베릴륨 마그네슘과 알칼리 토금속의 화합물 표. 베릴륨, 마그네슘 및 알칼리 토금속 - Knowledge Hypermarket

수업 개발은 "베릴륨, 마그네슘 및 알칼리 토금속"이라는 주제에 대한 9학년 수업에 전체적으로 사용할 수 있으며, 예를 들어 확인할 때 비디오 구술과 같이 별도의 부분을 사용할 수도 있습니다. 숙제, 연습 "Test yourself"(그룹 작업), 학생들이 주 (최종) 인증, 게임 "Tic-tac-toe"및 학습 자료를 통합하기위한 개별 대화식 작업을 준비하는 데 도움이됩니다. 금속과 산소의 상호작용.

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시사:

수업 개요.

선생님: 샤라포바 라리사 이고레브나

클래스: 9

주제: 화학

강의 주제: "베릴륨, 마그네슘 및 알칼리 토금속"

교육 과정에서 수업 장소: 커리큘럼에 따른 수업.

수업의 목적: 세 가지 존재 형태의 일반, 특수 및 특이에 비추어 알칼리 토금속에 대한 일반적인 설명을 제공합니다. 화학 원소: 원자, 단순 물질및 복합 물질.

작업:

1. 원소의 일련번호에 따라 특성 및 전자 구조의 변화 패턴이 가장 명확하게 나타나는 전형적인 금속군을 학생들에게 익히기.

단순하고 복잡한 물질의 물리적 및 화학적 특성을 입증하는 데 주기율표와 전자 이론을 사용하도록 학생들을 계속 가르칩니다.

방정식 쓰기 기술 향상 화학 반응.

2. 화학 과학 및 실무에 대한 지속 가능한 관심의 지속적인 발전에 기여합니다.

과학적,인지 적 및 의사 소통 능력, 분석 능력, 연구중인 자료에서 가장 중요한 것을 강조하고 결론을 도출하는 능력을 계속 개발하십시오.

3. 학습에 대한 긍정적인 태도를 기르고, 주제에 대한 사랑을 심어주고, 참가자들 사이에 편안한 관계를 만듭니다.

수업 유형. 디지털 교육 리소스를 사용하여 지식 테스트 요소로 새로운 자료를 학습하는 수업입니다.

수업 유형. 학생들의 지식을 통제하는 요소를 설명하고 설명합니다.

장비:

교사용: 컴퓨터, 멀티미디어 프로젝터, Microsoft PowerPoint 프레젠테이션, 스피릿 램프, 성냥, 파일, 측정 실린더, 화학 유리잔.

학생용: 학생의 자기 성찰 및 자기 평가 시트, 반사가 있는 시트, 빨간색 및 파란색 펜.

시약: 칼슘, 물, 마그네슘 및 염산.

수업 중.

나는 무대. 정리 시간.

II 단계. 주제보고, 수업 목표 및 목표 설정, 학생들의 학습 활동 동기 부여.

3기. 숙제를 확인합니다.

사용된 디지털 리소스: 없음

a) 4명이 칠판에 불려 숙제 연습을 칠판에 재현합니다.

재현된 연습문제는 정면점검 마지막에 점검한다.

첫 번째 학생: 연습 1. 다음 변환을 수행하는 데 사용할 수 있는 반응식을 작성하십시오.

가) Li  Li 2 O  LiOH  LiCl

계획된 대응:

  1. 4Li + O2  2Li2O
  2. Li2O + H2O  2LiOH
  3. LiOH + HCl  LiCl + H2O

두 번째 학생:

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

계획된 대응:

1) 2Na + O2  Na2O2

2) Na2O2 + Na  Na2O

3) Na2O + H2O  2NaOH

4) 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 +2 H2O

세 번째 학생: 적어 화학적 특성칼륨.

계획된 대응:

  1. 2K + H 2  2KH
  2. 2K +Cl2  2KCl
  3. 2K + S  K2S
  4. 케이 2 오 2 + 오 2  케이 2 오 2
  5. K2O2 + 2K  2K2O
  6. 2K + 2H2O  2KOH + H2
  7. 2K +2 HCl (CONC)  2KCl + H2

4번째 학생: 수산화칼륨의 화학적 성질을 적으세요.

계획된 대응:

  1. KOH+ HCl  KCl+ H 2 O
  2. 2KOH+CO2  K2CO3 + H2O
  3. 2KOH + CuSO4  Cu(OH)2 + K2SO4

b) 문제에 대한 정면 대화.

