परिवार को क्षारीय पृथ्वी तत्वकैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम और रेडियम शामिल हैं। D. I. Mendeleev ने इस परिवार में मैग्नीशियम को शामिल किया। क्षारीय पृथ्वी तत्वों का नाम इस कारण रखा गया है कि उनके हाइड्रॉक्साइड, जैसे क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड, पानी में घुलनशील होते हैं, अर्थात वे क्षार होते हैं। "... उन्हें मिट्टी कहा जाता है क्योंकि प्रकृति में वे यौगिकों की स्थिति में पाए जाते हैं जो पृथ्वी के अघुलनशील द्रव्यमान का निर्माण करते हैं, और स्वयं, आरओ ऑक्साइड के रूप में, एक मिट्टी की उपस्थिति होती है," मेंडेलीव ने रसायन विज्ञान के बुनियादी सिद्धांतों में समझाया .

समूह IIa . के तत्वों की सामान्य विशेषताएं

समूह II के मुख्य उपसमूह की धातुओं में बाहरी ऊर्जा स्तर ns² का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है, और ये s-तत्व होते हैं।

आसानी से दो वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का दान करें, और सभी यौगिकों में उनकी ऑक्सीकरण अवस्था +2 . है

मजबूत कम करने वाले एजेंट

श्रृंखला में धातुओं की गतिविधि और उनकी कम करने की क्षमता बढ़ जाती है: Be-Mg-Ca-Sr-Ba

क्षारीय पृथ्वी धातुओं में केवल कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम और रेडियम शामिल हैं, कम अक्सर मैग्नीशियम

अधिकांश गुणों में बेरिलियम एल्यूमीनियम के करीब है।

सरल पदार्थों के भौतिक गुण

क्षारीय पृथ्वी धातु(क्षार धातुओं की तुलना में) का t°pl अधिक होता है। और t ° क्वथनांक।, आयनीकरण क्षमता, घनत्व और कठोरता।

क्षारीय मृदा धातुओं के रासायनिक गुण + Be

1. पानी के साथ प्रतिक्रिया।

सामान्य परिस्थितियों में, Be और Mg की सतह एक अक्रिय ऑक्साइड फिल्म से ढकी होती है, इसलिए वे पानी के प्रतिरोधी होते हैं। इसके विपरीत, क्षार के निर्माण के साथ Ca, Sr और Ba पानी में घुल जाते हैं:

Mg + 2H 2 O - t ° → Mg (OH) 2 + H 2

सीए + 2 एच 2 ओ → सीए (ओएच) 2 + एच 2

2. ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया।

सभी धातुएं ऑक्साइड बनाती हैं आरओ, बेरियम पेरोक्साइड - बाओ 2 :

2एमजी + ओ 2 → 2एमजीओ

बा + ओ 2 → बाओ 2

3. अन्य गैर-धातुओं के साथ बाइनरी यौगिक बनाएं:

Be + Cl 2 → BeCl 2 (हैलाइड)

बा + एस → बीएएस (सल्फाइड)

3एमजी + एन 2 → एमजी 3 एन 2 (नाइट्राइड)

सीए + एच 2 → सीएएच 2 (हाइड्राइड्स)

Ca + 2C → CaC 2 (कार्बाइड्स)

3बीए + 2पी → बा 3 पी 2 (फॉस्फाइड्स)

बेरिलियम और मैग्नीशियम अधातुओं के साथ अपेक्षाकृत धीमी गति से प्रतिक्रिया करते हैं।

4. सभी क्षारीय पृथ्वी धातुएं अम्ल में घुल जाती हैं:

सीए + 2एचसीएल → सीएसीएल 2 + एच 2

एमजी + एच 2 एसओ 4 (दिसंबर) → एमजीएसओ 4 + एच 2

5. बेरिलियम क्षार के जलीय घोल में घुल जाता है:

Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2

6. क्षारीय मृदा धातुओं के वाष्पशील यौगिक ज्वाला को एक विशिष्ट रंग देते हैं:

कैल्शियम यौगिक - ईंट लाल, स्ट्रोंटियम - कैरमाइन लाल, और बेरियम - पीला हरा।

बेरिलियम, लिथियम की तरह, एक एस-तत्व है। Be परमाणु में प्रकट होने वाला चौथा इलेक्ट्रॉन 2s कक्षक में रखा गया है। बड़े नाभिकीय आवेश के कारण बेरिलियम की आयनन ऊर्जा लिथियम की तुलना में अधिक होती है। मजबूत आधारों में, यह BeO 2-2 बेरिलेट आयन बनाता है। इसलिए, बेरिलियम एक धातु है, लेकिन इसके यौगिक उभयचर हैं। बेरिलियम, हालांकि एक धातु है, लिथियम की तुलना में बहुत कम इलेक्ट्रोपोसिटिव है।

बेरिलियम परमाणु की उच्च आयनीकरण ऊर्जा पीए उपसमूह (मैग्नीशियम और क्षारीय पृथ्वी धातु) के अन्य तत्वों से स्पष्ट रूप से भिन्न होती है। इसकी रसायन शास्त्र काफी हद तक एल्यूमीनियम (विकर्ण समानता) के समान है। इस प्रकार, यह अपने यौगिकों में उभयचर गुणों की उपस्थिति वाला एक तत्व है, जिनमें से मूल अभी भी प्रबल हैं।

Mg: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में सोडियम की तुलना में एक महत्वपूर्ण विशेषता है: बारहवें इलेक्ट्रॉन को 2s कक्षीय में रखा गया है, जहां पहले से ही 1e - है।

मैग्नीशियम और कैल्शियम आयन किसी भी कोशिका की महत्वपूर्ण गतिविधि के अनिवार्य तत्व हैं। शरीर में उनके अनुपात को कड़ाई से परिभाषित किया जाना चाहिए। मैग्नीशियम आयन कंकाल और चयापचय के निर्माण में एंजाइम (उदाहरण के लिए, कार्बोक्सिलेज), कैल्शियम की गतिविधि में शामिल होते हैं। कैल्शियम की मात्रा बढ़ने से भोजन के अवशोषण में सुधार होता है। कैल्शियम दिल के काम को उत्तेजित और नियंत्रित करता है। इसकी अधिकता हृदय की गतिविधि को तेजी से बढ़ाती है। मैग्नीशियम एक कैल्शियम विरोधी की भूमिका निभाता है। त्वचा के नीचे Mg 2+ आयनों की शुरूआत उत्तेजना की अवधि, मांसपेशियों, तंत्रिकाओं और हृदय के पक्षाघात के बिना संज्ञाहरण का कारण बनती है। धातु के रूप में घाव में जाने से, यह लंबे समय तक गैर-चिकित्सा शुद्ध प्रक्रियाओं का कारण बनता है। फेफड़ों में मैग्नीशियम ऑक्साइड तथाकथित फाउंड्री बुखार का कारण बनता है। इसके यौगिकों के साथ त्वचा की सतह के बार-बार संपर्क से जिल्द की सूजन हो जाती है। दवा में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कैल्शियम लवण CaSO 4 सल्फेट और CaCL 2 क्लोराइड हैं। पहले का उपयोग प्लास्टर कास्ट के लिए किया जाता है, और दूसरे का उपयोग अंतःशिरा जलसेक के लिए और आंतरिक उपचार के रूप में किया जाता है। यह सूजन, सूजन, एलर्जी से लड़ने में मदद करता है, हृदय प्रणाली की ऐंठन से राहत देता है, रक्त के थक्के में सुधार करता है।

