Таблица на съединения на берилий магнезий и алкалоземни метали. Берилий, магнезий и алкалоземни метали - Хипермаркет Знание

Разработката на урока може да се използва изцяло за урок в 9 клас на тема: „Берилий, магнезий и алкалоземни метали“, както и отделни части от него, например видеодиктовка при проверка домашна работа, упражнението „Изпробвай себе си“ (работа в групи), с помощта на което учениците се подготвят за държавна (окончателна) атестация, играта „Къртик-так“ и индивидуална интерактивна задача за затвърдяване на учебния материал. на взаимодействието на металите с кислорода.

Изтегли:

Преглед:

Конспект на урока.

УЧИТЕЛ: Шарапова Лариса Игоревна

КЛАС: 9

ПРЕДМЕТ: химия

ТЕМА НА УРОКА: "Берилий, магнезий и алкалоземни метали"

МЯСТО НА УРОКА В УЧЕБНИЯ ПРОЦЕС: урок по учебната програма.

Целта на урока: Да се ​​даде общо описание на алкалоземните метали в светлината на общото, особеното и единичното в три форми на съществуване химически елементи: атоми, прости веществаи сложни вещества.

Задачи:

1. Да запознае учениците с група типични метали, в които закономерностите в промяната на свойствата и електронната структура са най-ясно разкрити в зависимост от серийния номер на елемента.

Продължете да учите студентите да използват периодичната система и електронната теория при обосноваване на физичните и химичните свойства на прости и сложни вещества.

Подобрете уменията си за писане на уравнения химична реакция.

2. Допринесете за продължаващото развитие на устойчив интерес към химическата наука и практика.

Продължете да развивате научни, когнитивни и комуникативни компетенции, способността да анализирате, да подчертавате най-важното в изучавания материал и да правите изводи.

3. Култивирайте положително отношение към ученето, внушавайте любов към предмета, създавайте комфортни взаимоотношения между участниците.

Тип урок. Урок за изучаване на нов материал с елементи на проверка на знанията, използвайки цифрови образователни ресурси.

Тип урок. Обяснителна и илюстративна с елементи за контрол на знанията на учениците.

Оборудване:

За учителя: компютър, мултимедиен проектор и Microsoft PowerPoint презентация, както и спиртна лампа, кибрит, пила, мерителен цилиндър, химически чаши.

За студенти: лист за самонаблюдение и самооценка на ученика, лист с размисъл, червен и син химикал.

Реактиви: калций, вода, магнезий и солна киселина.

По време на часовете.

I етап. Организиране на времето.

II етап. Докладване на темата, поставяне на целта и задачите на урока, мотивиране на учебната дейност на учениците.

Етап III. Проверка на домашните.

Използвани цифрови ресурси: не

а) 4 души са извикани на дъската и възпроизвеждат домашните упражнения на дъската.

Възпроизведените упражнения се проверяват в края на фронталната проверка.

1-ви ученик: Упражнение 1. Напишете уравненията на реакцията, които могат да се използват за извършване на следните трансформации:

A) Li  Li 2 O  LiOH  LiCl

Планиран отговор:

1. 4Li + O 2  2Li 2 O
2. Li 2 O + H 2 O  2LiOH
3. LiOH + HCl  LiCl + H 2 O

2-ри ученик:

B) Na  Na 2 O 2  Na 2 O  NaOH  Na 2 SO 4

Планиран отговор:

1) 2Na + O 2  Na 2 O 2

2) Na 2 O 2 + Na  Na 2 O

3) Na 2 O + H 2 O  2NaOH

4) 2NaOH + H 2 SO 4  Na 2 SO 4 +2 H 2 O

3-ти ученик: Запишете Химични свойствакалий.

Планиран отговор:

1. 2K + H 2  2KH
2. 2K +Cl 2  2KCl
3. 2K + S  K 2 S
4. K 2 O 2 + O 2  K 2 O 2
5. K 2 O 2 + 2K  2 K 2 O
6. 2K + 2H 2 O  2KOH + H 2
7. 2K +2 HCl (CONC)  2KCl + H 2

4-ти ученик: Запишете химичните свойства на калиевия хидроксид.

Планиран отговор:

1. KOH+ HCl  KCl+ H 2 O
2. 2KOH+CO 2  K 2 CO 3 + H 2 O
3. 2KOH + CuSO 4  Cu (OH) 2 + K 2 SO 4

б) Фронтален разговор по въпроси.