  1. 알칼리 금속 계열에 속하는 화학 원소는 무엇입니까?
  2. 자연에서 알칼리 금속은 어디에 있습니까?
  3. 알칼리 금속염은 어떻게 식별할 수 있습니까?

c) 자제력이 있는 비디오 받아쓰기 및 디지털 리소스 사용:

  1. Microsoft Office PowerPoint 형식의 프레젠테이션

(슬라이드 번호 2: "나트륨과 물의 상호 작용" 비디오 단편(N131756)"; 슬라이드 번호 3: "알루미노테르미" 비디오 단편(N131915)");

d) 비디오 받아쓰기 확인. 학생들은 서로의 화학 반응 방정식을 확인하고 평가한 다음 철자를 확인합니다.

슬라이드 번호 4.

IV 단계. 눈의 물리적 분:

눈을 감고 눈을 꼭 감고 빠르게 깜박입니다. 그런 다음 고개를 왼쪽, 오른쪽, 위, 아래, 창밖으로 돌리지 말고 열고 살펴보세요.

V 스테이지. 학생들의 지식 업데이트. 공과의 주제.

사용된 디지털 리소스: 없음.

VI 단계. 주요 하위 그룹의 두 번째 그룹의 단순 물질 및 요소에 대한 지식의 형성 및 향상.

1) “칼슘. 삽화. (N 131846)";

2) “나트륨. 삽화. (N 131747)"

3) "두랄루민으로 만든 제품(N 131762)"

4) "칼슘 화합물의 사용 (I). 삽화. (131884)".

1) 원자의 구조와 성질.

교사: 작업을 수행합니다. 베릴륨, 마그네슘, 칼슘의 전자 구조 다이어그램을 만드십시오.

a) 3명이 이사회에 소집된다. 나머지 학생들은 이 작업을 공책에 씁니다.

사부: 이 원소들의 전자 구조는 어떤 공통점이 있고 어떤 차이가 있습니까?

이것이 복구 속성에 어떤 영향을 미칩니까? (슬라이드 6)

그리고 첫 번째와 두 번째 그룹의 원소 중 가장 약한 환원제는 어떤 화학 원소가 될 것입니다.

주요 하위 그룹의 두 번째 그룹 요소의 산화물 및 수산화물은 어떤 특성을 나타낼 것입니까?(슬라이드 7)

2) 물리적 특성

교사: 비교해보세요 물리적 특성나트륨과 칼슘.(슬라이드 8)

디지털 자원 사용: “칼슘. 삽화. (N 131846)";

"나트륨. 삽화. (N 131747)"

계획된 대응.

칼슘은 나트륨보다 2배 많은 자유 전자를 가지고 있지만, 전기행동이 더 나빠질 것입니다. 전류는 하전 입자의 방향성 이동이기 때문입니다. 입자가 많을수록 움직임을 합리화하기가 더 어렵습니다. 칼슘은 더 잘 빛나고 자유 전자가 많을수록 일광이 더 잘 반사됩니다. 가소성과 가단성은 더 나빠질 것이며 더 많은 수의 전자에 의해 방지됩니다..

결론. 칼슘은 은백색이며 상당히 단단한 금속, 뚜렷한 금속 광택이 있습니다.

  1. 금속의 화학적 성질. (슬라이드 9, 10, 11)

단순 물질(비금속)과 반응(슬라이드 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

M + H2 = MH2

복잡한 물질과 반응: (슬라이드 10)

Only Be는 물과 상호 작용하지 않습니다.

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

Mg, Ca는 희소금속을 환원시킬 수 있다.)

2Mg + TiO2 = 2MgO +Ti – 마그네슘열

5Ca + V2O5 = 5CaO + 2V- 칼슘체온

1번을 경험하세요. 칼슘과 물의 상호 작용.

칼슘 조각을 줄로 닦고 작은 조각을 물 컵에 넣고 실린더로 덮습니다. 수소가 공기와 혼합되고 연소 중에 팝이 들리도록 부피의 2/3까지만 실린더에 물을 채우는 것이 좋습니다.

페놀프탈레인 용액을 물에 첨가하면 용액에서 라즈베리가 됩니다. 이는 환경이 알칼리성임을 의미합니다.

Ca + H2O  Ca(OH)2 + H2

결론 칼슘 활성 금속, 그래서 그것은 물에서 수소를 대체합니다.

Mg + H 2 O \u003d MgO + H 2 - 비디오 클립(슬라이드 12)

결론. 마그네슘은 가열될 때만 물에서 수소를 대체합니다. 그룹에서 더 높기 때문에 칼슘보다 덜 활동적입니다.