BaSO4 को छोड़कर सभी बेरियम यौगिक जहरीले होते हैं। सेरिबैलम को नुकसान के साथ मेनगोएन्सेफलाइटिस का कारण, चिकनी हृदय की मांसपेशियों को नुकसान, पक्षाघात, और बड़ी खुराक में - यकृत में अपक्षयी परिवर्तन। छोटी खुराक में, बेरियम यौगिक अस्थि मज्जा की गतिविधि को उत्तेजित करते हैं।

जब स्ट्रोंटियम यौगिकों को पेट में पेश किया जाता है, तो इसका विकार, पक्षाघात और उल्टी होती है; घाव बेरियम लवण से घावों के संकेतों के समान हैं, लेकिन स्ट्रोंटियम लवण कम विषैले होते हैं। विशेष रूप से चिंता स्ट्रोंटियम 90 सीनियर के रेडियोधर्मी आइसोटोप के शरीर में उपस्थिति है। यह शरीर से बहुत धीरे-धीरे उत्सर्जित होता है, और इसका लंबा आधा जीवन और इसलिए, कार्रवाई की अवधि विकिरण बीमारी का कारण बन सकती है।

रेडियम अपने विकिरण और विशाल अर्ध-जीवन (टी 1/2 = 1617 वर्ष) के साथ शरीर के लिए खतरनाक है। प्रारंभ में, अधिक या कम शुद्ध रूप में रेडियम लवण की खोज और उत्पादन के बाद, इसका उपयोग फ्लोरोस्कोपी, ट्यूमर के उपचार और कुछ के लिए काफी व्यापक रूप से किया जाने लगा। गंभीर रोग. अब, अन्य अधिक सुलभ और सस्ती सामग्री के आगमन के साथ, चिकित्सा में रेडियम का उपयोग व्यावहारिक रूप से बंद हो गया है। कुछ मामलों में, इसका उपयोग रेडॉन के उत्पादन और खनिज उर्वरकों के लिए एक योज्य के रूप में किया जाता है।

कैल्शियम परमाणु में 4s कक्षक की पूर्ति पूरी हो जाती है। पोटेशियम के साथ, यह चौथी अवधि के एस-तत्वों की एक जोड़ी बनाता है। कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड काफी मजबूत आधार है। कैल्शियम में - सभी क्षारीय पृथ्वी धातुओं में सबसे कम सक्रिय - यौगिकों में बंधन की प्रकृति आयनिक होती है।

इसकी विशेषताओं के अनुसार, स्ट्रोंटियम कैल्शियम और बेरियम के बीच एक मध्यवर्ती स्थान रखता है।

बेरियम के गुण क्षार धातुओं के सबसे निकट होते हैं।

मिश्र धातुओं में बेरिलियम और मैग्नीशियम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बेरिलियम कांस्य 0.5-3% बेरिलियम के साथ लोचदार तांबा मिश्र धातु हैं; विमानन मिश्र (घनत्व 1.8) में 85-90% मैग्नीशियम ("इलेक्ट्रॉन") होता है। बेरिलियम समूह IIA की अन्य धातुओं से भिन्न होता है - यह हाइड्रोजन और पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन यह क्षार में घुल जाता है, क्योंकि यह एम्फ़ोटेरिक हाइड्रॉक्साइड बनाता है:

बी + एच 2 ओ + 2नाओएच \u003d ना 2 + एच 2।

मैग्नीशियम नाइट्रोजन के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है:

3 मिलीग्राम + एन 2 \u003d एमजी 3 एन 2।

तालिका समूह II के तत्वों के हाइड्रॉक्साइड की घुलनशीलता को दर्शाती है।

पारंपरिक तकनीकी समस्या - पानी की कठोरताइसमें Mg 2+ और Ca 2+ आयनों की उपस्थिति के साथ जुड़ा हुआ है। हीटिंग बॉयलर और पाइप की दीवारों पर बाइकार्बोनेट और सल्फेट्स से गर्म पानीमैग्नीशियम और कैल्शियम कार्बोनेट और कैल्शियम सल्फेट अवक्षेपित होते हैं। वे विशेष रूप से प्रयोगशाला डिस्टिलर के काम में हस्तक्षेप करते हैं।

एक जीवित जीव में एस-तत्व एक महत्वपूर्ण कार्य करते हैं जैविक कार्य. तालिका उनकी सामग्री दिखाती है।

बाह्य कोशिकीय द्रव में कोशिकाओं के अंदर की तुलना में 5 गुना अधिक सोडियम आयन होते हैं। एक आइसोटोनिक समाधान ("शारीरिक द्रव") में 0.9% सोडियम क्लोराइड होता है, इसका उपयोग इंजेक्शन, घाव और आंखों को धोने आदि के लिए किया जाता है। हाइपरटोनिक समाधान (3-10% सोडियम क्लोराइड) का उपयोग शुद्ध घावों के उपचार में लोशन के रूप में किया जाता है (" खींच » मवाद)। शरीर में 98% पोटेशियम आयन कोशिकाओं के अंदर होते हैं और केवल 2% बाह्य तरल पदार्थ में होते हैं। एक व्यक्ति को प्रतिदिन 2.5-5 ग्राम पोटेशियम की आवश्यकता होती है। 100 ग्राम सूखे खुबानी में 2 ग्राम तक पोटेशियम होता है। 100 ग्राम तले हुए आलू में - 0.5 ग्राम पोटेशियम तक। इंट्रासेल्युलर एंजाइमेटिक में एटीपी प्रतिक्रियाएंऔर एडीपी मैग्नीशियम परिसरों के रूप में भाग लेते हैं।

एक व्यक्ति को प्रतिदिन 300-400 मिलीग्राम मैग्नीशियम की आवश्यकता होती है। यह शरीर में ब्रेड (90 मिलीग्राम मैग्नीशियम प्रति 100 ग्राम ब्रेड), अनाज (100 ग्राम दलिया में 115 मिलीग्राम मैग्नीशियम तक), नट्स (230 मिलीग्राम मैग्नीशियम प्रति 100 ग्राम नट्स) के साथ शरीर में प्रवेश करता है। हाइड्रॉक्सिलापेटाइट सीए 10 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 पर आधारित हड्डियों और दांतों के निर्माण के अलावा, कैल्शियम के धनायन रक्त जमावट, तंत्रिका आवेगों के संचरण और मांसपेशियों के संकुचन में सक्रिय रूप से शामिल होते हैं। वयस्कों को प्रति दिन लगभग 1 ग्राम कैल्शियम का सेवन करने की आवश्यकता होती है। 100 ग्राम हार्ड चीज में 750 मिलीग्राम कैल्शियम होता है; 100 ग्राम दूध में - 120 मिलीग्राम कैल्शियम; 100 ग्राम गोभी में - 50 मिलीग्राम तक।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के गुण

भौतिक गुण

क्षारीय पृथ्वी धातुओं (क्षार धातुओं की तुलना में) में t╟pl अधिक होता है। और t╟bp।, आयनीकरण क्षमता, घनत्व और कठोरता।

रासायनिक गुण

1. बहुत प्रतिक्रियाशील।

2. +2 की धनात्मक संयोजकता प्राप्त करें।

3. हाइड्रोजन के विकास के साथ कमरे के तापमान (बी को छोड़कर) पर पानी के साथ प्रतिक्रिया करें।