1. Кои химични елементи принадлежат към семейството на алкалните метали.
2. Къде се намират алкални метали в природата?
3. Как могат да се разпознаят солите на алкалните метали?

в) Видеодиктовка със самоконтрол и използване на цифрови ресурси:

1. Презентация във формат Microsoft Office PowerPoint

(слайд № 2: „Видео фрагмент „Взаимодействие на натрий с вода“ (N131756)“; слайд № 3: „Видео фрагмент „Алуминотермия“ (N131915)“);

г) Проверка на видеодиктовката. Учениците проверяват взаимно написаните уравнения на химичните реакции и ги оценяват, след което проверяват правописа с

слайд номер 4.

IV етап. Физминутка за очите:

Затворете очи, затворете силно очи и мигайте бързо. След това отворете и погледнете, без да обръщате глава наляво, надясно, нагоре, надолу, през прозореца.

V етап. Актуализиране на знанията на учениците. Темата на урока.

Използвани цифрови ресурси: няма.

VI етап. Формиране и усъвършенстване на знания за прости вещества и елементи от втора група на основната подгрупа.

1) „Калций. Илюстрация. (N 131846)";

2) „Натрий. Илюстрация. (N 131747)"

3) "Изделия от дуралуминий (N 131762)"

4) "Използване на калциеви съединения (I). Илюстрация. (131884)".

1) Строеж и свойства на атомите.

Учителят: Изпълнете задачата. Направете диаграми на електронната структура на берилий, магнезий, калций.

а) 3 души са извикани на дъската. Останалите ученици записват тази задача в тетрадките си.

Учителят: Какво е общото и каква е разликата между електронната структура на тези елементи?

Как това ще повлияе на свойствата за възстановяване? (слайд 6)

И кой химичен елемент ще бъде най-слабият редуциращ агент сред елементите от първа и втора група.

Какви свойства ще проявят оксидите и хидроксидите на елементите от втора група на главната подгрупа?(Слайд 7)

2) Физически свойства

Учителят: Опитайте се да сравните физични свойстванатрий и калций.(Слайд 8)

Използване на цифрови ресурси: „Калций. Илюстрация. (N 131846)";

„Натрий. Илюстрация. (N 131747)"

Планиран отговор.

Калцият има два пъти повече свободни електрони от натрия, но електричествоповедението ще бъде по-лошо. Тъй като електрическият ток е насочено движение на заредени частици. Колкото повече частици, толкова по-трудно е да се рационализира тяхното движение. Калцият ще свети по-добре, колкото повече свободни електрони, толкова по-добре се отразява дневната светлина. Пластичността и ковкостта ще бъдат по-лоши, те се предотвратяват от по-голям брой електрони.

Заключение. Калцият е сребристо бял и доста твърд метал, с подчертан метален блясък.

1. Химични свойства на металите. (Слайд 9, 10, 11)

Реагират с прости вещества (неметали) (Слайд 9)

2M 0 + O 2 0 \u003d 2M +2 O -2 M + S \u003d MS

M + Cl 2 = MCl 2 3M + N 2 = M 3 N 2

М + Н 2 = МН 2

Реагирайте със сложни вещества: (Слайд 10)

Само Be не взаимодейства с водата.

M + 2NOH \u003d M (OH) 2 + H 2

Mg, Ca са способни да редуцират редки метали.)

2Mg + TiO2 = 2MgO +Ti – магнезийтерм

5Ca + V 2 O 5 = 5CaO + 2V- калциеватермия

Опит номер 1. Взаимодействието на калций с вода.

Парче калций се почиства с пила, малко парче се поставя в чаша вода и се покрива с цилиндър. Препоръчително е цилиндърът да се напълни с вода само до 2/3 от обема, така че водородът да се смеси с въздуха и да се чуе пукане по време на горене.

Към водата се добавя разтвор на фенолфталеин, който в разтвора става малинов, което означава, че средата е алкална.

Ca + H 2 O  Ca (OH) 2 + H 2

Заключение Калций активен метал, така че измества водорода от водата.

Mg + H 2 O \u003d MgO + H 2 - видеоклип (Слайд 12)

Заключение. Магнезият измества водорода от водата само при нагряване. По-малко активен от калция, защото е по-висок в групата.

Учител:

Магнезият и калцият взаимодействат ли с киселини?(Слайд 12)

Опит номер 2. Магнезиевите стърготини се изсипват в епруветка и се добавя солна киселина, в резултат на реакцията бързо се отделя водород.