선생님:

마그네슘과 칼슘은 산과 상호 작용합니까?(슬라이드 12)

2번을 경험하세요. 마그네슘 부스러기를 시험관에 붓고 염산을 첨가하면 반응 결과 수소가 빠르게 방출됩니다.

Mg + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2

결론. 마그네슘은 산과 반응하여 수소를 대체하고,칼슘은 산성 용액에 포함된 물과 상호 작용합니다.

  1. 자연의 금속. (슬라이드 13)

디지털 리소스 사용:“칼슘 화합물의 사용(I). 일러스트레이션. (131884)".

사부: 자연계에서 알칼리 토금속은 왜 화합물 형태로만 발견되는가?

계획된 대응: 알칼리토금속은 활성이 매우 강하여 자연계에서 화합물 형태로 발견됩니다.

  1. 금속 사용.(슬라이드 14)

마그네슘과 칼슘은 희귀 금속과 경합금을 생산하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 마그네슘은 두랄루민의 일부이며 칼슘은 베어링 및 케이블 외피 제조에 필요한 납 합금의 구성 요소 중 하나입니다.

디지털 자원 사용: "두랄루민으로 만든 제품(N 131762)"

VII 단계. 새로운 수준의 지식 재생산(재구성된 질문).

디지털 리소스 사용: « 대화형 작업.(제131869호)".

  1. 규정 준수를 위한 작업.

(화학에서 GIA를 위한 학생 준비, 파트 B).

성냥. (슬라이드 15)

안으로 1. 그룹 II의 주요 하위 그룹에 있는 요소의 서수가 증가함에 따라 주기율표원소의 속성과 그들이 형성하는 물질은 다음과 같이 변합니다.

속성 변경

2) 원자 B의 반지름은 변하지 않는다.

4) 외부 레벨 D)의 전자 수 증가

답: A D C B

안으로 2. Na - Mg - Al - Si의 일련의 원소에서, 다음 변경속성:(슬라이드 16)

속성 변경

1) 환원성 A) 향상됨

2) 에너지 준위의 수 B) 증가

3) 전기 음성도 B) 감소

4) 원자가 전자의 수 D)는 변하지 않는다

답: C D A B

  1. 대화형 작업.(슬라이드 17)

디지털 자원의 사용: « 대화형 작업.마그네슘 및 알칼리 토금속과 산소의 반응에 대한 방정식(제131869호)".

교사가 한 학생에게 대화형 작업을 완료하도록 요청합니다.

"마그네슘과 알칼리 토금속과 산소의 반응에 대한 방정식"

컴퓨터에서.

  1. 틱택토.(슬라이드 18)


물과 반응하는 금속:

사

답: Ca, Zn, Mg

  1. 영감. (슬라이드 19)

교사: 금속에 대한 지식을 사용하여 다음을 설명하십시오.

  1. 칼슘을 공기 중에 저장할 수 있습니까?
  2. 등유 층 아래에 ​​리튬이 저장되는 이유는 무엇입니까?
  3. 주요 하위 그룹의 첫 번째 및 두 번째 그룹의 원소 중 가장 약한 화학 원소는 무엇입니까?
  4. 그리고 칼슘과 칼륨을 비교한다면. 다음 화학 원소 중 가장 좋은 환원제는 무엇입니까?

VII 단계. 수업을 요약합니다.

VIII 단계. 숙제:(슬라이드 20)

디지털 자원의 사용: 아니오.

모든:

1. 교과서: § 12를 반복하십시오.

2. 서면으로:

페이지 67 (교과서)

"5"에서 운동 번호 5를 완전히 수행하십시오.

"4"에서 연습 번호 5의 변환 체인을 수행합니다.

"3"에서 변환 연습 번호 4를 수행합니다.

선택 과목:

3. "알칼리 토금속 발견의 역사" 주제에 대한 보고서와 "베릴륨" 주제에 대한 프레젠테이션을 준비합니다.

나 X 스테이지. 반사.(슬라이드 21)

디지털 자원의 사용: 아니오.

교사 활동

학생 활동

원하는 문자를 선택하세요:

A) 확실한 지식을 얻었고 모든 자료를 배웠습니다.

B) 자료를 부분적으로 배웠습니다.

C) 많이 이해하지 못했지만 여전히 일해야합니다.

기분 이모티콘 삽입:

좋아요, 무관심하고 지루합니다.

통합 문서와 자체 평가 및 자체 평가 시트를 제출하십시오.

