Charakteristika kovů s² a jejich porovnání s kovy s¹

Skupina II.A

Beryllium (Be), hořčík (Mg), vápník (Ca), stroncium (Sr), baryum (Ba), radium (Ra)

Prvky Ca, Sr, Ba, Ra jsou označovány triviálním názvem kovy alkalických zemin.

Beryllium a hořčík se svými vlastnostmi liší od ostatních prvků této skupiny, proto nejsou řazeny do skupiny kovy alkalických zemin, ale jen mezi kovy II.A skupiny. Odlišnost vlastností se projevuje i v praktickém uplatnění:

• Beryllium a hořčík tvoří s jinými kovy technicky velmi významné slitiny.
• Kovy alkalických zemin ve formě kovu širší praktické uplatnění nemají, velmi důležité jsou však jejich sloučeniny.

Porovnání vlastností kovů II.A s kovy I.A 

• Kovy skupiny II.A jsou stříbrolesklé podobně jako kovy I.A.

• Ve valenčních orbitalech ns mají dva elektrony. Konfigurace valenčních elektronů: ns²; n = 2 .. 7.

• Mají menší atomové poloměry než prvky I.A skupiny, a proto

  • mají výrazně vyšší teploty tání a varu, 
    (Teplota tání u kovů závisí na více faktorech, především na velikosti poloměru iontů, tvořících krystalovou mřížku, typu krystalové struktury a u přechodných kovů na počtu a uspořádání valenčních elektronů. Alkalické kovy krystalují v krychlové tělesně centrované mřížce. Kovy s² s výjimkou barya krystalují v odlišných krystalických mřížkách. Hořčík má nižší teplotu tání než kovy alkalických zemin, krystaluje v soustavě hexagonální, oproti tomu vápník a stroncium mají krychlovou plošně centrovanou krystalovou mřížku a baryum krychlovou tělesně centrovanou mřížku. Beryllium krystaluje stejně jako hořčík v hexagonální soustavě, ovšem jeho atomový poloměr 105 pm je asi o třetinu menší než poloměr hořčíku – 160 pm.)
     

    Obr. 1: Porovnání teplot tání kovů s1 a  s2	Obr. 2: Krystalové mřížky kovů

     

  • jsou tvrdší a křehčí než prvky I.A skupiny,

  • mají vyšší hustotu,

    Obr. 3: Porovnání hustot kovů I.A a II.A skupiny

     

  • mají vyšší hodnoty ionizačních energií než kovy I.A,

    Obr. 4: Porovnání hodnot ionizačních energií kovů I.A a II.A

     

  • z porovnání ionizačních energií plyne, že kovy II.A jsou méně reaktivní než kovy I.A,

• Ve skupině II.A

  • roste s protonovým číslem zásaditost oxidů a hydroxidů, 
    Be(OH)₂ je amfoterní – reaguje se zásadami i kyselinami:

    – se zásadou:	Be(OH)2 + 2 NaOH  →  Na2[Be(OH)4]	tetrahydroxoberyllnatan disodný
    – s kyselinou:	Be(OH)2 + 2 HCl      → BeCl2 + 2 H2O	chlorid beryllnatý
    Mg(OH)2 je slabě zásaditý
    Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 jsou silné zásady

     

  • roste rozpustnost hydroxidů ve vodě,

    Obr. 5: Rozpustnost hydroxidů kovů II.A ve skupině vzrůstá

    
                   
  • klesá však rozpustnost síranů a uhličitanů.
    Víme již, že síran barnatý je velmi nerozpustný ve vodě a právě tato vlastnost je významná při jeho využití v medicíně.

• Ionty kovů alkalických zemin charakteristicky barví plamen:

	Obr. 6: Zábavní pyrotechnika			Ca2+ cihlově červeně
				Sr2+  karmínově červeně
				Ba2+ zeleně
				Ra2+ karmínově červeně

 

Be²⁺ a Mg²⁺ vzhledem ke své malé velikosti neposkytují přechody elektronů a nebarví plamen. 
Plamenové zkoušky: podívejte se na video, charakteristické barvy uvidíte až po chvíli hoření směsí, standardně se tyto zkoušky totiž provádějí v nesvítivém plameni kahanu.

 

Zdroje

• GREENWOOD; EARNSHAW. Chemie prvků. Praha: Informatorium, 1993, 793 s. ISBN 80-85427-38-9.
• JURSÍK, František. Anorganická chemie kovů. Praha: Vysoká škola chemickotechnologická v Praze, 2002, 152 s. ISBN 80-7080-504-8.

Obrázky

• Obr. 2:  JURSÍK, František. Anorganická chemie kovů. Praha: Vysoká škola chemickotechnologická v Praze, 2002, 152 s. ISBN 80-7080-504-8.
• Pokud není uvedeno jinak, autorem obrázků a grafů je Jaroslav Svatoň.