Mg + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2

Заключение. Магнезият реагира с киселини, измествайки водорода,и калцият взаимодейства с водата, съдържаща се в киселинния разтвор.

1. Метали в природата. (Слайд 13)

Използване на цифрови ресурси:„Използването на калциеви съединения (I). Илюстрация. (131884)".

Учителят: Защо алкалоземните метали се срещат в природата само под формата на съединения?

Планиран отговор: Алкалоземните метали се срещат в природата под формата на съединения, тъй като са много активни.

1. Използването на метали.(Слайд 14)

Магнезият и калцият се използват за производството на редки метали и леки сплави. Например магнезият е част от дуралуминия, а калцият е един от компонентите на оловни сплави, необходими за производството на лагери и кабелни обвивки.

Използване на цифрови ресурси: "Изделия от дуралуминий (N 131762)"

VII етап. Възпроизвеждане на знания на ново ниво (преформулирани въпроси).

Използване на цифрови ресурси: « Интерактивна задача.(№ 131869)".

1. Задачи за установяване на съответствие.

(Подготовка на ученици за GIA по химия, част Б).

СЪВПАДА. (Слайд 15)

В 1. С увеличаване на поредния номер на елемента в главната подгрупа на II група Периодична системасвойствата на елементите и образуваните от тях вещества се променят, както следва:

СМЯНА НА ИМОТИ

2) радиусът на атома B) не се променя

4) броят на електроните във външното ниво D) се увеличава

Отговор: A D C B

В 2. В поредицата от елементи Na - Mg - Al - Si, следваща промянаИмоти:(Слайд 16)

ПРОМЯНА НА ИМОТИ

1) редуциращите свойства А) се подобряват

2) броят на енергийните нива B) се увеличава

3) електроотрицателност B) намалява

4) броят на валентните електрони D) не се променя

Отговор: C D A B

1. Интерактивна задача.(Слайд 17)

Използване на цифрови ресурси: « Интерактивна задача.Уравнения за реакциите на магнезий и алкалоземни метали с кислород(№ 131869)".

Учителят моли един ученик да изпълни интерактивна задача

"Уравнения за реакциите на магнезий и алкалоземни метали с кислород"

На компютъра.

1. Морски шах.(Слайд 18)

Метали, които реагират с вода:

Отговор: Ca, Zn, Mg

1. Мозъчна атака. (Слайд 19)

Учителят: Използвайки знанията си за металите, обяснете:

1. Може ли калций да се съхранява във въздуха?
2. Защо литият се съхранява под слой керосин?
3. Кой химичен елемент ще бъде най-слабият редуциращ агент сред елементите от първата и втората група на основните подгрупи?
4. И ако сравните калций и калий. Кой от тези химични елементи ще бъде най-добрият редуциращ агент?

VII етап. Обобщаване на урока.

VIII етап. Домашна работа:(Слайд 20)

Използване на цифрови ресурси: не.

За всички:

1. Учебник: повторете § 12.

2. Писмено:

Страница 67 (учебник)

На "5" изпълнете упражнение No5 напълно

На "4" изпълнете верига от трансформации от упражнение No5

На "3" изпълнете верига от трансформации упражнение № 4

По избор:

3. Подгответе доклад на тема: "История на откриването на алкалоземни метали" и презентация на тема "Берилий".

I X етап. Отражение.(Слайд 21)

Използване на цифрови ресурси: не.

Понятието алкалоземни метали включва част от елементите от II група на Менделеевата система: берилий, магнезий, калций, стронций, барий, радий. Последните четири метала имат най-изразените признаци на алкалоземната класификация, следователно в някои източници берилият и магнезият не са включени в списъка, ограничен до четири елемента.

Металът получи името си поради факта, че когато техните оксиди взаимодействат с вода, се образува алкална среда. Физични свойства на алкалоземните метали: всички елементи имат сив метален цвят, при нормални условия имат твърда структура, плътността им нараства с увеличаване на серийния номер и имат много висока точка на топене. За разлика от алкалните метали, елементите от тази група не се режат с нож (с изключение на стронция). Химични свойства на алкалоземните метали: те имат два валентни електрона, активността се увеличава с увеличаване на атомния номер, действат като редуциращ агент в реакциите.