4. उनके पास ऑक्सीजन (घटाने वाले एजेंट) के लिए एक उच्च संबंध है।

5. ये हाइड्रोजन के साथ लवण जैसे हाइड्राइड EH 2 बनाते हैं।

6. ऑक्साइड का सामान्य सूत्र EO होता है। क्षार धातुओं की तुलना में पेरोक्साइड के निर्माण की प्रवृत्ति कम स्पष्ट होती है।

प्रकृति में होना

3BeO अल 2 ओ 3 ∙ 6SiO 2 बेरिल

मिलीग्राम

एमजीसीओ 3 मैग्नेसाइट

CaCO 3 MgCO 3 डोलोमाइट

KCl MgSO 4 ∙ 3H 2 O केनाइट

KCl MgCl 2 ∙ 6H 2 O कार्नेलाइट

CaCO 3 कैल्साइट (चूना पत्थर, संगमरमर, आदि)

सीए 3 (पीओ 4) 2 एपेटाइट, फॉस्फोराइट

CaSO 4 2H 2 O जिप्सम

CaSO 4 एनहाइड्राइट

सीएएफ 2 फ्लोरास्पार (फ्लोराइट)

एसआरएसओ 4 सेलेस्टाइन

एसआरसीओ 3 स्ट्रोंटियनाइट

बेसो 4 बैराइट

बाको 3 विटेराइट

रसीद

बेरिलियम फ्लोराइड की कमी से प्राप्त होता है:

बीईएफ 2 + एमजी═ टी ═ बीई + एमजीएफ 2

बेरियम ऑक्साइड अपचयन द्वारा प्राप्त किया जाता है:

3बीएओ + 2एल टी ═ 3बीए + अल 2 ओ 3

शेष धातुएँ क्लोराइड के पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त की जाती हैं:

सीएसीएल 2 \u003d सीए + सीएल 2

कैथोड: सीए 2+ + 2ē = सीए 0

एनोड: 2Cl - - 2ē = Cl 0 2

एमजीओ + सी = एमजी + सीओ

समूह II के मुख्य उपसमूह की धातुएँ प्रबल अपचायक हैं; यौगिकों में, वे केवल +2 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। श्रृंखला में धातुओं की गतिविधि और उनकी कम करने की क्षमता बढ़ जाती है: Be Mg Ca Sr Ba╝

1. पानी के साथ प्रतिक्रिया।

सामान्य परिस्थितियों में, Be और Mg की सतह एक अक्रिय ऑक्साइड फिल्म से ढकी होती है, इसलिए वे पानी के प्रतिरोधी होते हैं। इसके विपरीत, Ca, Sr और Ba जल में घुलकर हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं, जो प्रबल क्षारक होते हैं:

एमजी + 2एच 2 ओ═ टी ═ एमजी (ओएच) 2 + एच 2

सीए + 2 एच 2 ओ \u003d सीए (ओएच) 2 + एच 2

2. ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया।

सभी धातुएं ऑक्साइड आरओ, बेरियम पेरोक्साइड बाओ 2 बनाती हैं:

2एमजी + ओ 2 \u003d 2एमजीओ

बा + ओ 2 \u003d बाओ 2

3. बाइनरी यौगिक अन्य अधातुओं के साथ बनते हैं:

Be + Cl 2 = BeCl 2 (हैलाइड)

बा + एस = बीएएस (सल्फाइड)

3एमजी + एन 2 \u003d एमजी 3 एन 2 (नाइट्राइड)

सीए + एच 2 = सीएएच 2 (हाइड्राइड्स)

सीए + 2 सी = सीएसी 2 (कार्बाइड्स)

3बीए + 2पी = बीए 3 पी 2 (फॉस्फाइड्स)

बेरिलियम और मैग्नीशियम अधातुओं के साथ अपेक्षाकृत धीमी गति से प्रतिक्रिया करते हैं।

4. सभी धातुएं अम्ल में घुल जाती हैं:

सीए + 2एचसीएल \u003d सीएसीएल 2 + एच 2

Mg + H 2 SO 4 (razb।) \u003d MgSO 4 + H 2

बेरिलियम भी क्षार के जलीय घोल में घुल जाता है:

Be + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

5. क्षारीय पृथ्वी धातु धनायनों के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया - निम्नलिखित रंगों में लौ का रंग:

सीए 2+ - गहरा नारंगी

सीनियर 2+ - गहरा लाल

बा 2+ - हल्का हरा

Ba 2+ धनायन आमतौर पर सल्फ्यूरिक एसिड या उसके लवण के साथ विनिमय प्रतिक्रिया द्वारा खोला जाता है:

बेरियम सल्फेट एक सफेद अवक्षेप है, जो खनिज एसिड में अघुलनशील है।

क्षारीय पृथ्वी धातु आक्साइड

रसीद

1) धातुओं का ऑक्सीकरण (बा को छोड़कर, जो एक पेरोक्साइड बनाता है)

2) नाइट्रेट्स या कार्बोनेट्स का थर्मल अपघटन

CaCO 3 टी ═ CaO + CO 2

2Mg(NO 3) 2 टी ═ 2MgO + 4NO 2 ╜ + O 2

रासायनिक गुण

विशिष्ट बुनियादी ऑक्साइड। पानी के साथ प्रतिक्रिया (बीओओ को छोड़कर), एसिड ऑक्साइड और एसिड

एमजीओ + एच 2 ओ \u003d एमजी (ओएच) 2

3CaO + P 2 O 5 \u003d Ca 3 (PO 4) 2

BeO + 2HNO 3 \u003d Be (NO 3) 2 + H 2 O

बीओ- उभयधर्मी ऑक्साइडक्षार में घुलनशील:

बीओ + 2नाओएच + एच 2 ओ \u003d ना 2

क्षारीय पृथ्वी धातु हाइड्रॉक्साइड आर (ओएच) 2

रसीद

पानी के साथ क्षारीय पृथ्वी धातुओं या उनके आक्साइड की प्रतिक्रियाएं: बा + 2 एच 2 ओ \u003d बा (ओएच) 2 + एच 2

CaO (क्विक्लाइम) + H 2 O \u003d Ca (OH) 2 (बुझा हुआ चूना)

रासायनिक गुण

हाइड्रॉक्साइड्स आर(ओएच) 2 - सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ, क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड की तुलना में पानी में कम घुलनशील होते हैं (हाइड्रॉक्साइड की घुलनशीलता घटती क्रम संख्या के साथ घट जाती है; Be (OH) 2 पानी में अघुलनशील, क्षार में घुलनशील है)। परमाणु क्रमांक बढ़ने के साथ R(OH) 2 की क्षारीयता बढ़ती है:

Be(OH) 2 - उभयधर्मी हाइड्रॉक्साइड

एमजी(ओएच) 2 - कमजोर आधार

अन्य हाइड्रॉक्साइड्स - मजबूत आधार(क्षार)।

1) अम्ल ऑक्साइड के साथ अभिक्रियाएँ:

सीए (ओएच) 2 + एसओ 2 = सीएएसओ 3 ¯ + एच 2 ओ

बा (ओएच) 2 + सीओ 2 = बाको 3 + एच 2 ओ

2) अम्लों के साथ अभिक्रियाएँ:

Mg(OH) 2 + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Mg + 2H 2 O

बा (ओएच) 2 + 2 एचएनओ 3 = बा (नं 3) 2 + 2 एच 2 ओ

3) लवण के साथ विनिमय अभिक्रियाएँ:

बा(OH) 2 + K 2 SO 4 = BaSO 4 + 2KOH

4) क्षार के साथ बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड की प्रतिक्रिया:

Be(OH) 2 + 2NaOH = Na 2

पानी की कठोरता

Ca 2+ और Mg 2+ आयनों वाले प्राकृतिक जल को कठोर कहा जाता है। कठोर पानी जब उबाला जाता है तो एक पैमाना बनता है, यह नरम नहीं उबलता खाद्य उत्पाद; डिटर्जेंट फोम का उत्पादन नहीं करते हैं।

कार्बोनेट (अस्थायी) कठोरता पानी में कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट, गैर-कार्बोनेट (स्थायी) कठोरता - क्लोराइड और सल्फेट्स की उपस्थिति के कारण होती है।

पानी की कुल कठोरता को कार्बोनेट और गैर-कार्बोनेट का योग माना जाता है।

समाधान से Ca 2+ और Mg 2+ आयनों की वर्षा द्वारा पानी की कठोरता को दूर किया जाता है:

1) उबालना :

सीए (एचसीओ 3) 2 टी ═ सीएसीओ 3 ¯ + सीओ 2 + एच 2 ओ

एमजी(एचसीओ 3) 2 टी═ एमजीसीओ 3 ¯ + सीओ 2 + एच 2 ओ

2) निम्बू का दूध मिलाकर :

Ca(HCO 3) 2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO 3 ¯ + 2H 2 O

3) सोडा मिलाना:

Ca(HCO 3) 2 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + 2NaHCO 3

CaSO 4 + Na 2 CO 3 \u003d CaCO 3 + Na 2 SO 4

MgCl 2 + Na 2 CO 3 \u003d MgCO 3 + 2NaCl

अस्थायी कठोरता को दूर करने के लिए सभी चार विधियों का उपयोग किया जाता है, और केवल अंतिम दो का उपयोग स्थायी कठोरता के लिए किया जाता है।

नाइट्रेट्स का थर्मल अपघटन।

ई (एनओ 3) 2 \u003d टी \u003d ईओ + 2NO2 + 1/2O2

बेरिलियम के रसायन विज्ञान की विशेषताएं।

Be(OH)2 + 2NaOH (g) = Na2

अल(OH)3 + 3NaOH (g) = Na3

Be + 2NaOH + 2H2O = Na2 + H2

अल + 3NaOH + 3H2O = Na3 + 3/2H2

Be, Al + HNO3 (Conc) = पैसिवेशन

आवधिक प्रणाली के दूसरे समूह के मुख्य उपसमूह में तत्व शामिल हैं: बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम और रेडियम। इस उपसमूह के मुख्य प्रतिनिधियों के अनुसार - कैल्शियम, स्ट्रोंटियम और बेरियम - जिसे क्षारीय पृथ्वी धातुओं के सामान्य नाम से जाना जाता है, दूसरे समूह के पूरे मुख्य उपसमूह को उपसमूह भी कहा जाता है। क्षारीय पृथ्वी धातु.

इन धातुओं (कभी-कभी उनमें मैग्नीशियम भी मिलाया जाता है) को "क्षारीय पृथ्वी" नाम मिला क्योंकि उनके ऑक्साइड उनके रासायनिक गुणों में मध्यवर्ती होते हैं, एक तरफ, क्षार के बीच, यानी क्षार धातुओं के ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड और दूसरी ओर, " भूमि", यानी ऐसे तत्वों के ऑक्साइड, जिनमें से एक विशिष्ट प्रतिनिधि एल्यूमीनियम है - मुख्य अवयवचिकनी मिट्टी इस मध्यवर्ती स्थिति के कारण, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम और बेरियम के ऑक्साइड को "क्षारीय पृथ्वी" नाम दिया गया था।

इस उपसमूह का पहला तत्व, बेरिलियम (यदि इसकी वैधता को ध्यान में नहीं रखा जाता है), इसके गुणों में शीर्ष समूह के उच्च एनालॉग्स की तुलना में एल्यूमीनियम के बहुत करीब है, जिससे यह संबंधित है। इस समूह का दूसरा तत्व, मैग्नीशियम, शब्द के संकीर्ण अर्थों में कुछ मामलों में क्षारीय पृथ्वी धातुओं से काफी भिन्न है। कुछ प्रतिक्रियाएं इसे दूसरे समूह के द्वितीयक उपसमूह के तत्वों के करीब लाती हैं, विशेष रूप से जस्ता; इस प्रकार, मैग्नीशियम और जस्ता के सल्फेट, क्षारीय पृथ्वी धातुओं के सल्फेट्स के विपरीत, आसानी से घुलनशील होते हैं, एक दूसरे के लिए आइसोमॉर्फिक होते हैं और संरचना में समान डबल लवण बनाते हैं। पहले, नियम का संकेत दिया गया था, जिसके अनुसार पहला तत्व उन गुणों को प्रकट करता है जो अगले मुख्य उपसमूह के लिए संक्रमणकालीन हैं, दूसरा - उसी समूह के द्वितीयक उपसमूह के लिए; और आमतौर पर केवल तीसरे तत्व में समूह के गुण होते हैं; यह नियम विशेष रूप से क्षारीय पृथ्वी धातुओं के समूह में स्पष्ट है।

दूसरे समूह के तत्वों में सबसे भारी - रेडियम - इसके रासायनिक गुणों के संदर्भ में, निश्चित रूप से, क्षारीय पृथ्वी धातुओं के विशिष्ट प्रतिनिधियों से मेल खाता है। हालांकि, आमतौर पर इसे क्षारीय पृथ्वी धातुओं के समूह में शामिल करने के लिए प्रथागत नहीं है एक संकुचित भाव। प्रकृति में इसके वितरण की ख़ासियत के संबंध में, और इसकी सबसे विशिष्ट संपत्ति - रेडियोधर्मिता के कारण, इसे एक विशेष स्थान देना अधिक समीचीन है। इस उपसमूह के तत्वों के सामान्य गुणों की चर्चा में, रेडियम पर विचार नहीं किया जाएगा, क्योंकि संबंधित भौतिक-रासायनिक गुणों का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है।

रेडियम के अपवाद के साथ, क्षारीय पृथ्वी उपसमूह के सभी तत्व हल्की धातुएँ हैं। हल्की धातुएँ कहलाती हैं, जिनका विशिष्ट गुरुत्व 5 से अधिक नहीं होता है। उनकी कठोरता के संदर्भ में, समूह II के मुख्य उपसमूह की धातुएँ क्षार धातुओं से काफी बेहतर होती हैं। इनमें से सबसे नरम, बेरियम (जिसके गुण क्षार धातुओं के सबसे करीब हैं) में लगभग लेड की कठोरता होती है। धातुओं के इस समूह के गलनांक क्षार धातुओं की तुलना में बहुत अधिक होते हैं।

समूह II के मुख्य उपसमूह के सभी तत्वों के लिए सामान्य उनके यौगिकों में सकारात्मक वैलेंस 2 दिखाने के लिए उनकी संपत्ति है, और केवल पूरी तरह से असाधारण मामलों में वे सकारात्मक मोनोवैलेंट हैं। उनके लिए विशिष्ट वैधता 2+, साथ ही तत्वों की क्रम संख्या, निस्संदेह हमें इन धातुओं को दूसरे समूह के मुख्य उपसमूह में विशेषता देने के लिए मजबूर करती है। इसके अलावा, वे सभी एक जोरदार इलेक्ट्रोपोसिटिव चरित्र दिखाते हैं, जो कि इलेक्ट्रोकेमिकल वोल्टेज श्रृंखला के बाईं ओर उनकी स्थिति के साथ-साथ इलेक्ट्रोनगेटिव तत्वों के लिए उनकी मजबूत आत्मीयता से निर्धारित होता है।

