アルカリ土類金属の化学的性質

アルカリ土類金属は、グループ 2 金属としても知られています。第 2 族金属には、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、およびラジウムが含まれます。ベリリウムを除いて、2 族金属はすべてアルカリ土類金属と呼ばれます。酸素、水、希酸と反応します。これらの金属は、酸化物と水酸化物がアルカリ性に作用するため、この名前が付けられています。金属酸化物は地球の地殻に見られます。アルカリ土類金属は電気を通し、金属です。また、金属結合も形成します。それらは 2 つの電子を供与し、酸化状態を +2 に変化させることができます。アルカリ土類金属の電子配置は ns2 です。

たとえば、Na の電子配置は =1s2 2s2 2p6 3s2

酸素との反応

• アルカリ土類金属が酸素と反応すると、金属酸化物が形成されます。

• 一般式は =2M(s) + O2(g) → 2MO(s)

ここで M =メタル

MO =金属酸化物

• ストロンチウムとバリウムは酸素と反応して、それぞれ SrO2 と BrO2 を形成します。
  
  
• アルカリ土類金属は水と反応して水酸化物を形成します。

一般式 =酸化物 + 無色の水酸化物

例＝酸化カルシウム（生石灰）＋水→水酸化カルシウム（別名石灰水）

• アルカリ土類金属酸化物が酸と反応すると、無色の塩溶液と水が形成されます。

金属酸化物 + HCl → 塩 + 水

金属酸化物 + H2SO4 → 硫酸塩 + 水

• 第 2 族水酸化物は酸と反応して、無色の水である金属塩化物を形成します。
  
  

金属水酸化物 + HCl → 塩 + 水

金属水酸化物 + H2SO4 → 硫酸塩 + 水

水との反応

• 第 2 族金属は、水と反応して金属水酸化物を形成します。

ベリリウムは例外です。水と反応しません。

• グループ 2 の金属の反応性は、水とともに増加し、グループを下っていきます。
• 金属水酸化物も、下に行くほど溶けやすくなります。
• 反応の一般式 =M(s) + 2H2O(l) → M(OH)2(s) + H2(g)

酸との反応

• アルカリ土類金属は HCl と反応して無色の金属塩化物溶液を形成し、水素ガスが放出されます。
• 一般式 =M + 2HCl → MCl2 + H2
• リアクションはグループをより激しく否定します

• アルカリ土類金属は希硫酸と反応して金属硫酸塩を生成します。
• これは金属硫酸塩反応の無色の溶液で、水素ガスが発生します。
• 一般式 =M(s) + H2SO4(aq) → MSO4(aq) + H2(g)
• 硫酸塩の溶解度は、グループの下で減少します

グループ 2 炭酸塩との反応

• 第 2 族炭酸塩を水と反応させると、不溶性になります。炭酸ベリリウム (BeCO3) だけが水に溶けて反応します。
  
  
• 炭酸塩を希塩酸と反応させると
• 可溶性塩化物
• 水
• 二酸化炭素ガス
• 炭酸塩を希硫酸と反応させると
• 硫酸塩
• 水
• 二酸化炭素ガス

アルカリ土類金属の基本的な傾向

• すべてのグループ 2 金属は、2+ の電荷を持つ金属イオンを形成します。外側の電子から 2 個の電子を失います。
• 金属陽イオンは上部ほどサイズが小さく、下に行くほどサイズが大きくなります。
• 2 族金属の原子半径は、下に向かって増加し続けます。
• 料金。グループ 2 金属の密度は、グループを下るに従って減少します。
• グループ 2 の上部では、電子がより小さな体積に詰め込まれているため、電荷がより密になります。
• 熱安定性は、グループの下の方に増加します。
• 陽イオンが大きくなります。そのため、電荷密度が低下します。
• 第 2 族イオンが小さいほど、より高い分極効果が形成されます。
• 熱分解するには高熱が必要です。
• 下に行くほど、アルカリ土類金属の水酸化物の溶解度が高くなります。
• 下に行くほど、アルカリ土類金属の炭酸塩の溶解度が低下します。

結論

アルカリ土類金属は、グループ 2 金属としても知られています。酸化数は+2です。第 2 族金属は、融点と沸点が高くなります。水と反応するとき、それらはグループの下でより激しく反応します。第 2 族金属は上部のイオン半径が小さくなります。次に、半径は下に行くにつれて増加し続けます。第 2 族金属の硫酸塩は、グループが進むにつれて溶解しにくくなります。第 2 族金属の炭酸塩が水と反応すると、ベリリウムを除いて不溶性になります。 2 族金属によって形成される炭酸塩は、通常、水に溶けません。グループ 2 の炭酸塩を水と反応させると、生成物として塩 + 水 + 二酸化炭素が生じます。