자체 평가 및 자체 평가 시트 작성

알칼리 토금속의 개념은 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 라듐과 같은 Mendeleev 시스템의 그룹 II 요소의 일부를 포함합니다. 마지막 4개의 금속은 알칼리 토류 분류의 가장 두드러진 징후를 가지고 있으므로 일부 출처에서는 베릴륨과 마그네슘이 목록에 포함되지 않고 4개 원소로 제한됩니다.

금속은 산화물이 물과 상호 작용할 때 알칼리성 환경이 형성된다는 사실 때문에 그 이름을 얻었습니다. 알칼리 토금속의 물리적 특성: 모든 원소는 회색 금속 색상을 가지며 정상적인 조건에서는 견고한 구조를 가지며 일련 번호가 증가함에 따라 밀도가 증가하며 녹는점이 매우 높습니다. 알칼리 금속과 달리 이 그룹의 원소는 칼로 자르지 않습니다(스트론튬 제외). 알칼리 토금속의 화학적 특성: 두 개의 원자가 전자를 가지며 원자 번호가 증가함에 따라 활성이 증가하고 반응에서 환원제로 작용합니다.

알칼리 토금속의 특성은 높은 활성을 나타냅니다. 특히 이것은 일련 번호가 큰 요소에 적용됩니다. 예를 들어 정상적인 조건에서 베릴륨은 산소 및 할로겐과 상호 작용하지 않습니다. 응답 메커니즘을 시작하려면 섭씨 600도 이상의 온도로 가열해야 합니다. 정상적인 조건에서 마그네슘은 표면에 산화막을 가지고 있으며 산소와도 반응하지 않습니다. 칼슘은 산화되지만 다소 느립니다. 그러나 스트론튬, 바륨 및 라듐은 거의 즉시 산화되므로 등유 층 아래 산소가 없는 환경에 저장됩니다.

모든 산화물은 금속의 서수가 증가함에 따라 기본 특성이 향상됩니다. 수산화 베릴륨은 물과 반응하지 않지만 산에 잘 녹는 양성 화합물입니다. 수산화마그네슘은 약알칼리성으로 물에 녹지 않지만 강산. 수산화칼슘은 산과 반응하는 강한 수용성 염기입니다. 바륨 및 수산화스트론튬은 물에 쉽게 용해되는 강염기입니다. 그리고 수산화 라듐은 물 및 거의 모든 종류의 산과 잘 반응하는 가장 강한 알칼리 중 하나입니다.

얻는 방법

알칼리 토금속 수산화물은 순수한 원소를 물에 노출시켜 얻습니다. 반응은 객실 조건(온도 상승이 필요한 베릴륨 제외) 수소 방출. 가열하면 모든 알칼리 토금속은 할로겐과 반응합니다. 생성된 화합물은 화학 비료에서 초정밀 마이크로프로세서 부품에 이르기까지 광범위한 제품 생산에 사용됩니다. 알칼리 토금속 화합물은 같은 것을 나타냅니다. 높은 활동, 순수 원소뿐만 아니라 많은 화학 반응에 사용됩니다.

대부분의 경우 이것은 물질에서 덜 활성인 금속을 대체해야 하는 교환 반응 중에 발생합니다. 그들은 강력한 환원제로 산화 환원 반응에 참여합니다. 2가 칼슘 및 마그네슘 양이온은 물에 소위 경도를 부여합니다. 이 현상은 물리적 충격을 가하거나 물에 특수 연화제를 첨가하여 이온을 침전시킴으로써 극복됩니다. 알칼리 토금속 염은 원소를 산에 용해시키거나 교환 반응의 결과로 형성됩니다. 결과 화합물은 강한 공유 결합따라서 전기 전도성이 낮습니다.

자연에서 알칼리 토금속은 순수한 형태로 발견될 수 없습니다. 환경, 형성 화합물. 그들은 두께에 포함된 광물과 암석의 일부입니다. 지각. 칼슘이 가장 흔하고 마그네슘은 약간 열등하며 바륨과 스트론튬은 매우 일반적입니다. 베릴륨은 희귀 금속인 반면 라듐은 매우 희귀한 금속입니다. 라듐이 발견된 이후 지금까지 전 세계에서 채굴된 순수 금속의 양은 1.5kg에 불과합니다. 대부분의 방사성 원소와 마찬가지로 라듐에는 4개의 동위원소가 있습니다.