Характеристиката на алкалоземните метали показва тяхната висока активност. По-специално, това се отнася за елементи с голям сериен номер. Например, при нормални условия берилият не взаимодейства с кислород и халогени. За да стартира механизмът за реагиране, той трябва да бъде нагрят до температура над 600 градуса по Целзий. Магнезият при нормални условия има оксиден филм на повърхността и също не реагира с кислорода. Калцият се окислява, но доста бавно. Но стронцият, барият и радият се окисляват почти моментално, така че се съхраняват в среда без кислород под слой керосин.

Всички оксиди подобряват основните свойства с увеличаване на поредния номер на метала. Берилиевият хидроксид е амфотерно съединение, което не реагира с вода, но е силно разтворимо в киселини. Магнезиевият хидроксид е слаба основа, неразтворима във вода, но реагира с силни киселини. Калциевият хидроксид е силна, водоразтворима основа, която реагира с киселини. Бариевият и стронциевият хидроксид са силни основи, които са лесно разтворими във вода. А радиевият хидроксид е един от най-силните алкали, който реагира добре с вода и почти всички видове киселини.

Как да получите

Хидроксидите на алкалоземни метали се получават чрез излагане на чист елемент на вода. Реакцията протича при условия на стаята(с изключение на берилия, който изисква повишаване на температурата) с отделянето на водород. При нагряване всички алкалоземни метали реагират с халогени. Получените съединения се използват в производството на широка гама от продукти от химически торове до свръхпрецизни микропроцесорни части. Съединенията на алкалоземните метали показват същото висока активност, както и чисти елементи, така че те се използват в много химични реакции.

Най-често това се случва по време на обменни реакции, когато е необходимо да се измести по-малко активен метал от вещество. Те участват в окислително-възстановителните реакции като силен редуциращ агент. Двувалентните калциеви и магнезиеви катиони придават на водата така наречената твърдост. Това явление се преодолява чрез утаяване на йони с помощта на физическо въздействие или чрез добавяне на специални емолиенти към водата. Солите на алкалоземните метали се образуват чрез разтваряне на елементи в киселина или в резултат на обменни реакции. Получените съединения имат силна ковалентна връзкаи следователно имат ниска електропроводимост.

В природата алкалоземните метали не могат да бъдат намерени в чиста форма, тъй като бързо взаимодействат с тях заобикаляща среда, формиране химични съединения. Те са част от минералите и скалите, съдържащи се в дебелината земната кора. Калцият е най-разпространен, магнезият е малко по-нисък от него, барият и стронцият са доста разпространени. Берилият е рядък метал, докато радият е много рядък. За цялото време, изминало от откриването на радия, в целия свят са добити само един и половина килограма чист метал. Както повечето радиоактивни елементи, радият има четири изотопа.

Алкалоземните метали се получават чрез разлагане на сложни вещества и изолиране от тях чисто вещество. Берилият се добива чрез редуцирането му от флуорид при високи температури. Барият се възстановява от своя оксид. Калций, магнезий и стронций се получават чрез електролиза на тяхната хлоридна стопилка. Най-трудно е да се синтезира чист радий. Добива се чрез въздействие върху уранова руда. Според учените средно един тон руда представлява 3 грама чист радий, въпреки че има и богати находища, които съдържат до 25 грама на тон. За изолиране на метала се използват методите на утаяване, фракционна кристализация и йонообмен.

Приложение на алкалоземни метали

Обхватът на приложение на алкалоземните метали е много обширен и обхваща много индустрии. Берилият в повечето случаи се използва като легираща добавка в различни сплави. Увеличава твърдостта и здравината на материалите, добре предпазва повърхността от корозия. Също поради слабата абсорбция радиоактивно излъчванеберилият се използва в производството на рентгенови машини и в ядрената енергия.

Магнезият се използва като един от редуциращите агенти при производството на титан. Неговите сплави се отличават с висока якост и лекота, поради което се използват в производството на самолети, автомобили, ракети. Магнезиевият оксид гори с ярък, ослепителен пламък, който се отразява в армията, където се използва за направата на запалителни и трасиращи снаряди, сигнални ракети и светкавични гранати. Той е един от най-важните елементи за регулиране на нормалния процес на жизнена дейност на организма, поради което влиза в състава на някои лекарства.

Калцият в чиста форма практически не се използва. Необходим е за възстановяване на други метали от техните съединения, както и при производството на препарати за укрепване костна тъкан. Стронций се използва за редуциране на други метали и като основен компонент за производството на свръхпроводящи материали. Барият се добавя към много сплави, които са предназначени да работят в агресивни среди, тъй като има отлични защитни свойства. Радият се използва в медицината за краткотрайно облъчване на кожата при лечение на злокачествени тумори.

