokeeseen:

a) Kyllä, voit

b) ei, nämä metallit ovat vuorovaikutuksessa veden kanssa käsien iholla, mikä voi aiheuttaa palovammoja

c) ei, koska se ei ole hygieenistä, metalli voi olla saastunut

d) ei, koska Maa-alkalimetallien sulamispiste on alhainen ja ne voivat sulaa käsissäsi

5. Kalsiumoksidin liukenemiseen veteen voi liittyä:

a) keittämällä ja roiskuttamalla seos

b) tapahtuu rauhallisesti

c) ylempien hengitysteiden ärsytys

d) yleinen myrkytys
Tehtävä ***** - "vahville opiskelijoille"

*** - "heikoille" opiskelijoille

Työtä odotetaan 2 hengen ryhmissä.

Teknologinen oppitunti kartta

"Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit".

Aihe, luokka	Kemia, 9. luokka
Oppitunnin aihe	Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit.
ICT-työkalujen käytön merkitys	Esityksen käyttäminen mahdollistaa Toteuttaa aineiston selkeyden, saavutettavuuden ja systemaattisen esittämisen periaatteet. Tiedon ja henkisen toiminnan taidot ja kyvyt muodostuvat.
Oppitunnin tarkoitus	Esitä yleinen kuvaus maa-alkalimetalleista yleisten, erityisten ja yksittäisten kemiallisten alkuaineiden kolmessa olemassaolomuodossa: atomeissa, yksinkertaisissa aineissa ja monimutkaisissa aineissa.
Oppitunnin tavoitteet	Koulutuksellinen: 1. Toista PSCE:n elementtien ominaisuuksien muutosten päämallit pystysuoraa (ryhmää) pitkin käyttämällä tämän ryhmän elementtien kemiaa. 2. Tarkastellaan pääalaryhmän ryhmän 2 alkuaineiden muodostamien yksinkertaisten aineiden ja yhdisteiden tunnusomaisia ominaisuuksia. Kehittäviä : Opiskelijoiden kemiallisten kykyjen kehittäminen kehittävien oppimistehtävien avulla. Koulutuksellinen: Kasvata tunnetta maa-alkalimetallien ja magnesiumin yhdisteiden käytännön merkityksestä.
Vaadittu laitteistoohjelmisto	Kemian opettajan työpiste, multimediaprojektori, valkokangas.MS PowerPoint.
Opetusmenetelmät - hankitun tiedon lähteen mukaan - sanallinen, visuaalinen, käytännöllinen, ongelmanhaku; didaktisiin tarkoituksiin - päivittäminen, uuden materiaalin oppiminen. Tieteidenväliset yhteydet – biologia, paikallishistoria. Oppitunnin organisaatiorakenne
Vaihe 1	Ajan järjestäminen
Vaiheen kesto	2 minuuttia
Kohde	Valmistele oppilaat työskentelemään luokassa.
Opiskelijatoiminnan järjestämismuoto	Oppitunnin valmiuden tarkistaminen, opettajan tervehdys.
	Oppilaiden tervehtiminen, oppitunnin aiheen ja tavoitteiden kertominen.
Vaihe 2	Uuden tiedon muodostuminen
Vaiheen kesto	3 minuuttia
Kohde	Ota selvää, miksi beryllium ja magnesium ovat samassa alaryhmässä maa-alkalimetallien kanssa, vaikka ne eivät kuulukaan niihin; mitä atomien rakenteellisia piirteitä niillä on;
	Etuosa
	Tiedottaminen
Opettajan päätehtävät
Opiskelijoiden toimintaa
Vaihe 3
Vaiheen kesto	5 minuuttia
Kohde	Uuden tiedon lujittaminen.
Opiskelijoiden koulutustoiminnan järjestämismuoto	Ryhmä.
Opettajan tehtävä tässä vaiheessa	Hallitseminen.
Opettajan päätehtävät
Opiskelijoiden toimintaa	Työskentely korttien kanssa.
Vaihe 4	Uuden tiedon muodostuminen.
Vaiheen kesto	5 minuuttia.
Kohde	Ota selvää, mitä yksinkertaiset aineet ovat - beryllium, magnesium, kalsium, strontium, barium, radium. Ota selvää tiheyden ja sulamislämpötilojen muutoskuvioista ja selvitä liekin värin ominaisuudet, kun siihen lisätään näiden alkuaineiden suoloja. Tutustu näiden yksinkertaisten aineiden kemiallisiin ominaisuuksiin.
Opiskelijoiden koulutustoiminnan järjestämismuoto	Etuosa
Opettajan tehtävä tässä vaiheessa	Tarina, keskustelu, esittelyesitys.
Opettajan päätehtävät	Tiedottaminen.
Opiskelijoiden toimintaa	Työskentely muistikirjoissa, peruskäsitteiden tallentaminen.
Vaihe 5	Erilaista työskentelyä ryhmässä.
Vaiheen kesto	5 minuuttia
Kohde	Uuden tiedon lujittaminen.
Opiskelijoiden koulutustoiminnan järjestämismuoto	Ryhmä.
Opettajan tehtävä tässä vaiheessa	Hallitseminen.
Opettajan päätehtävät	Tarjoaa yksilöllisen ohjauksen.
Opiskelijoiden toimintaa	Työskentely korttien kanssa.
Vaihe 6	Uuden tiedon muodostuminen.
Vaiheen kesto	10 minuuttia
Kohde	Selvitä, mitä näiden metallien yhdisteet ovat: oksidit, emäkset, suolat; niiden kemiallisten ominaisuuksien ominaisuudet.
Opiskelijoiden koulutustoiminnan järjestämismuoto	Etuosa.
Opettajan tehtävä tässä vaiheessa	Tiedottaminen.
Opettajan päätehtävät	Tarina, keskustelu, esittelyesitys.
Opiskelijoiden toimintaa	Työskentely muistikirjoissa, peruskäsitteiden tallentaminen.
Vaihe 7	Erilaista työskentelyä ryhmässä.
Vaiheen kesto	5 minuuttia.
Kohde	Uuden tiedon lujittaminen.
Opiskelijoiden koulutustoiminnan järjestämismuoto	Ryhmä.
Opettajan tehtävä tässä vaiheessa	Hallitseminen.
Opettajan päätehtävät	Tarjoaa yksilöllisen ohjauksen.
Opiskelijoiden toimintaa	Työskentely korttien kanssa.
Vaihe 8	Uuden tiedon muodostuminen
Vaiheen kesto	5 minuuttia
Kohde	Tutustu magnesiumsuolojen ja maa-alkalimetallien käytännön sovelluksiin, harkitse kalsiumyhdisteiden käyttöä (Berezovskin louhos) Miassin kaupungin esimerkillä.
Opiskelijoiden koulutustoiminnan järjestämismuoto	Etuosa.
Opettajan tehtävä tässä vaiheessa	Tarina, keskustelu, esittelyesitys.
Opettajan päätehtävät	Tiedottaminen.
Opiskelijoiden toimintaa	Työskentely muistikirjoissa, peruskäsitteiden tallentaminen.
Vaihe 9	Viimeinen osa
Vaiheen kesto	5 minuuttia
Kohde	Yhteenveto: analysoi ja arvioi oppitunnin tavoitteiden ja tavoitteiden saavuttamisen onnistumista.
Opiskelijoiden koulutustoiminnan järjestämismuoto	Etuosa.
Opettajan tehtävä tässä vaiheessa	Tiedottaminen: eriytettyjen tehtävien tulosten ilmoittaminen seuraavalla oppitunnilla.
Opettajan päätehtävät	Viesti tavoitteiden saavuttamisesta, analyysi oppitunnin tehokkuudesta, ohjeet läksyjen tekemiseen.
Opiskelijoiden toimintaa	Kotitehtävien tallentaminen.