दूसरे समूह के मुख्य उपसमूह के तत्वों की सामान्य क्षमता के मूल्य के अनुसार, सभी सूचीबद्ध धातुएं पानी को विघटित करती हैं; हालांकि, पानी पर बेरिलियम और मैग्नीशियम की क्रिया इस प्रतिक्रिया से उत्पन्न हाइड्रॉक्साइड की कम घुलनशीलता के कारण बहुत धीमी गति से आगे बढ़ती है, उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम के लिए:

एमजी + 2एचओएच \u003d एमजी (ओएच) 2 + एच 2

धातु की सतह पर बनने वाले, Be और Mg हाइड्रॉक्साइड प्रतिक्रिया के आगे के पाठ्यक्रम में बाधा डालते हैं। इसलिए, मैग्नीशियम की छोटी-छोटी त्रुटियों को भी सामान्य तापमान पर पानी के संपर्क में कई दिनों तक रखना पड़ता है, इससे पहले कि वे पूरी तरह से मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड में बदल जाएं। शेष क्षारीय पृथ्वी धातुएं पानी के साथ अधिक तीव्रता से प्रतिक्रिया करती हैं, जिसे उनके हाइड्रॉक्साइड की बेहतर घुलनशीलता द्वारा समझाया गया है। बेरियम हाइड्रॉक्साइड घुलने में सबसे आसान है; समूह के अन्य तत्वों की तुलना में सामान्य क्षमता बा का मूल्य सबसे कम है, इसलिए यह पानी के साथ-साथ शराब के साथ भी बहुत सख्ती से प्रतिक्रिया करता है। मैग्नीशियम से बेरियम की दिशा में क्षारीय मृदा धातुओं का वायु के प्रति प्रतिरोध कम हो जाता है। वोल्टेज की श्रृंखला में उनकी स्थिति के अनुसार, ये धातुएं सभी भारी धातुओं को उनके लवण के समाधान से विस्थापित करती हैं।

सामान्य एम II ओ ऑक्साइड हमेशा क्षारीय पृथ्वी धातुओं के दहन के उत्पादों के रूप में प्राप्त होते हैं। क्षारीय पृथ्वी धातुओं के पेरोक्साइड क्षार धातु श्रृंखला की तुलना में बहुत कम स्थिर होते हैं।

क्षारीय पृथ्वी धातु के आक्साइड पानी के साथ मिलकर हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं। इसके अलावा, इस प्रतिक्रिया की ऊर्जा BeO से BaO की दिशा में बहुत ही उल्लेखनीय रूप से बढ़ जाती है। बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड और बेरियम हाइड्रॉक्साइड से हाइड्रॉक्साइड की घुलनशीलता भी बहुत बढ़ जाती है; लेकिन सामान्य तापमान पर भी बाद की घुलनशीलता बहुत कम है। इसी क्रम में, इन यौगिकों की मूल प्रकृति भी बढ़ जाती है - एम्फ़ोटेरिक बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड से लेकर प्रबल मूल कास्टिक बेरियम तक।

नाइट्रोजन के लिए दूसरे समूह के मुख्य उपसमूह के तत्वों की मजबूत आत्मीयता पर ध्यान देना दिलचस्प है। परमाणु भार में वृद्धि के साथ इन तत्वों में नाइट्रोजन के साथ यौगिक बनाने की प्रवृत्ति बढ़ जाती है (इस तथ्य के बावजूद कि इस दिशा में नाइट्राइड के गठन की गर्मी कम हो जाती है); क्षारीय पृथ्वी धातुओं में, नाइट्राइड बनाने की प्रवृत्ति इतनी अधिक होती है कि साधारण नाइट्राइड पर भी नाइट्राइड धीरे-धीरे नाइट्रोजन के साथ जुड़ जाते हैं।

क्षारीय पृथ्वी धातुक्षार धातुओं की तरह, वे हाइड्रोजन के साथ मिलकर हाइड्राइड बनाते हैं, उदाहरण के लिए:

सीए + एच 2 \u003d सीएएच 2।

एथन हाइड्राइड में भी नमक जैसा चरित्र होता है, और इसलिए यह माना जाना चाहिए कि उनमें, क्षार धातु हाइड्राइड की तरह, हाइड्रोजन एक विद्युतीय घटक है।

तत्वों से सीधे MgH 2 प्राप्त करना अधिक कठिन है, लेकिन आमतौर पर BeH 2 को इस तरह से संश्लेषित करना संभव नहीं था। MgH 2 और BeH 2 क्षारीय पृथ्वी धातु हाइड्राइड की तरह ठोस और गैर-वाष्पशील यौगिक हैं, लेकिन बाद वाले के विपरीत, उनके पास एक स्पष्ट नमक जैसा चरित्र नहीं है।

दूसरे समूह के मुख्य उपसमूह के सभी तत्व 2 के धनात्मक आवेश के साथ रंगहीन आयन बनाते हैं: Be 2+, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+, Ra 2+। बेरिलियम रंगहीन ऋणायन भी बनाता है [BeO 2 ] 2+ और [Be(OH) 4 ] 2+ । इन तत्वों के रंगहीन और सभी लवण M II X 2, यदि वे रंगीन आयनों के व्युत्पन्न नहीं हैं।

रेडियम लवण स्वयं भी रंगहीन होते हैं। हालांकि, उनमें से कुछ, जैसे रेडियम क्लोराइड और ब्रोमाइड, उनमें निहित रेडियम के विकिरण द्वारा धीरे-धीरे रंगीन होते हैं, और अंत में भूरे से काले रंग का रंग प्राप्त कर लेते हैं। पुन: क्रिस्टलीकरण पर, वे फिर से सफेद हो जाते हैं।

कई क्षारीय पृथ्वी धातु लवण पानी में विरल रूप से घुलनशील होते हैं। इन लवणों की घुलनशीलता में परिवर्तन में अक्सर एक निश्चित पैटर्न पाया जाता है: उदाहरण के लिए, सल्फेट्स में, क्षारीय पृथ्वी धातु के परमाणु भार में वृद्धि के साथ घुलनशीलता तेजी से घट जाती है। क्रोमाइट्स की घुलनशीलता भी लगभग उसी तरह बदलती है। क्षारीय पृथ्वी धातुओं द्वारा कमजोर अम्लों और मध्यम शक्ति के अम्लों से बनने वाले अधिकांश लवणों को भंग करना मुश्किल होता है, जैसे फॉस्फेट, ऑक्सालेट और कार्बोनेट; हालांकि, उनमें से कुछ आसानी से घुलनशील हैं; उत्तरार्द्ध में सल्फाइड, साइनाइड, थियोसाइनेट और एसीटेट शामिल हैं। बा से बी में जाने पर हाइड्रॉक्साइड्स के मूल चरित्र के कमजोर होने के कारण, उनके कार्बोनेट्स के हाइड्रोलिसिस की डिग्री उसी क्रम में बढ़ जाती है। उनकी थर्मल स्थिरता भी उसी दिशा में बदलती है: जबकि बेरियम कार्बोनेट सफेद गर्मी के तापमान पर भी पूरी तरह से विघटित हो जाता है, कैल्शियम कार्बोनेट को अपेक्षाकृत कमजोर कैल्सीनेशन के साथ भी सीएओ और सीओ 2 में पूरी तरह से विघटित किया जा सकता है, और मैग्नीशियम कार्बोनेट और भी आसानी से विघटित हो जाता है।