Структурата и свойствата на атомите. Берилий Be, магнезий Mg и алкалоземни метали: калций Ca, стронций Sr, барий Ba и радий Ra са елементи от основната подгрупа на група II (група IIA) на периодичната таблица на Д. И. Менделеев. Атомите на тези елементи съдържат два електрона на външно енергийно ниво, които даряват, когато химични взаимодействия, и следователно са най-силните редуциращи агенти. Във всички съединения те имат степен на окисление +2.

С увеличаване на серийния номер отгоре надолу в подгрупата се засилват редукционните свойства на елементите, което е свързано с увеличаване на радиусите на техните атоми.

Радият е радиоактивен елемент, съдържанието му в природата е малко.

Берилият, магнезият и алкалоземните метали са прости вещества. Леки сребристо-бели метали, стронций има златист оттенък. Той е много по-твърд от бария, докато барият е по-мек от оловото.

Във въздуха при нормална температура повърхността на берилий и магнезий е покрита със защитен оксиден филм. Алкалоземните метали взаимодействат по-активно с атмосферния кислород, така че те се съхраняват под слой керосин или в запечатани съдове, като алкалните метали.

При нагряване във въздуха всички разглеждани метали (ние ги обозначаваме с М) изгарят енергично с образуването на оксиди:

Реакцията на изгаряне на магнезия е придружена от ослепителна светкавица, използвана преди това при фотографиране на обекти в тъмни стаи. В момента използвам електрическа светкавица.

Берилият, магнезият и всички алкалоземни метали взаимодействат при нагряване с неметали - хлор, сяра, азот и др., образувайки съответно хлориди, сулфиди и нитриди:

При високи температуриметалите от основната подгрупа на група II (група IIA) на периодичната система на Д. И. Менделеев се окисляват от водород до хидриди:

Хидридите са твърди солеви съединения на метали с водород, подобни на халидите - съединения на метали с халогени. Сега явно ти стана ясно защо водородът също е в главната подгрупа на VII група (VIIА група).

От всички метали от основната подгрупа на група II (група IIA) на периодичната таблица на Д. И. Менделеев, само берилият практически не взаимодейства с вода (защитен филм на повърхността му го предотвратява), магнезият реагира с него бавно, останалите от металите си взаимодействат бурно с водата при нормални условия(фиг. 54):

Ориз. 54.
Взаимодействие с вода на метали от основната подгрупа на група II (група IIA) на периодичната система на Д. И. Менделеев

Подобно на алуминия, магнезият и калцият могат да възстановяват редки метали - ниобий, тантал, молибден, волфрам, титан и др. - от техните оксиди, например:

Такива методи за получаване на метали, по аналогия с алуминотермията, се наричат ​​магнезиева и калциева термия.

Магнезият и калцият се използват за производството на редки метали и леки сплави. Например, магнезият е част от дуралуминия, а калцият е един от компонентите на оловни сплави, необходими за производството на лагери и кабелни обвивки.

Съединения на берилий, магнезий и алкалоземни метали. В природата алкалоземните метали, както и алкалните метали, се срещат само под формата на съединения поради високата си химична активност.

МО оксидите са твърди бели огнеупорни вещества, устойчиви на високи температури. Те проявяват основни свойства, с изключение на берилиевия оксид, който има амфотерен характер.

Магнезиевият оксид е неактивен при реакция с вода, всички други оксиди взаимодействат много бурно с него:

MO + H 2 O \u003d M (OH) 2.

Оксидите се получават чрез печене на карбонати:

MSO 3 \u003d MO + CO 2.

В инженерството калциевият оксид CaO се нарича негасена вар, а MgO се нарича изгорен магнезий. И двата оксида се използват в производството на строителни материали.

Лабораторен опит No15
Получаване на калциев хидроксид и изследване на неговите свойства

Хидроксидите на алкалоземните метали са алкали. Разтворимостта им във вода нараства в серията

Ca (OH) 2 → Sr (OH) 2 → Ba (OH) 2.

Тези хидроксиди се получават чрез взаимодействие на съответния оксид с вода.

Реакцията на калциев оксид с вода се придружава от отделяне на голямо количество топлина и се нарича гасене на вар (фиг. 55), а полученият Ca (OH) 2 се нарича гасена вар:

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2.