Bibliografia

Gabrielyan O. S. "Kemia. 9. luokka" M.: Bustard 2009.
Dendeber S.V., Klyuchnikova O.V. "Modernit tekniikat kemian opetusprosessissa" M.: LLC 5 for Knowledge, 2008.
Denisova V.G. "Mestari on kemian opettajan luokka. Luokat 8-11" M.: Globus, 2010

Internet-resurssit:

Atomien rakenne ja ominaisuudet. Beryllium Be, magnesium Mg ja maa-alkalimetallit: kalsium Ca, strontium Sr, barium Ba ja radium Ra ovat D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän ryhmän II pääalaryhmän (ryhmä IIA) alkuaineita. Näiden alkuaineiden atomit sisältävät kaksi elektronia ulkoisella energiatasolla, jotka ne luovuttavat kemiallisten vuorovaikutusten aikana ja ovat siksi vahvimpia pelkistäviä aineita. Kaikissa yhdisteissä niiden hapetusaste on +2.

Kun atomiluku kasvaa alaryhmässä ylhäältä alas, alkuaineiden pelkistävät ominaisuudet lisääntyvät, mikä liittyy niiden atomien säteiden kasvuun.

Radium on radioaktiivinen alkuaine, sen pitoisuus luonnossa on alhainen.

Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit ovat yksinkertaisia aineita. Kevyt hopeanvalkoinen metalli, strontiumilla on kultainen sävy. Se on paljon kovempaa kuin barium, mutta barium on pehmeämpää kuin lyijy.

Ilmassa tavallisissa lämpötiloissa berylliumin ja magnesiumin pinta on peitetty suojaavalla oksidikalvolla. Maa-alkalimetallit ovat aktiivisemmin vuorovaikutuksessa ilmakehän hapen kanssa, joten ne varastoidaan kerosiinikerroksen alle tai suljetuissa astioissa, kuten alkalimetallit.

Ilmassa kuumennettaessa kaikki kyseessä olevat metallit (merkitsimme niitä M) palavat voimakkaasti muodostaen oksideja:

Magnesiumin palamisreaktioon liittyy sokaiseva salama, aiemmin sitä käytettiin kuvattaessa kohteita pimeissä huoneissa. Tällä hetkellä käytössä on sähköinen salama.

Beryllium, magnesium ja kaikki maa-alkalimetallit reagoivat kuumennettaessa ei-metallien - kloorin, rikin, typen jne. - kanssa muodostaen vastaavasti klorideja, sulfideja ja nitridejä:

Korkeissa lämpötiloissa D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän ryhmän II pääalaryhmän (ryhmä IIA) metallit hapetetaan vedyn kanssa hydrideiksi:

Hydridit ovat kiinteitä suolan kaltaisia metallien yhdisteitä vedyn kanssa, samanlaisia kuin halogenidit - metalliyhdisteet halogeenien kanssa. Nyt ilmeisesti kävi selväksi, miksi vety on myös ryhmän VII pääalaryhmässä (ryhmä VIIA).

Kaikista D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän ryhmän II pääalaryhmän (ryhmä IIA) metalleista vain beryllium ei käytännössä ole vuorovaikutuksessa veden kanssa (sen pinnalla oleva suojakalvo estää sen), magnesium reagoi sen kanssa hitaasti, muut metallit reagoivat rajusti veden kanssa normaaleissa olosuhteissa ( kuva 54):

Riisi. 54.
D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän ryhmän II pääalaryhmän (ryhmä IIA) metallien vuorovaikutus veden kanssa

Kuten alumiini, magnesium ja kalsium kykenevät pelkistämään harvinaisia metalleja - niobiumia, tantaalia, molybdeeniä, volframia, titaania jne. - oksideistaan, esimerkiksi:

Tällaisia metallien valmistusmenetelmiä, analogisesti aluminotermian kanssa, kutsutaan magnesium- ja kalsiotermioksi.