कोसेल के सिद्धांत के दृष्टिकोण से, क्षारीय पृथ्वी समूह के तत्वों के विचलन का कारण यह तथ्य है कि आवर्त सारणी में वे सभी संबंधित अक्रिय गैसों से हटा दिए जाते हैं: 2 तत्व, इसलिए उनमें से प्रत्येक में 2 हैं पिछली अक्रिय गैस की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन। क्षारीय पृथ्वी समूह के तत्वों में अक्रिय गैसों के विन्यास पर परमाणुओं की प्रवृत्ति के कारण, दो इलेक्ट्रॉनों का थोड़ा सा विभाजन होता है, लेकिन अब और नहीं, क्योंकि आगे विभाजन के कारण पहले से ही विन्यास का विनाश होता अक्रिय गैसें।

पाठ "धातु और उनके गुण" विषय को कवर करेगा। क्षारीय धातु। क्षारीय पृथ्वी धातु। एल्युमिनियम"। आपको सीखना होगा सामान्य विशेषताऔर क्षार और क्षारीय पृथ्वी तत्वों के पैटर्न, क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं और उनके यौगिकों के रासायनिक गुणों का अलग-अलग अध्ययन करते हैं। का उपयोग करके रासायनिक समीकरणपानी की कठोरता की अवधारणा पर विचार किया जाएगा। एल्युमिनियम, इसके गुणों और मिश्र धातुओं के बारे में जानें। आप सीखेंगे कि ऑक्सीजन पुनर्जनन मिश्रण, ओजोनाइड्स, बेरियम पेरोक्साइड और ऑक्सीजन उत्पादन क्या हैं।

विषय: मूल धातु और अधातु

पाठ: धातु और उनके गुण। क्षारीय धातु। क्षारीय पृथ्वी धातु। अल्युमीनियम

समूह I . का मुख्य उपसमूह आवधिक प्रणालीडि मेंडेलीव लिथियम ली, सोडियम ना, पोटेशियम के, रूबिडियम आरबी, सीज़ियम सीएस और फ्रांसियम फ्र हैं। इस उपसमूह के तत्व संबंधित हैं। इनका सामान्य नाम क्षार धातु है।

क्षारीय मृदा धातुएँ D.I की आवर्त सारणी के समूह II के मुख्य उपसमूह में हैं। मेंडेलीव। ये मैग्नीशियम एमजी, कैल्शियम सीए, स्ट्रोंटियम सीन, बेरियम बा और रेडियम रा हैं।

क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु, विशिष्ट धातुओं के रूप में, स्पष्ट कम करने वाले गुण प्रदर्शित करते हैं। मुख्य उपसमूहों के तत्वों के लिए, बढ़ती त्रिज्या के साथ धातु के गुण बढ़ते हैं। क्षार धातुओं में विशेष रूप से मजबूत कम करने वाले गुण प्रकट होते हैं। इतना मजबूत कि तनु जलीय घोलों के साथ उनकी प्रतिक्रियाओं को अंजाम देना व्यावहारिक रूप से असंभव है, क्योंकि पहली प्रतिक्रिया पानी के साथ उनकी बातचीत होगी। क्षारीय पृथ्वी धातुओं के लिए भी स्थिति समान है। वे पानी के साथ भी बातचीत करते हैं, लेकिन क्षार धातुओं की तुलना में बहुत कम तीव्रता से।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यासक्षार धातुओं की संयोजकता परत - एनएस 1 , जहां n इलेक्ट्रॉनिक परत की संख्या है। उन्हें एस-तत्व कहा जाता है। क्षारीय पृथ्वी धातुओं के लिए - एनएस 2 (एस-तत्व)। एल्युमिनियम में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं …3 एस 2 3आर 1(पी-तत्व)। ये तत्व के साथ यौगिक बनाते हैं आयन प्रकारसम्बन्ध। उनके लिए यौगिकों के निर्माण में, ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या से मेल खाती है।

लवण में धातु आयनों का पता लगाना

लौ के रंग परिवर्तन से धातु आयनों को आसानी से पहचाना जा सकता है। चावल। एक।

लिथियम लवण - कारमाइन-लाल लौ रंग। सोडियम लवण - पीला। पोटेशियम लवण - कोबाल्ट ग्लास के माध्यम से बैंगनी। रूबिडियम - लाल, सीज़ियम - बैंगनी-नीला।

चावल। एक

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के लवण: कैल्शियम - ईंट लाल, स्ट्रोंटियम - कैरमाइन लाल और बेरियम - पीला हरा। एल्युमिनियम के लवण लौ का रंग नहीं बदलते हैं। आतिशबाजी बनाने के लिए क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के लवण का उपयोग किया जाता है। और आप आसानी से रंग से निर्धारित कर सकते हैं कि किस धातु के लवण का उपयोग किया गया था।

धातु गुण

क्षारीय धातुएक विशिष्ट धात्विक चमक के साथ चांदी-सफेद पदार्थ होते हैं। वे ऑक्सीकरण के कारण हवा में जल्दी से धूमिल हो जाते हैं। ये नरम धातुएं हैं, Na, K, Rb, Cs कोमलता में मोम के समान हैं। इन्हें चाकू से आसानी से काटा जाता है। वे हल्के हैं। लीथियम सबसे हल्की धातु है जिसका घनत्व 0.5 ग्राम/सेमी3 है।

रासायनिक गुणक्षारीय धातु

1. अधातुओं के साथ अन्योन्यक्रिया

उच्च होने के कारण गुणों को कम करनाक्षार धातुएं हैलोजन के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करके संगत हैलाइड बनाती हैं। गर्म होने पर, वे सल्फर, फास्फोरस और हाइड्रोजन के साथ सल्फाइड, हाइड्राइड और फॉस्फाइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं।

2Na + Cl 2 → 2NaCl

लिथियम एकमात्र ऐसी धातु है जो पहले से ही कमरे के तापमान पर नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करती है।

6Li + N 2 = 2Li 3 N, परिणामी लिथियम नाइट्राइड अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस से गुजरता है।

ली 3 एन + 3एच 2 ओ → 3एलआईओएच + एनएच 3

2. ऑक्सीजन के साथ बातचीत

लिथियम के साथ लिथियम ऑक्साइड तुरंत बनता है।

4Li + O 2 \u003d 2Li 2 O, और जब ऑक्सीजन सोडियम के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सोडियम पेरोक्साइड बनता है।

2ना + ओ 2 \u003d ना 2 ओ 2। जब अन्य सभी धातुओं को जलाया जाता है, तो सुपरऑक्साइड बनते हैं।

के + ओ 2 \u003d केओ 2

3. पानी के साथ बातचीत

पानी के साथ अभिक्रिया करने पर स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है कि समूह में इन धातुओं की गतिविधि ऊपर से नीचे की ओर कैसे बदलती है। लिथियम और सोडियम शांति से पानी के साथ बातचीत करते हैं, पोटेशियम - एक फ्लैश के साथ, और सीज़ियम - पहले से ही एक विस्फोट के साथ।

2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2

4.

