Глава 9. Металлы главных и побочных подгрупп

Металлы IIA-группы периодической системы Д.И. Менделеева и их важнейшие соединения

Важнейшие соединения s-элементов II группы. Обладая высокой реакционной способностью, s-элементы II группы образуют огромное количество соединений. Из их числа в качестве важнейших выберем оксиды, основания и соли. Некоторые данные об их физико-химических свойствах приведены в таблице 40.

Физико-химические свойства оксидов
и гидроксидов s-элементов IIА-группы

Большая часть соединений, приведенных в таблице, находит широкое применение. Так, оксид магния (или жженая магнезия) используется в производстве цементов и огнеупорного кирпича, в резиновой промышленности (наполнитель), а в медицине — как лечебное средство при повышенной кислотности и отравлениях кислотами.

Одно из наиболее известных с глубокой древности веществ — известь. Ее умели вырабатывать еще в странах Междуречья и Древнем Египте. Традиционно негашеную (это название дано ей во II веке н. э. врачом римской армии Диоскоридом) известь получали прокаливанием известняка:

Процесс взаимодействия оксида кальция с водой, сопровождающийся интенсивным выделением тепла, сильным разогреванием смеси, называется гашением извести:

В результате гашения образуется гидроксид — рыхлый порошок белого цвета (пушонка).

Гидроксид кальция в растворе способен связывать углекислый газ, превращаясь в нерастворимый карбонат кальция: Са(ОН)₂ + СO₂ → СаСО₃ + Н₂O. Этим объясняются вяжущие свойства гашеной извести, благодаря которым она вот уже многие тысячелетия применяется в строительстве. Но не только в строительстве.

Соли всех металлов IIА-группы придают пламени яркую окраску. Поэтому издавна их применяют в пиротехнике для изготовления фейерверков. Соединения кальция окрашивают пламя в оранжево-красный цвет, стронция — в карминно-красный, бария — в желто-зеленый.

Сульфаты бария и магния применяются в медицине. Соли стронция используются для получения прочных, относительно дешевых и очень красивых глазурей — блестящих покрытий художественных и бытовых керамических изделий.

Хорошо известна способность прокаленного гипса CaSO₄ • 0,5Н₂О быстро затвердевать. Благодаря этому свойству он нашел применение в медицине, археологии, искусстве. Химическая сущность процесса затвердевания выражается следующим уравнением:

CaSO₄ • 0,5Н₂О + 1,5Н₂O → CaSO₄ • 2Н₂O

Основные понятия

Щелочноземельные металлы • Важнейшие соединения металлов IIA-группы (оксиды, основания, соли)

Вопросы и задания

1. При выплавлении меди и бронзы нередко приходится иметь дело с нежелательными примесями (Н₂, N₂ и т.д.). Как вы думаете, зачем в расплав добавляют стронций?

2. Охарактеризуйте свойства оксидов и гидроксидов рассматриваемых элементов.

3. Сравните по химическим свойствам оксиды и гидроксиды бериллия, магния и кальция.

4. Составьте уравнения реакций, соответствующие следующей схеме:

BeF₂ → Be → BeO → Ве(ОН)₂ → Na₂BeO₂

5. Выполните цепь превращений:

6. Еще до получения стронция в чистом виде его соли применялись в пиротехнике, особой популярностью пользовался нитрат. Почему? Ответ подтвердите уравнением реакции.

<<< К началу параграфа