Magnesiumia ja kalsiumia käytetään harvinaisten metallien ja kevyiden metalliseosten valmistukseen. Esimerkiksi magnesium on osa duralumiinia ja kalsium on yksi lyijyseosten komponenteista, joita tarvitaan laakerien ja kaapelin vaippaiden valmistukseen.

Berylliumin, magnesiumin ja maa-alkalimetallien yhdisteet. Luonnossa maa-alkalimetallit, kuten alkalimetallit, löytyvät vain yhdisteiden muodossa niiden korkean kemiallisen aktiivisuuden vuoksi.

MO-oksidit ovat kiinteitä valkoisia tulenkestäviä aineita, jotka kestävät korkeita lämpötiloja. Niillä on perusominaisuuksia lukuun ottamatta berylliumoksidia, joka on luonteeltaan amfoteeristä.

Magnesiumoksidi on inaktiivinen reaktiossa veden kanssa, kaikki muut oksidit reagoivat erittäin kiivaasti sen kanssa:

MO + H2O = M(OH)2.

Oksideja saadaan paahtamalla karbonaatteja:

MSO 3 = MO + CO 2.

Kalsiumoksidia CaO:ta kutsutaan tekniikassa poltetuksi kalkiksi ja MgO:ta poltetuksi magnesiumoksidiksi. Molempia näitä oksideja käytetään rakennusmateriaalien valmistuksessa.

Laboratoriokoke nro 15
Kalsiumhydroksidin valmistus ja sen ominaisuuksien tutkiminen

Maa-alkalimetallihydroksidit luokitellaan emäksiksi. Niiden vesiliukoisuus kasvaa sarjassa

Ca(OH)2 → Sr(OH)2 → Ba(OH)2.

Nämä hydroksidit valmistetaan saattamalla vastaava oksidi reagoimaan veden kanssa.

Kalsiumoksidin reaktiossa veden kanssa vapautuu suuri määrä lämpöä ja sitä kutsutaan sammutetuksi kalkiksi (kuva 55), ja tuloksena olevaa Ca(OH)2:ta kutsutaan sammutetuksi kalkiksi:

CaO + H 2 O = Ca(OH) 2.

Riisi. 55.
Kalkin sammutus

Läpinäkyvää kalsiumhydroksidiliuosta kutsutaan kalkkivedeksi, ja valkoista Ca(OH)2:n suspensiota vedessä kutsutaan kalkkimaidoksi. Sammutettua kalkkia käytetään laajalti rakentamisessa. Kalkkimaitoa käytetään sokeriteollisuudessa juurikasmehun puhdistukseen.

Berylliumin, magnesiumin ja maa-alkalimetallien suoloja saadaan saattamalla ne reagoimaan happojen kanssa. Näiden metallien halogenidit (fluoridit, kloridit, bromidit ja jodidit) ovat valkoisia kiteisiä aineita, joista suurin osa on vesiliukoisia. Sulfaateista vain beryllium- ja magnesiumsulfaatit liukenevat hyvin veteen. D.I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän ryhmän II pääalaryhmän alkuaineiden sulfaattien liukoisuus laskee BeSO 4:stä BaSO 4:ään. Näiden metallien karbonaatit ovat veteen heikosti liukenevia tai liukenemattomia.

Maa-alkalimetallien sulfidit, jotka sisältävät pieniä määriä raskasmetalliepäpuhtauksia, alkavat alustavan valaistuksen jälkeen hehkua eri väreissä - punaisena, oranssina, sinisenä, vihreänä. Ne ovat osa erityisiä valaisevia maaleja, joita kutsutaan fosforeiksi. Niitä käytetään valaisevien liikennemerkkien, kellotaulujen ja muiden tuotteiden valmistukseen.

Tarkastellaan D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän ryhmän II pääalaryhmän (ryhmä IIA) alkuaineiden tärkeimpiä yhdisteitä.

CaCO 3 - kalsiumkarbonaatti - yksi yleisimmistä yhdisteistä maapallolla. Olet hyvin tietoinen sellaisista sitä sisältävistä mineraaleista, kuten liitu, marmori, kalkkikivi (kuva 56).

Riisi. 56.
Luonnolliset kalsiumyhdisteet: a - liitu; b - marmori; c - kalkkikivi; g - kalsiitti

Marmori on kuvanveistäjien, arkkitehtien ja laatoittajien mineraali. Monet kuvanveistäjät loivat siitä kauniita luomuksiaan (kuva 57).

Riisi. 57.
M. M. Antokolskyn veistos "Tsaari Ivan Vasilyevich kauhea" on valmistettu marmorista

Maailmankuulun Intian mausoleumin Taj Mahalin seinät on vuorattu marmorilla (kuva 58), ja monet Moskovan metroasemat on vuorattu marmorilla (kuva 59).

Riisi. 58.
Taj Mahal - mausoleumi-moskeija, joka sijaitsee Agrassa (Intia), valmistettu marmorista

Riisi. 59.
Moskovan metroasema "Trubnaya" on koristeltu marmorilla

Näistä mineraaleista tärkein on kuitenkin kalkkikivi, jota ilman rakentamista ei voida saattaa päätökseen. Ensinnäkin se on itsessään erinomainen rakennuskivi (muistakaa kuuluisat Odessan katakombit - entiset louhokset, joissa louhittiin kiviä kaupungin rakentamista varten), toiseksi se on raaka-aine muiden materiaalien saamiseksi: sementti, sammutettu ja poltettu kalkki, lasi , jne.

Kalkkisoraa käytetään teiden vahvistamiseen ja jauhetta maaperän happamuuden vähentämiseen.

Luonnollinen liitu on muinaisten eläinten kuorien jäännöksiä. Yksi esimerkki sen käytöstä ovat koulun väriliidut, hammastahnat. Liitua käytetään paperin, kumin ja kalkin valmistuksessa.

MgCO 2 - magnesiumkarbonaattia tarvitaan lasin, sementin, tiilen valmistuksessa sekä metallurgiassa jätekiven, eli metalliyhdistettä sisältämättömän, muuntamiseksi kuonaksi.