8K + 10HNO 3 (संक्षिप्त) → 8KNO 3 + N 2 O +5 H 2 O

8Na + 5H 2 SO 4 (संक्षिप्त) → 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O

क्षार धातु प्राप्त करना

धातुओं की उच्च गतिविधि के कारण, उन्हें लवणों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, सबसे अधिक बार क्लोराइड।

क्षार धातु यौगिकों का व्यापक रूप से विभिन्न उद्योगों में उपयोग किया जाता है। तालिका देखें। एक।

सामान्य क्षार धातु यौगिक
	कास्टिक सोडा (कास्टिक सोडा)
	नमक
	चिली साल्टपीटर
ना 2 SO 4 ∙10H 2 O	ग्लौबर का नमक
ना 2 CO 3 ∙10H 2 O	क्रिस्टल सोडा
	कास्टिक पोटाश
	पोटेशियम क्लोराइड (सिल्विन)
	भारतीय साल्टपीटर

उनका नाम इस तथ्य के कारण है कि इन धातुओं के हाइड्रॉक्साइड क्षार हैं, और ऑक्साइड को "पृथ्वी" कहा जाता था। उदाहरण के लिए, बेरियम ऑक्साइड BaO बेरियम अर्थ है। बेरिलियम और मैग्नीशियम को अक्सर क्षारीय पृथ्वी धातुओं के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है। हम रेडियम पर भी विचार नहीं करेंगे, क्योंकि यह रेडियोधर्मी है।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के रासायनिक गुण।

1. के साथ बातचीतगैर धातु

सीए + सीएल 2 → 2CaCl 2

सीए + एच 2 सीएएच 2

3Сए + 2पी ए 3 पी 2-

2. ऑक्सीजन के साथ बातचीत

2Сa + O 2 → 2CaO

3. पानी के साथ बातचीत

Sr + 2H 2 O → Sr(OH) 2 + H 2, लेकिन क्षार धातुओं की तुलना में बातचीत शांत है।

4. एसिड के साथ बातचीत - मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट

4Sr + 5HNO 3 (संक्षिप्त) → 4Sr(NO 3) 2 + N 2 O +4H 2 O

4Ca + 10H 2 SO 4 (संक्षिप्त) → 4CaSO 4 + H 2 S + 5H 2 O

क्षारीय पृथ्वी धातु प्राप्त करना

धात्विक कैल्शियम और स्ट्रोंटियम पिघले हुए लवणों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किए जाते हैं, सबसे अधिक बार क्लोराइड।

सीएसीएल 2 सीए + सीएल 2

बेरियम ऑक्साइड से एल्युमिनोथर्मिक प्रक्रिया द्वारा उच्च शुद्धता बेरियम प्राप्त किया जा सकता है

3बीएओ + 2एएल 3बीए + अल 2 ओ 3

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के सामान्य यौगिक

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के सबसे प्रसिद्ध यौगिक हैं: CaO - बुझा हुआ चूनासीए (ओएच) 2 - कास्टिक चूना,या चूने का पानी। गुजरते समय कार्बन डाइआक्साइडचूने के पानी के माध्यम से मैलापन होता है, क्योंकि अघुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट CaCO 3 बनता है। लेकिन हमें यह याद रखना चाहिए कि कार्बन डाइऑक्साइड के आगे संचरण के साथ, पहले से ही घुलनशील बाइकार्बोनेट बनता है और अवक्षेप गायब हो जाता है।

चावल। 2

aO + H 2 O → Ca (OH) 2

सीए (ओएच) 2 + सीओ 2 → सीएसीओ 3 ↓+ एच 2 ओ

सीएसीओ 3 + एच 2 ओ + सीओ 2 → सीए (एचसीओ 3) 2

जिप्सम -यह CaSO 4 2H 2 O है, अलबास्टर - CaSO 4 0.5H 2 O. जिप्सम और अलबास्टर का उपयोग निर्माण, दवा और सजावटी उत्पादों के निर्माण के लिए किया जाता है। चावल। 2.

कैल्शियम कार्बोनेट CaCO 3 कई अलग-अलग खनिजों का निर्माण करता है। चावल। 3.

चावल। 3

कैल्शियम फॉस्फेटसीए 3 (पीओ 4) 2 - फॉस्फोराइट, फास्फोरस के आटे का उपयोग खनिज उर्वरक के रूप में किया जाता है।

शुद्ध निर्जल कैल्शियम क्लोराइड CaCl 2 एक हीड्रोस्कोपिक पदार्थ है, इसलिए इसे व्यापक रूप से प्रयोगशालाओं में एक desiccant के रूप में उपयोग किया जाता है।

कैल्शियम कार्बाइड- सीएसी 2। इसे इस प्रकार प्राप्त किया जा सकता है:

CaO + 2C → CaC 2 + CO। इसका एक उपयोग एसिटिलीन का उत्पादन है।

सीएसी 2 + 2 एच 2 ओ → सीए (ओएच) 2 + सी 2 एच 2

बेरियम सल्फेट BaSO 4 - बैराइट। चावल। 4. कुछ अध्ययनों में सफेद रंग के संदर्भ के रूप में प्रयुक्त।

चावल। चार

पानी की कठोरता

प्राकृतिक जल में कैल्शियम और मैग्नीशियम लवण होते हैं। यदि वे ध्यान देने योग्य सांद्रता में निहित हैं, तो अघुलनशील स्टीयरेट के निर्माण के कारण साबुन ऐसे पानी में नहीं झागता है। जब यह उबलता है, तो स्केल बनता है।

अस्थायी कठोरताकैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट Ca (HCO 3) 2 और Mg (HCO 3) 2 की उपस्थिति के कारण। पानी की इस कठोरता को उबालकर समाप्त किया जा सकता है।

सीए (एचसीओ 3) 2 सीएसीओ 3 ↓ + सीओ 2 + एच 2 ओ

स्थायी जल कठोरताधनायनों की उपस्थिति के कारण सीए 2+।, एमजी 2+ और आयनों एच 2 पीओ 4 -, सीएल -, संख्या 3 - और अन्य। लगातार पानी की कठोरता केवल आयन एक्सचेंज प्रतिक्रियाओं के कारण समाप्त हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप मैग्नीशियम और कैल्शियम आयनों को अवक्षेप में स्थानांतरित कर दिया जाएगा।

गृहकार्य

1. नंबर 3, 4, 5-ए (पी। 173) गैब्रिएलियन ओ.एस. रसायन शास्त्र। ग्रेड 11। का एक बुनियादी स्तर। दूसरा संस्करण।, स्टर। - एम .: बस्टर्ड, 2007. - 220 पी।

2. पर्यावरण की प्रतिक्रिया क्या है पानी का घोलपोटेशियम सल्फाइड? हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया समीकरण के साथ अपने उत्तर का समर्थन करें।

3. सोडियम का द्रव्यमान अंश में निर्धारित करें समुद्र का पानीजिसमें 1.5% सोडियम क्लोराइड होता है।

धातु समूह में सबसे अधिक सक्रिय क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुएं हैं। ये नरम प्रकाश धातुएं हैं जो सरल और जटिल पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करती हैं।

सामान्य विवरण

सक्रिय धातुएं पहले और दूसरे समूह पर कब्जा करती हैं आवर्त सारणीमेंडेलीव। पूरी सूचीक्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु:

• लिथियम (ली);
• सोडियम (ना);
• पोटेशियम (के);
• रूबिडियम (आरबी);
• सीज़ियम (सीएस);
• फ्रांसियम (Fr);
• बेरिलियम (बी);
• मैग्नीशियम (एमजी);
• कैल्शियम (सीए);
• स्ट्रोंटियम (सीनियर);
• बेरियम (बीए);
• रेडियम (आरए)।

