1. Щелочноземельные металлы: общая характеристика, строение; свойства и получение

Щелочноземельными металлами называют \(4\) химических элемента \(I\)\(I\)\(A\) группы Периодической системы Д. И. Менделеева.

Для металлов \(I\)\(I\)\(A\) группы (сверху вниз) характерно:

 

Все щелочноземельные металлы обладают высокой химической активностью, поэтому встречаются в природе только в виде соединений.

 

Основными источниками кальция являются его карбонаты $\mathit{CaC}{O}_3$ (мел, мрамор, известняк).

В свободном виде простые вещества представляют собой типичные металлы от серого до серебристого цвета.

Физические свойства простых веществ

В твёрдом агрегатном состоянии атомы связаны металлической связью. Это обусловливает общие физические свойства простых веществ металлов: металлический блеск, ковкость, пластичность, высокую тепло- и электропроводность.

 

Тем не менее, металлы \(I\)\(I\)\(A\) группы имеют разные значения температуры плавления, плотности и других физических свойств.

Химические свойства

Щелочноземельные металлы обладают высокой химической активностью, реагируют с кислородом, водородом, другими неметаллами, оксидами, кислотами, солями.

 

Они являются сильными восстановителями.

 

Щелочноземельные металлы активно реагируют с:

 

водой, образуя соответствующие гидроксиды и выделяя водород:

 

 

кислотами, легко растворяясь в их растворах с образованием соответствующих солей:

 

$\mathit{Ba}+\mathit{2HCl}=\mathit{Ba}{\mathit{Cl}}_2+H_2\uparrow$;

 

с неметаллами, образуя оксиды или соответствующие соли (гидриды, галогениды, сульфиды и др.):

 

 

$\mathit{Bа}+{\mathit{Cl}}_2=\mathit{Bа}{\mathit{Cl}}_2$,

 

$\mathit{Bа}+S=\mathit{BаS}$.

Щелочноземельные металлы получают в основном электролизом расплавов галогенидов. Чаще используются хлориды металлов.

 

При этом на катоде восстанавливаются катионы, а на аноде окисляются анионы.

Суммарное уравнение реакции электролиза расплава хлорида кальция: 

 

${\mathit{CaCl}}_2\stackrel{\mathit{эл}.\text{ ток}}{=}\mathit{Ca}+{\mathit{Cl}}_2\uparrow$.