CaSO 4 - kalsiumsulfaatti, jota esiintyy luonnossa kipsimineraalin CaSO 4 2H 2 O muodossa, joka on kiteinen hydraatti. Niitä käytetään rakentamisessa ja lääketieteessä kipsisidosten kiinnittämiseen ja jäljennösten tekemiseen (kuva 60). Käytä tätä varten puolivesipitoista kipsiä 2CaSO 4 H 2 O - alabasteria, joka vuorovaikutuksessa veden kanssa muodostaa dihydraattikipsiä:

2CaSO 4H 2O + ZH 2O = 2 (CaSO 4 2H 2O).

Tämä reaktio tapahtuu lämmön vapautuessa.

Riisi. 60.
Kipsiä käytetään:
lääketieteessä kipsivalujen (1), keinotekoisten päällystys- ja viimeistelykivien (2) valmistukseen, rakentamisessa veistosten ja veistoselementtien (3), kipsilevyjen (4) valmistukseen

MgSO 4 - magnesiumsulfaattia, joka tunnetaan katkerana tai Epsom-suolana, käytetään lääketieteessä laksatiivina. Sisältää merivettä ja antaa sille katkeran maun.

BaSO 4 - bariumsulfaattia käytetään sen liukenemattomuuden ja röntgensäteitä estävän kyvyn vuoksi röntgendiagnostiikassa ("bariittipuuro") maha-suolikanavan sairauksien diagnosoinnissa (kuva 61).

Riisi. 61. ”Bariittipuuroa” käytetään lääketieteessä röntgendiagnostiikassa

Ca 3 (PO 4) 2 - kalsiumfosfaatti, on osa fosforiitteja (kivi) ja apatiiteja (mineraali) sekä luita ja hampaita. Aikuisen kehossa on yli 1 kg kalsiumia yhdisteen Ca 3 (PO 4) 2 muodossa.

Kalsium on tärkeä eläville organismeille, se on materiaali luurunkojen rakentamiseen. Sillä on merkittävä rooli elämänprosesseissa: kalsiumionit ovat välttämättömiä sydämen toiminnalle ja osallistuvat veren hyytymisprosesseihin.

Kalsiumin osuus ihmisen painosta on yli 1,5 %, ja 98 % kalsiumista löytyy luista. Kalsium ei kuitenkaan ole välttämätöntä vain luuston muodostumiselle, vaan myös hermoston toiminnalle.

Ihmisen tulisi saada 1,5 g kalsiumia päivässä. Suurin määrä kalsiumia löytyy juustosta, raejuustosta, persiljasta ja salaateista.

Magnesium on myös välttämätön bioelementti, joka toimii aineenvaihdunnan stimulaattorina, jota löytyy maksasta, luista, verestä, hermokudosta ja aivoista. Magnesiumia on ihmiskehossa paljon vähemmän kuin kalsiumia - vain noin 40 g. Magnesium on osa klorofylliä ja siksi se osallistuu fotosynteesiprosesseihin. Ilman klorofylliä ei olisi elämää, ja ilman magnesiumia ei olisi klorofylliä, koska se sisältää 2% tätä alkuainetta.

Maa-alkalimetallien suolat värjäävät liekit kirkkailla väreillä, joten näitä yhdisteitä lisätään ilotulitteiden koostumuksiin (kuva 62).

Riisi. 62.
Maa-alkalimetallisuoloja lisätään ilotulituskoostumuksiin

Magnesiumin ja kalsiumin löytö. G. Davy sai magnesiumin ensimmäisen kerran vuonna 1808 valkoisesta magnesiumoksidista, mineraalista, joka löydettiin lähellä kreikkalaista Magnesian kaupunkia. Yksinkertaisen aineen ja kemiallisen alkuaineen nimi annettiin mineraalin nimellä.

G. Davyn hankkima metalli oli epäpuhtauksien saastuttama, ja ranskalainen A. Bussy sai puhdasta magnesiumia vuonna 1829.

G. Davy hankki kalsiumia myös ensimmäisen kerran vuonna 1808. Alkuaineen nimi tulee latinan sanasta cals, joka tarkoittaa "kalkkia, pehmeää kiviä".

Uusia sanoja ja käsitteitä

Beryllium- ja magnesiumatomien rakenne, maa-alkalimetallit.
Berylliumin, magnesiumin ja maa-alkalimetallien kemialliset ominaisuudet: oksidien, kloridien, sulfidien, nitridien, hydridien ja hydroksidien muodostuminen.
Magniotermia ja kalsitermia.
Kalsiumin oksidit (poltettu kalkki) ja magnesium (poltettu magnesiumoksidi). 5. Kalsiumhydroksidit (sammutettu kalkki, kalkkivesi, kalkkimaito) ja muut maa-alkalimetallit.
Suolat: kalsiumkarbonaatit (liitu, marmori, kalkkikivi) ja magnesium; sulfaatit (kipsi, katkera suola, "bariittipuuro"); fosfaatit.

Näiden alkuaineiden atomit sisältävät kaksi elektronia ulkoisella energiatasolla, jotka ne luovuttavat kemiallisten vuorovaikutusten aikana ja ovat siksi vahvimpia pelkistäviä aineita. Kaikissa yhdisteissä niiden hapetusaste on +2. Kun järjestysluku kasvaa alaryhmässä ylhäältä alas, alkuaineiden pelkistävät ominaisuudet lisääntyvät, mikä liittyy niiden atomien säteiden kasvuun.

Radium- radioaktiivinen alkuaine, sen pitoisuus luonnossa on alhainen.

Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit- yksinkertaiset aineet. Kevyt hopeanvalkoinen metalli, strontiumilla on kultainen sävy. Se on paljon kovempaa kuin alkalimetallit, kun taas barium on pehmeämpää kuin lyijy.