Ориз. 55.
гасене на вар

Прозрачен разтвор на калциев хидроксид се нарича варна вода, а бяла суспензия на Ca (OH) 2 във вода се нарича варно мляко. Гасената вар намира широко приложение в строителството. Варовото мляко се използва в захарната промишленост за пречистване на сок от захарно цвекло.

Соли на берилий, магнезий и алкалоземни метали се получават чрез взаимодействието им с киселини. Халогенидите (флуориди, хлориди, бромиди и йодиди) на тези метали са бели кристални веществаповечето от тях са разтворими във вода. От сулфатите само берилиевите и магнезиевите сулфати са лесно разтворими във вода. Разтворимостта на сулфатите на елементите от основната подгрупа на група II от периодичната таблица на Д. И. Менделеев намалява от BeSO 4 до BaSO 4. Карбонатите на тези метали са слабо разтворими или неразтворими във вода.

Алкалоземните сулфиди, съдържащи малки количества примеси от тежки метали, след предварително осветяване започват да светят в различни цветове - червено, оранжево, синьо, зелено. Те са част от специални светещи бои, които се наричат ​​луминофори. Използват се за производство на светещи пътни знаци, циферблати на часовници и други изделия.

Помислете за най-важните съединения на елементите от основната подгрупа на група II (група IIA) на периодичната система на Д. И. Менделеев.

CaCO 3 - калциев карбонат - едно от най-разпространените съединения на Земята. Познавате добре такива минерали, които го съдържат като креда, мрамор, варовик (фиг. 56).

Ориз. 56.
Естествени калциеви съединения: а - креда; b - мрамор; в - варовик; g - калцит

Мраморът е минерал на скулптори, архитекти и плочкаджии. Много скулптори създават своите красиви творения от него (фиг. 57).

Ориз. 57.
Скулптурата на М. М. Антоколски "Цар Иван Василиевич Грозни" е изработена от мрамор

Стените на световноизвестния индийски мавзолей Тадж Махал са направени от мрамор (фиг. 58), много станции на московското метро са облицовани с него (фиг. 59).

Ориз. 58.
Тадж Махал - мавзолей-джамия, разположен в Агра (Индия), изработен от мрамор

Ориз. 59.
Московската метростанция "Трубная" е завършена с мрамор

Най-важният от тези минерали обаче е варовикът, без който не може да мине нито една сграда. Първо, той самият е отличен строителен камък (спомнете си известните одески катакомби - бивши кариери, в които се добива камък за изграждането на града), и второ, той е суровина за получаване на други материали: цимент, гасена и негасена вар, стъкло и др.

Пътищата се укрепват с варовик, а киселинността на почвата се намалява с прах.

Естествената креда е останки от черупки на древни животни. Един пример за употребата му са училищни пастели, пасти за зъби. Кредата се използва при производството на хартия, каучук, вар.

MgCO 2 - магнезиев карбонат, е необходим при производството на стъкло, цимент, тухли, както и в металургията за прехвърляне на отпадъчни скали, тоест несъдържащи метално съединение, в шлака.

CaSO 4 - калциев сулфат, среща се в природата под формата на минералния гипс CaSO 4 2H 2 O, който е кристален хидрат. Използва се в строителството, в медицината за налагане на фиксиране гипсови превръзки, получаване на отливки (фиг. 60). За това се използва полухидратен гипс 2CaSO 4 H 2 O - алабастър, който при взаимодействие с вода образува дихидратен гипс:

2CaSO 4 H 2 O + ZH 2 O \u003d 2 (CaSO 4 2H 2 O).

Тази реакция протича с отделяне на топлина.

Ориз. 60.
Гипсът се използва:
в медицината за производство на гипсови отливки (1), изкуствени облицовъчни и довършителни камъни (2), в строителството за производство на скулптури и скулптурни елементи (3), гипсокартон (4)

MgSO 4 - магнезиевият сулфат, известен като горчива или английска сол, се използва в медицината като слабително средство. Съдържано в морска водаи му придава горчив вкус.

BaSO 4 - бариев сулфат, поради неговата неразтворимост и способност да задържа рентгенови лъчиизползвани в рентгеновата диагностика ("баритна каша") за диагностика на заболявания стомашно-чревния тракт(фиг. 61).