चावल। 1. आवर्त सारणी में क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु।

क्षार धातुओं का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास - एनएस 1, क्षारीय पृथ्वी धातु - एनएस 2।

तदनुसार, क्षार धातुओं की निरंतर संयोजकता I, क्षारीय पृथ्वी - II है। बाह्य ऊर्जा स्तर में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कम संख्या के कारण सक्रिय धातुप्रतिक्रियाओं में बाहरी इलेक्ट्रॉनों को दान करके शक्तिशाली कम करने वाले एजेंट गुणों का प्रदर्शन करते हैं। ऊर्जा का स्तर जितना अधिक होगा, बाहरी इलेक्ट्रॉनों और परमाणु नाभिक के बीच का बंधन उतना ही कम होगा। अतः धात्विक गुण ऊपर से नीचे तक समूहों में बढ़ते हैं।

गतिविधि के कारण, समूह I और II की धातुएं प्रकृति में केवल संरचना में पाई जाती हैं चट्टानों. शुद्ध धातुओं को इलेक्ट्रोलिसिस, कैल्सीनेशन, प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं द्वारा पृथक किया जाता है।

भौतिक गुण

क्षार धातुओं में एक धात्विक चमक के साथ एक चांदी-सफेद रंग होता है। सीज़ियम एक चांदी की पीली धातु है। ये सबसे सक्रिय और नरम धातुएं हैं। सोडियम, पोटैशियम, रूबिडियम, सीज़ियम को चाकू से काटा जाता है। कोमलता मोम की तरह है।

चावल। 2. सोडियम को चाकू से काटना।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं का रंग धूसर होता है। क्षार धातुओं की तुलना में, वे कठिन, सघन पदार्थ होते हैं। केवल स्ट्रोंटियम को चाकू से काटा जा सकता है। सबसे सघन धातु रेडियम (5.5 g/cm3) है।

सबसे हल्की धातु लिथियम, सोडियम और पोटेशियम हैं। वे पानी की सतह पर तैरते हैं।

रासायनिक गुण

क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुएं साधारण पदार्थों और जटिल यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करती हैं, जिससे लवण, ऑक्साइड, क्षार बनते हैं। सक्रिय धातुओं के मुख्य गुण तालिका में वर्णित हैं।

परस्पर क्रिया	क्षारीय धातु	क्षारीय पृथ्वी धातु
ऑक्सीजन के साथ	हवा में आत्म-प्रज्वलित। वे लिथियम और सोडियम को छोड़कर सुपरऑक्साइड (आरओ 2) बनाते हैं। 200°C से ऊपर गर्म करने पर लिथियम ऑक्साइड बनाता है। सोडियम पेरोक्साइड और ऑक्साइड का मिश्रण बनाता है। 4Li + O 2 → 2Li 2 O; 2ना + ओ 2 → ना 2 ओ 2; आरबी + ओ 2 → आरबीओ 2	सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्में हवा में जल्दी बनती हैं। 500 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर, वे अनायास प्रज्वलित हो जाते हैं। 2एमजी + ओ 2 → 2एमजीओ; 2Ca + O 2 → 2CaO
अधातुओं के साथ	सल्फर, हाइड्रोजन, फास्फोरस के साथ गर्म करने पर प्रतिक्रिया करें: 2के + एस → के 2 एस; 2Na + H 2 → 2NaH; 2सी + 5पी → सीएस 2 पी 5। केवल लिथियम नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, लिथियम और सोडियम कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है: 6Li + N 2 → 2Li 3 N; 2ना + 2सी → ली 2 सी 2	गर्म होने पर प्रतिक्रिया करें: सीए + बीआर 2 → सीएबीआर 2; Be + Cl 2 → BeCl 2; एमजी + एस → एमजीएस; 3सीए + 2पी → सीए 3 पी 2 ; सीनियर + एच2 → एसआरएच2
हलोजन के साथ	हैलाइड बनाने के लिए हिंसक प्रतिक्रिया करें: 2Na + Cl 2 → 2NaCl
	क्षार बनते हैं। समूह में धातु जितनी कम स्थित होती है, प्रतिक्रिया उतनी ही सक्रिय रूप से आगे बढ़ती है। लिथियम शांति से बातचीत करता है, सोडियम एक पीली लौ के साथ जलता है, एक फ्लैश के साथ पोटेशियम, सीज़ियम और रूबिडियम फट जाता है। 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 -; 2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2	क्षार धातुओं की तुलना में कम सक्रिय, कमरे के तापमान पर प्रतिक्रिया करता है: एमजी + 2एच 2 ओ → एमजी (ओएच) 2 + एच 2; सीए + 2 एच 2 ओ → सीए (ओएच) 2 + एच 2
एसिड के साथ	कमजोर और तनु अम्लों के साथ वे विस्फोटक रूप से प्रतिक्रिया करते हैं। वे कार्बनिक अम्लों के साथ लवण बनाते हैं। 8K + 10HNO 3 (संक्षिप्त) → 8KNO 3 + N 2 O + 5H 2 O; 8Na + 5H 2 SO 4 (संक्षिप्त) → 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O; 10Na + 12HNO 3 (diff) → N 2 + 10NaNO 3 + 6H 2 O; 2Na + 2CH 3 COOH → 2CH 3 COONa + H 2	फार्म लवण: 4Sr + 5HNO 3 (संक्षिप्त) → 4Sr (NO 3) 2 + N 2 O + 4H 2 O; 4Ca + 10H 2 SO 4 (संक्षिप्त) → 4CaSO 4 + H 2 S + 5H 2 O
क्षार के साथ		सभी धातुओं में से केवल बेरिलियम प्रतिक्रिया करता है: Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2
ऑक्साइड के साथ		बेरिलियम को छोड़कर सभी धातुएं अभिक्रिया करती हैं। कम सक्रिय धातुओं को बदलें: 2एमजी + जेडआरओ 2 → जेडआर + 2एमजीओ

चावल। 3. पोटैशियम की जल के साथ अभिक्रिया।

गुणात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग करके क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं का पता लगाया जा सकता है। जलते समय धातुओं को एक निश्चित रंग में रंगा जाता है। उदाहरण के लिए, सोडियम पीली लौ से जलता है, पोटैशियम वायलेट के साथ, बेरियम हल्के हरे रंग के साथ, और कैल्शियम गहरे नारंगी रंग के साथ जलता है।

हमने क्या सीखा?

क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी सबसे सक्रिय धातु हैं। यह नरम है सरल पदार्थएक छोटे घनत्व के साथ ग्रे या चांदी का रंग। लिथियम, सोडियम, पोटेशियम पानी की सतह पर तैरते हैं। क्षारीय मृदा धातुएँ क्षार धातुओं की तुलना में सख्त और सघन होती हैं। वे हवा में जल्दी ऑक्सीकरण करते हैं। क्षार धातुएं सुपरऑक्साइड और पेरोक्साइड बनाती हैं, ऑक्साइड केवल लिथियम बनाती है। कमरे के तापमान पर पानी के साथ हिंसक प्रतिक्रिया करें। गर्म करने पर अधातुओं के साथ अभिक्रिया करें। क्षारीय मृदा धातुएं कम सक्रिय धातुओं को विस्थापित करके, ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। केवल बेरिलियम क्षार के साथ प्रतिक्रिया करता है।

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