Ilmassa kuumennettaessa kaikki kyseiset metallit palavat voimakkaasti muodostaen oksideja. Reaktioyhtälöiden kirjoittamiseen käytämme myös yleistä nimitystä metalleille M:

Magnesiumin palamisreaktioon liittyy sokaiseva salama, aiemmin sitä käytettiin kuvattaessa kohteita pimeissä huoneissa. Tällä hetkellä käytössä on sähköinen salama.

Beryllium, magnesium ja kaikki maa-alkalimetallit reagoivat kuumennettaessa epämetallien - kloorin, rikin, typen jne. - kanssa, muodostaen vastaavasti klorideja, sulfideja, nitridejä:

Kaikista ryhmän II pääalaryhmän metalleista vain beryllium ei käytännössä ole vuorovaikutuksessa veden kanssa (sitä estää sen pinnalla oleva suojakalvo), magnesium reagoi sen kanssa hitaasti, loput metallit reagoivat kiivaasti veden kanssa normaaleissa olosuhteissa:

Kuten alumiini, magnesium ja kalsium kykenevät pelkistämään harvinaisia metalleja - niobiumia, tantaaleja, molybdeeniä, volframia, titaania jne. - oksideistaan.

Tällaisia metallien valmistusmenetelmiä, analogisesti aluminotermian kanssa, kutsutaan magnesium- ja kalsiotermioksi.

Berylliumin, magnesiumin ja maa-alkalimetallien yhdisteet. Luonnossa maa-alkalimetallit, kuten alkalimetallit, löytyvät vain yhdisteiden muodossa niiden korkean kemiallisen aktiivisuuden vuoksi.

MO-oksidit ovat kiinteitä valkoisia tulenkestäviä aineita, jotka kestävät korkeita lämpötiloja.

Niillä on perusominaisuuksia lukuun ottamatta berylliumoksidia, joka on luonteeltaan amfoteeristä.

Magnesiumoksidi on inaktiivinen reaktiossa veden kanssa, kaikki muut oksidit reagoivat erittäin kiivaasti sen kanssa:

MO + H20 = M(OH)2

Oksideja saadaan paahtamalla karbonaatteja: MC03 = MO + C02

Kalsiumoksidia CaO:ta kutsutaan tekniikassa poltetuksi kalkiksi ja MgO:ta poltetuksi magnesiumoksidiksi. Molempia näitä oksideja käytetään rakennusmateriaalien valmistuksessa.

Maa-alkalimetallihydroksidit luokitellaan emäksiksi. Niiden liukoisuus veteen kasvaa Ca(OH)2:sta Ba(OH)2:ksi. Nämä hydroksidit valmistetaan saattamalla vastaava oksidi reagoimaan veden kanssa.

Oppitunnin sisältö oppituntimuistiinpanot tukevat kehystunnin esityksen kiihdytysmenetelmiä interaktiivisia tekniikoita Harjoitella tehtävät ja harjoitukset itsetestaus työpajat, koulutukset, tapaukset, tehtävät kotitehtävät keskustelukysymykset retoriset kysymykset opiskelijoilta Kuvituksia ääni, videoleikkeet ja multimedia valokuvat, kuvat, grafiikat, taulukot, kaaviot, huumori, anekdootit, vitsit, sarjakuvat, vertaukset, sanonnat, ristisanatehtävät, lainaukset Lisäosat abstrakteja artikkelit temppuja uteliaille pinnasängyt oppikirjat perus- ja lisäsanakirja muut Oppikirjojen ja oppituntien parantaminenkorjata oppikirjan virheet fragmentin päivittäminen oppikirjaan, innovaatioelementit oppitunnilla, vanhentuneen tiedon korvaaminen uudella Vain opettajille täydellisiä oppitunteja kalenterisuunnitelma vuodelle, menetelmäsuositukset, keskusteluohjelmat Integroidut oppitunnit

15. Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit

Ryhmän II pääalaryhmään kuuluvat beryllium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) ja radium (Ra). Kalsium, strontium, barium ja radium ovat maa-alkalimetalleja. Tämän alaryhmän ensimmäinen elementti, beryllium, on useimmissa ominaisuuksissa paljon lähempänä alumiinia kuin sen ryhmän korkeampia analogeja, johon se kuuluu. Tämän ryhmän toinen alkuaine, magnesium, eroaa joissakin suhteissa merkittävästi maa-alkalimetalleista useissa kemiallisissa ominaisuuksissa.

Ryhmän II alkuaineiden atomeilla on ulkoisella energiatasolla kaksi elektronia, joista ne luovuttavat kemiallisten vuorovaikutusten aikana ja ovat siksi vahvimpia pelkistäviä aineita. Kaikissa yhdisteissä niiden hapetusaste on +2.

Redox-reaktioissa kaikki alaryhmän metallit käyttäytyvät vahvoina pelkistysaineina, mutta jonkin verran heikommin kuin alkalimetallit. Tämä selittyy sillä, että ryhmän II metallien atomeilla on pienempi atomisäde. Alkuaineen atomiluvun kasvaessa elektronien häviäminen helpottuu, ja siksi metalliset ominaisuudet kasvavat.

Beryllium, magnesium ja maa-alkalimetallit ovat yksinkertaisia aineita. Kevyitä hopeanvalkoisia metalleja, paitsi strontiumia, jolla on kultainen sävy.

Esimerkiksi kalsium on hopeanvalkoinen ja melko kova metalli, kevyt. Sulamis- ja kiehumispisteet ovat korkeammat kuin alkalimetallien.Siitä asti kunKoska kalsiumilla on energiatasolla 2 elektronia, sen hapetusaste kaikissa yhdisteissä on aina +2. Kalsium hapettuu ilmassa, joten se varastoidaan suljetuissa astioissa, yleensä kerosiinissa.

Tarkastellaan tämän metalliryhmän kemiallisia ominaisuuksia käyttämällä esimerkkinä kalsiumia.