Ориз. 61. "Баритовата каша" се използва в медицината за рентгенова диагностика

Ca 3 (PO 4) 2 - калциев фосфат, е част от фосфоритите (скала) и апатитите (минерал), както и в състава на костите и зъбите. Тялото на възрастен съдържа повече от 1 kg калций под формата на Ca 3 (PO 4) 2.

Калцият е незаменим за живите организми, той е материал за изграждането на костния скелет. Той играе важна роля в жизнените процеси: калциевите йони са необходими за работата на сърцето, участват в процесите на кръвосъсирване.

Калцият представлява повече от 1,5% от човешкото телесно тегло, 98% от калция се намира в костите. Калцият обаче е необходим не само за формирането на скелета, но и за функционирането на нервната система.

Човек трябва да получава 1,5 g калций на ден. Най-големи количествакалций се съдържа в сирене, извара, магданоз, маруля.

Магнезият също е основен биоелемент, играещ ролята на стимулатор на метаболизма, намиращ се в черния дроб, костите, кръвта, нервна тъкани мозък. Магнезий в човешкото тяломного по-малко от калция - само около 40 г. Магнезият е част от хлорофила и следователно участва в процесите на фотосинтеза. Без хлорофил няма да има живот, а без магнезий няма да има хлорофил, тъй като той съдържа 2% от този елемент.

Солите на алкалоземните метали оцветяват пламъците в ярки цветове, така че тези съединения се добавят към композициите за фойерверки (фиг. 62).

Ориз. 62.
Солите на алкалоземните метали се добавят към съставите за фойерверки

Откриване на магнезий и калций. Магнезият е получен за първи път от Г. Дейви през 1808 г. от бяла магнезия, минерал, открит близо до гръцкия град Магнезия. По името на минерала те дадоха името на просто вещество и химичен елемент.

Металът, получен от Г. Дейви, е замърсен с примеси и чист магнезийполучена от французина А. Бюси през 1829г

Калцият също е получен за първи път от Г. Дейви през 1808 г. Името на елемента идва от латинската дума cals, което означава "вар, мек камък".

Нови думи и понятия

1. Структурата на атомите на берилий и магнезий, алкалоземни метали.
2. Химични свойства на берилий, магнезий и алкалоземни метали: образуване на оксиди, хлориди, сулфиди, нитриди, хидриди и хидроксиди.
3. Магнезий и калций.
4. Оксиди на калций (негасена вар) и магнезий (изгорен магнезий). 5. Калциеви хидроксиди (гасена вар, варна вода, варно мляко) и други алкалоземни метали.
5. Соли: калциеви карбонати (креда, мрамор, варовик) и магнезий; сулфати (гипс, горчива сол, "баритна каша"); фосфати.

Алкалоземните метали включват метали от група IIA на периодичната таблица на D.I. Менделеев - калций (Ca), стронций (Sr), барий (Ba) и радий (Ra). В допълнение към тях основната подгрупа на група II включва берилий (Be) и магнезий (Mg). Външното енергийно ниво на алкалоземните метали има два валентни електрона. Електронната конфигурация на външното енергийно ниво на алкалоземните метали е ns 2 . В техните съединения те проявяват едно степен на окисление, равно на +2. В OVR те са редуциращи агенти, т.е. дари електрон.

С увеличаване на заряда на ядрото на атомите на елементите, които са част от групата на алкалоземните метали, йонизационната енергия на атомите намалява и радиусите на атомите и йоните се увеличават, металните знаци на химичните елементи се увеличават.

Физични свойства на алкалоземните метали

В свободно състояние Be е стоманеносив метал с плътна шестоъгълна кристална решетка, доста твърд и крехък. Във въздуха Be е покрит с оксиден филм, който му придава матов оттенък и намалява неговата химическа активност.

Магнезият под формата на просто вещество е бял метал, който, подобно на Be, придобива матов оттенък, когато е изложен на въздух поради образуването на оксиден филм. Mg е по-мек и пластичен от берилия. Кристалната решетка на Mg е шестоъгълна.

Свободните Ca, Ba и Sr са сребристобели метали. Когато са изложени на въздух, те моментално се покриват с жълтеникав филм, който е продукт на взаимодействието им със съставните части на въздуха. Калцият е доста твърд метал, Ba и Sr са по-меки.

Ca и Sr имат кубичен лицев център кристална решетка, барий - кубична плътно центрирана кристална решетка.

Всички алкалоземни метали се характеризират с наличието на метален тип химическа връзка, което обуславя високата им топло- и електропроводимост. Точките на кипене и топене на алкалоземните метали са по-високи от тези на алкалните метали.