Biologisesta näkökulmasta kalsiumilla on tärkeä rooli kasveille, eläimille ja ihmisille. Kehossamme se on osa luita. Kalsium antaa luille kovuuden. Esimerkiksi normaaleissa olosuhteissa kalsium reagoi

halogeeneilla ja rikillä, typellä ja hiilellä - kuumennettaessa.Kun kalsium reagoi kloorin kanssa, muodostuu kalsiumkloridia.

Ca + C.I. 2 = CaCI 2 (kalsium plus kloori kaksi on yhtä kuin kalsiumkloori kaksi)

Kun kalsium reagoi rikin kanssa, muodostuu kalsiumsulfidia.

KANSSAa + S = CaS

(kalsium plus rikki vastaa kalsiumia)

Kun kalsium reagoi typen kanssa, muodostuu kalsiumnitridiä.

(kolme kalsiumia plus fi kaksi nuoli kalsiumia kolme en kaksi)

Nämä reaktiot tapahtuvat kuumennettaessa.

kalsium (Ca) aktiivisena metallina syrjäyttää vedyn vedestä:

KANSSAa+ 2H 2 O =Ca(HÄN) 2 +H 2

(kalsium plus kaksi kuin kaksi o nuoli kalsium o kaksi kertaa plus kaksi ylös nuoli)

Kaikki pääalaryhmän metallit eivät kuitenkaan oleIIjaksollisen järjestelmän ryhmät reagoivat samalla tavalla veden kanssa: beryllium ei käytännössä ole vuorovaikutuksessa veden kanssa, koska vuorovaikutusta estää sen pinnalla oleva suojakalvo, magnesiumin reaktio veden kanssa etenee melko hitaasti, kun taas muut metallit ovat vuorovaikutuksessa veden kanssa samalla tavalla kuin kalsium.

Ilmassa kuumennettaessa kalsium palaa muodostaen kalsiumoksidia:

2Ca+ O 2 = 2 CaNOIN

(kaksi kalsiumia plus o kaksi vastaa kahta kalsiumia o)

Kun kalsium reagoi hiilen kanssa, se muodostaa kalsiumkarbidia CaC 2

KANSSAa+ 2C =CaKANSSA 2

(kalsium plus kaksi on nuoli kalsium on kaksi)

Korkean kemiallisen aktiivisuutensa vuoksi maa-alkalimetalleja esiintyy luonnossa vain yhdisteinä.

Näiden metallien oksidit ovat kiinteitä, valkoisia, tulenkestäviä aineita, jotka kestävät korkeita lämpötiloja. Esittele perusominaisuudet. Poikkeuksena on berylliumoksidi, joka on luonteeltaan amfoteerinen.

Tarkastellaan oksideja käyttämällä esimerkkinä kalsiumia.

Kalsiumoksidi (tekninen nimi: poltettu kalkki, poltettu kalkki) on valkoista jauhetta.

Kalsiumoksidi reagoi voimakkaasti veden kanssa muodostaen kalsiumhydroksidia:

CaO + H 2 O = Ca( VAI NIIN) 2 + K

(kalsium o plus tuhka kaksi o on yhtä suuri kuin kalsium o tuhka kahdesti plus ku)

Kalsiumoksidin reaktioon veden kanssa liittyy suuren lämpömäärän vapautuminen, ja sitä kutsutaan kalkin sammutukseksi, ja tuloksena oleva Ca(OH) 2 - sammutettu kalkki.

Sammutettu kalkki on valkoinen kiinteä aine, joka liukenee veteen. Sammutetun kalkin vesiliuosta kutsutaan kalkkivedeksi. Liuoksella on alkalisia ominaisuuksia.

Tarkastellaan emäksisiä ominaisuuksia esimerkin avulla:

Ca( VAI NIIN)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2 O

(kalsium o tuhka kahdesti plus tse o kaksi nuolta kalsium tse o kolme alanuolta plus kaksi o)

Kun hiilimonoksidia johdetaan kalkkiveden läpiIV) liuos muuttuu sameaksi

(kalsium tse o kolme plus tse o kaksi plus kaksi tai kaksi nuolta toisiaan vastapäätä kalsium tse o kolme kahdesti)

Lähetettäessä edelleen, huomaamme, että roskat katoavat.

Berylliumin, magnesiumin ja maa-alkalimetallien suoloja saadaan saattamalla ne reagoimaan happojen kanssa.

Kalsiumsuoloja ovat kalsiumkarbonaatti.Kalsiumkarbonaatilla on seuraava kaava -CaCO3 (kalsium tse tai kolme)

Sitä löytyy kalkkikivestä, liidusta ja marmorista. Marmoria käytetään laajasti kuvanveistossa ja arkkitehtuurissa; ilman kalkkikiveä ei voi rakentaa, koska... se on itsessään erinomainen rakennuskivi ja sitä käytetään materiaalien, kuten lasin, sementin, sammutetun ja poltetun kalkin, valmistukseen. Luonnossa liitu on muinaisten eläinten kuorien jäänteitä, sitä voidaan nähdä koulussa (koululiitu), sitä käytetään hammastahnassa, paperin valmistuksessa ja valkaisussa.

Kalsiumsulfaattia esiintyy luonnossa mineraalinakipsi -CaSO 4 *2 H 2 TIETOJA (kalsium es o neljä kertoa kaksi tuhkaa kaksi o).

Kipsin poltto 150-180 asteessa 0 hanki valkoista jauhetta - poltettua kipsiä tai alabasteria

CaSO4*0,5 H2O(kalsium es o neljä kerrotaan nolla piste viisi tuhka kaksi o).

Jos alabasteri sekoitetaan veteen, se kovettuu nopeasti ja muuttuu takaisin kipsiksi.

Esimerkiksi,

CaSO4*0,5 H2О +1,5H2O =CaSO4* 2 H2O

(kalsium es o neljä kertoo nolla piste viisi tuhkaa kaksi o plus yksi piste viisi tuhkaa kaksi o yhtä kuin kalsium es o neljä kertoa kaksi tuhkaa kaksi o)

Kalsiumsulfaattia käytetään laajalti rakentamisessa veistosten ja veistoselementtien valmistukseen, päällys- ja viimeistelytöihin sekä lääketieteessä kipsivalujen valmistukseen.

Perheelle maa-alkalielementit sisältää kalsiumia, strontiumia, bariumia ja radiumia. D.I. Mendelejev sisällytti magnesiumin tähän perheeseen. Maa-alkalielementtejä kutsutaan, koska niiden hydroksidit, kuten alkalimetallihydroksidit, ovat veteen liukenevia, eli ne ovat emäksiä. "...Niitä kutsutaan maanläheisiksi, koska luonnossa niitä esiintyy yhdisteiden tilassa, jotka muodostavat liukenemattoman maamassan, ja itse oksidien muodossa RO ovat maanläheisiä", Mendelejev selitti "Fundamentals of Chemistryssä". .”

Ryhmän IIa elementtien yleiset ominaisuudet

Ryhmän II pääalaryhmän metalleilla on ulkoisen energiatason ns² elektroninen konfiguraatio ja ne ovat s-elementtejä.

Luovuta helposti kaksi valenssielektronia, ja kaikkien yhdisteiden hapetusaste on +2

Vahvoja pelkistäviä aineita

Metallien aktiivisuus ja niiden pelkistyskyky lisääntyvät sarjassa: Be–Mg–Ca–Sr–Ba

Maa-alkalimetalleja ovat vain kalsium, strontium, barium ja radium, harvemmin magnesium

Beryllium on useimmissa ominaisuuksissa lähempänä alumiinia

Yksinkertaisten aineiden fysikaaliset ominaisuudet

Maa-alkalimetalleilla (verrattuna alkalimetalleihin) on korkeampi lämpötila. ja kiehumispiste, ionisaatiopotentiaalit, tiheydet ja kovuus.

Maa-alkalimetallien kemialliset ominaisuudet + Be

1. Reaktio veden kanssa.

Normaaleissa olosuhteissa Be:n ja Mg:n pinta on peitetty inertillä oksidikalvolla, joten ne kestävät vettä. Sitä vastoin Ca, Sr ja Ba liukenevat veteen muodostaen alkaleja:

Mg + 2H 2O – t° → Mg(OH)2 + H2

Ca + 2H 2O → Ca(OH) 2 + H2

2. Reaktio hapen kanssa.

Kaikki metallit muodostavat oksideja RO, bariumperoksidia - BaO 2:

2Mg + O2 → 2MgO

Ba + O 2 → BaO 2

3. Ne muodostavat binääriyhdisteitä muiden ei-metallien kanssa:

Be + Cl 2 → BeCl 2 (halogenidit)

Ba + S → BaS (sulfidit)

3Mg + N2 → Mg3N2 (nitridit)

Ca + H2 → CaH2 (hydridit)

Ca + 2C → CaC 2 (karbidit)

3Ba + 2P → Ba 3P 2 (fosfidit)

Beryllium ja magnesium reagoivat suhteellisen hitaasti ei-metallien kanssa.

4. Kaikki maa-alkalimetallit liukenevat happoihin:

Ca + 2HCl → CaCl 2 + H2

Mg + H 2 SO 4 (laimennettu) → MgSO 4 + H 2

5. Beryllium liukenee alkalien vesiliuoksiin:

Be + 2NaOH + 2H 2O → Na 2 + H2

6. Maa-alkalimetallien haihtuvat yhdisteet antavat liekille ominaisen värin:

kalsiumyhdisteet ovat tiilenpunaisia, strontiumyhdisteet ovat karmiininpunaisia ja bariumyhdisteet kellanvihreitä.

Beryllium, kuten litium, on yksi s-alkuaineista. Be-atomissa esiintyvä neljäs elektroni sijoitetaan 2s-kiertoradalle. Berylliumin ionisaatioenergia on suurempi kuin litiumin korkeamman ydinvarauksen vuoksi. Vahvissa emäksissä se muodostaa beryllaatti-ionin BeO 2-2. Näin ollen beryllium on metalli, mutta sen yhdisteet ovat amfoteerisia. Vaikka beryllium on metalli, se on huomattavasti vähemmän sähköpositiivista kuin litium.

Berylliumatomin korkea ionisaatioenergia eroaa huomattavasti muista PA-alaryhmän alkuaineista (magnesium ja maa-alkalimetallit). Sen kemia on suurelta osin samanlainen kuin alumiinin (diagonaalinen samankaltaisuus). Tämä on siis alkuaine, jolla on amfoteerisia ominaisuuksia yhdisteissään, joista emäksiset ovat edelleen vallitsevia.

Mg:n elektronisella konfiguraatiolla: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 natriumiin verrattuna on yksi merkittävä piirre: kahdestoista elektroni sijoittuu 2s-kiertoradalle, jossa on jo 1e - .

Magnesium- ja kalsiumionit ovat korvaamattomia elementtejä minkä tahansa solun elämässä. Niiden suhde kehossa on määriteltävä tiukasti. Magnesiumionit osallistuvat entsyymien (esimerkiksi karboksylaasi) toimintaan, kalsiumin - luuston ja aineenvaihdunnan rakentamiseen. Kalsiumpitoisuuden lisääminen parantaa ruoan imeytymistä. Kalsium stimuloi ja säätelee sydämen toimintaa. Sen ylimäärä lisää jyrkästi sydämen toimintaa. Magnesiumilla on osa kalsiuminestäjän roolia. Mg 2+ -ionien joutuminen ihon alle aiheuttaa anestesian ilman viritysjaksoa, lihasten, hermojen ja sydämen halvaantumisen. Joutuessaan haavaan metallin muodossa se aiheuttaa pitkäaikaisia ei-paranevia märkiviä prosesseja. Magnesiumoksidi keuhkoissa aiheuttaa niin kutsuttua valimokuumetta. Ihonpinnan toistuva kosketus sen yhdisteiden kanssa johtaa ihotulehdukseen. Lääketieteessä yleisimmin käytetyt kalsiumsuolat ovat CaSO 4 sulfaatti ja CaCL 2 kloridi. Ensimmäistä käytetään kipsiin, ja toista käytetään suonensisäisiin infuusioihin ja sisäisenä lääkkeenä. Se auttaa torjumaan turvotusta, tulehdusta, allergioita, lievittää sydän- ja verisuonijärjestelmän kouristuksia ja parantaa veren hyytymistä.