Получаване на алкалоземни метали

Получаването на Be се извършва чрез реакция на редукция на неговия флуорид. Реакцията протича при нагряване:

BeF 2 + Mg = Be + MgF 2

Магнезият, калцият и стронцийът се получават чрез електролиза на разтопени соли, най-често хлориди:

CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2

Освен това, когато Mg се получава чрез електролиза на дихлоридна стопилка, към реакционната смес се добавя NaCl, за да се понижи температурата на топене.

За получаване на Mg в промишлеността се използват метални и въглеродни термични методи:

2(CaO×MgO) (доломит) + Si = Ca 2 SiO 4 + Mg

Основният начин за получаване на Ba е редукция на оксид:

3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3

Химични свойства на алкалоземните метали

Тъй като в н.а. повърхността на Be и Mg е покрита с оксиден филм - тези метали са инертни по отношение на водата. Ca, Sr и Ba се разтварят във вода, за да образуват хидроксиди, показващи силни основни свойства:

Ba + H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2

Алкалоземните метали могат да реагират с кислород и всички те, с изключение на бария, образуват оксиди в резултат на това взаимодействие, барий - пероксид:

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

Ba + O 2 \u003d BaO 2

Оксидите на алкалоземните метали, с изключение на берилия, проявяват основни свойства, Be - амфотерни свойства.

При нагряване алкалоземните метали са способни да взаимодействат с неметали (халогени, сяра, азот и др.):

Mg + Br 2 \u003d 2MgBr

3Sr + N 2 \u003d Sr 3 N 2

2Mg + 2C \u003d Mg 2 C 2

2Ba + 2P = Ba 3 P 2

Ba + H 2 = BaH 2

Алкалоземните метали реагират с киселини - разтварят се в тях:

Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2

Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2

Берилият реагира с водни разтвори на алкали - разтваря се в тях:

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

Качествени реакции

Качествена реакция към алкалоземните метали е оцветяването на пламъка от техните катиони: Ca 2+ оцветява пламъка в тъмно оранжево, Sr 2+ тъмночервен, Ba 2+ светлозелен.

Качествена реакция към бариевия катион Ba 2+ са SO 4 2- аниони, което води до образуването на бяла утайка от бариев сулфат (BaSO 4), неразтворим в неорганични киселини.

Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Все още няма HTML версия на произведението.
Можете да изтеглите архива на работата, като кликнете върху връзката по-долу.

Подобни документи

основни характеристикигрупи. Берилий и магнезий. История, разпространение, получаване, особености, физични свойства, приложение на алкалоземни метали. Химични свойства на алкалоземните метали и техните съединения.

резюме, добавено на 30.05.2003 г


Метали. Методи за получаване на метали. Химични свойства на металите. Характеристики на металите от основната подгрупа на I група. Характеристика на елементите от главната подгрупа на II група. Характеристика на елементите от главната подгрупа на III група. Алуминий. преходни метали

резюме, добавено на 18.05.2006 г


Съединения на магнезий, калций и барий лекарства. Промени в групата на атомните и йонни радиуси, йонизационен потенциал. Качествени реакции към йони на магнезий, калций, стронций. Биологичната роля на магнезия и калция, значението им за организма.

резюме, добавено на 14.04.2015 г


Историята на откриването на елементите, тяхното разпространение в природата. Промени в групата радиуси на атоми и йони. Сравнение на свойствата на прости вещества от група IIA. Антагонизъм на магнезий и калций, техните биологична роляв организма. Токсичност на берилий и барий.

резюме, добавено на 30.11.2011 г


Физиологична роляберилий в човешкото тяло, неговите синергисти и антагонисти. Ролята на магнезия в човешкото тяло за осигуряване на протичането на различни жизнени процеси. Неутрализиране на излишната киселинност на организма. Стойността на стронций за хората.

резюме, добавено на 05/09/2014


Взаимодействие на литий, натрий, калий с вода. Изследване на физичните и химичните свойства на бинарните кислородни съединения. Най-важните съединения на алкалоземните метали. Редокс свойства на пероксидите. Използването на органометални съединения.

презентация, добавена на 07.08.2015 г


Магнезият като елемент от главната подгрупа на втора група, трети период с атомен номер 12, неговите основни физични и химични свойства, структурата на атома. Разпространението на магнезий, съединения и техния обхват практическо приложение. Клетъчна регенерация.