Kaikki bariumyhdisteet, paitsi BaSO 4, ovat myrkyllisiä. Ne aiheuttavat menegoenkefaliittia, johon liittyy pikkuaivojen vaurioita, sydänlihasten vaurioita, halvaantumista ja suurina annoksina rappeuttavia muutoksia maksassa. Pieninä annoksina bariumyhdisteet stimuloivat luuytimen toimintaa.

Kun strontiumyhdisteitä viedään mahalaukkuun, ilmaantuu vatsavaivoja, halvaantumista ja oksentelua; leesioiden oireet ovat samanlaisia kuin bariumsuolojen aiheuttamat leesiot, mutta strontiumsuolat ovat vähemmän myrkyllisiä. Erityisen huolestuttavaa on strontium 90 Sr:n radioaktiivisen isotoopin esiintyminen kehossa. Se erittyy elimistöstä erittäin hitaasti, ja sen pitkä puoliintumisaika ja siten pitkä vaikutusaika voivat aiheuttaa säteilysairautta.

Radium on elimistölle vaarallista säteilynsä ja valtavan puoliintumisajan (T 1/2 = 1617 vuotta) vuoksi. Aluksi, kun radiumsuoloja oli löydetty ja valmistettu enemmän tai vähemmän puhtaassa muodossa, sitä alettiin käyttää melko laajalti fluoroskopiaan, kasvainten ja joidenkin vakavien sairauksien hoitoon. Nyt, kun muut helposti saatavilla olevat ja halvemmat materiaalit ovat tulleet käyttöön, radiumin käyttö lääketieteessä on käytännössä lakannut. Joissakin tapauksissa sitä käytetään radonin valmistukseen ja mineraalilannoitteiden lisäaineena.

Kalsiumatomissa 4s-kiertoradan täyttö on valmis. Yhdessä kaliumin kanssa se muodostaa neljännen jakson s-alkuaineparin. Kalsiumhydroksidi on melko vahva emäs. Kalsiumilla, vähiten aktiivisella maa-alkalimetalleilla, on yhdisteissään ionisidos.

Ominaisuuksiensa mukaan strontium on kalsiumin ja bariumin välissä.

Bariumin ominaisuudet ovat lähinnä alkalimetallien ominaisuuksia.

Berylliumia ja magnesiumia käytetään laajalti seoksissa. Berylliumpronssit ovat elastisia kuparin seoksia, joissa on 0,5-3 % berylliumia; Lentoseokset (tiheys 1,8) sisältävät 85-90 % magnesiumia ("elektronia"). Beryllium eroaa muista ryhmän IIA metalleista - se ei reagoi vedyn ja veden kanssa, mutta liukenee emäksiin, koska se muodostaa amfoteerisen hydroksidin:

Be+H20+2NaOH=Na2+H2.

Magnesium reagoi aktiivisesti typen kanssa:

3 Mg + N 2 = Mg 3 N 2.

Taulukossa on esitetty ryhmän II alkuaineiden hydroksidien liukoisuus.

Perinteinen tekninen ongelma - veden kovuus, joka liittyy Mg 2+- ja Ca 2+ -ionien läsnäoloon siinä. Bikarbonaateista ja sulfaateista magnesium- ja kalsiumkarbonaatit ja kalsiumsulfaatti asettuvat lämmityskattiloiden ja kuuman veden putkien seinille. Ne häiritsevät erityisesti laboratoriotislaajien toimintaa.

S-elementeillä on tärkeä biologinen tehtävä elävässä organismissa. Taulukko näyttää niiden sisällön.

Solunulkoinen neste sisältää 5 kertaa enemmän natriumioneja kuin solujen sisällä. Isotoninen liuos ("fysiologinen neste") sisältää 0,9 % natriumkloridia, sitä käytetään injektioihin, haavojen ja silmien pesuun jne. Hypertonisia liuoksia (3-10 % natriumkloridia) käytetään nesteenä märkivien haavojen hoidossa (“ vetämällä " mätä). 98 % kehon kaliumioneista löytyy solujen sisältä ja vain 2 % solunulkoisesta nesteestä. Ihminen tarvitsee 2,5-5 g kaliumia päivässä. 100 g kuivattuja aprikooseja sisältää enintään 2 g kaliumia. 100 g paistettuja perunoita sisältää jopa 0,5 g kaliumia. ATP ja ADP osallistuvat solunsisäisiin entsymaattisiin reaktioihin magnesiumkompleksien muodossa.

Ihminen tarvitsee päivittäin 300-400 mg magnesiumia. Se pääsee kehoon leivän (90 mg magnesiumia 100 g leipää), viljan (100 g kaurapuuroa sisältää jopa 115 mg magnesiumia) ja pähkinöiden (jopa 230 mg magnesiumia 100 g pähkinöitä kohti) mukana. Hydroksyyliapatiitti Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 -pohjaisten luiden ja hampaiden rakentamisen lisäksi kalsiumkationit osallistuvat aktiivisesti veren hyytymiseen, hermoimpulssien välittämiseen ja lihasten supistumiseen. Aikuinen tarvitsee noin 1 g kalsiumia päivässä. 100 g kovaa juustoa sisältää 750 mg kalsiumia; 100 g maitoa - 120 mg kalsiumia; 100 g kaalia - jopa 50 mg.