알칼리 토금속은 복합 물질을 분해하고 분리하여 얻습니다. 순수한 물질. 베릴륨은 고온에서 불소를 환원시켜 채굴합니다. 바륨은 산화물에서 회수됩니다. 칼슘, 마그네슘 및 스트론튬은 염화물 용융물을 전기분해하여 얻습니다. 가장 어려운 것은 순수한 라듐을 합성하는 것입니다. 우라늄 광석에 충돌하여 채굴됩니다. 과학자들에 따르면, 평균적으로 1톤의 광석은 3그램의 순수 라듐을 차지하지만 톤당 25그램을 포함하는 풍부한 광상도 있습니다. 침전, 분별 결정화 및 이온 교환 방법은 금속을 분리하는 데 사용됩니다.

알칼리 토금속의 응용

알칼리 토금속의 적용 범위는 매우 광범위하며 많은 산업 분야를 포괄합니다. 베릴륨은 대부분의 경우 다양한 합금에서 합금 첨가제로 사용됩니다. 재료의 경도와 강도를 높이고 표면을 부식으로부터 잘 보호합니다. 또한 흡수력이 약하기 때문에 방사능 방사선베릴륨은 엑스레이 기계 제조 및 원자력 발전에 사용됩니다.

마그네슘은 티타늄 생산에서 환원제 중 하나로 사용됩니다. 그 합금은 고강도와 가벼움으로 구별되므로 항공기, 자동차, 로켓 제조에 사용됩니다. 산화 마그네슘은 밝고 눈부신 불꽃을 내며 타는데, 이는 군대에서 소이탄과 예광탄, 조명탄, 섬광탄을 만드는 데 사용됩니다. 그것은 신체의 정상적인 생명 활동 과정을 조절하는 가장 중요한 요소 중 하나이므로 일부 약물의 일부입니다.

순수한 형태의 칼슘은 실제로 사용되지 않습니다. 강화를위한 준비 생산뿐만 아니라 화합물에서 다른 금속을 복원하는 데 필요합니다. 뼈 조직. 스트론튬은 다른 금속을 환원시키는 데 사용되며 초전도 물질 생산의 주성분으로 사용됩니다. 바륨은 뛰어난 보호 특성을 가지고 있기 때문에 공격적인 환경에서 작동하도록 설계된 많은 합금에 첨가됩니다. 라듐은 악성 종양 치료에서 단기 피부 방사선 조사를 위해 의학에 사용됩니다.

원자의 구조와 성질. 베릴륨 Be, 마그네슘 Mg 및 알칼리 토금속: 칼슘 Ca, 스트론튬 Sr, 바륨 Ba 및 라듐 Ra는 주기율표 D. I. Mendeleev의 그룹 II(IIA 그룹)의 주요 하위 그룹의 원소입니다. 이 원소의 원자는 외부 에너지 준위에서 두 개의 전자를 포함하고 있으며, 화학적 상호작용, 따라서 가장 강력한 환원제입니다. 모든 화합물에서 산화 상태는 +2입니다.

하위 그룹의 위에서 아래로 일련 번호가 증가함에 따라 원소의 환원 특성이 향상되며 이는 원자 반경의 증가와 관련됩니다.

라듐은 방사성 원소이며 자연의 함량은 적습니다.

베릴륨, 마그네슘 및 알칼리 토금속은 단순 물질입니다.. 밝은 은백색 금속인 스트론튬은 황금색을 띤다. 바륨보다 훨씬 단단하고 바륨은 납보다 부드럽습니다.

상온의 공기 중에서 베릴륨과 마그네슘의 표면은 보호 산화막으로 덮여 있습니다. 알칼리 토금속은 대기 산소와 더 활발하게 상호 작용하므로 등유 층 아래 또는 알칼리 금속과 같은 밀폐 용기에 저장됩니다.

공기 중에서 가열하면 고려중인 모든 금속 (M으로 표시)이 산화물 형성과 함께 격렬하게 연소됩니다.

마그네슘의 연소 반응은 눈부신 플래시를 동반하며 이전에는 어두운 방에서 물체를 촬영할 때 사용되었습니다. 현재 전기 플래시를 사용하고 있습니다.

베릴륨, 마그네슘 및 모든 알칼리 토금속은 비금속(염소, 황, 질소 등)과 가열될 때 상호 작용하여 각각 염화물, 황화물 및 질화물을 형성합니다.

~에 고온 D. I. Mendeleev의 주기율표의 그룹 II (IIA 그룹)의 주요 하위 그룹의 도끼 금속은 수소에 의해 수소화물로 산화됩니다.

수소화물은 할로겐과 금속의 화합물인 할로겐화물과 유사한 수소와 금속의 고체 염 유사 화합물입니다. 이제 수소가 그룹 VII(그룹 VIIA)의 주요 하위 그룹에 속하는 이유가 분명해졌습니다.

주기율표 D. I. Mendeleev의 그룹 II (IIA 그룹)의 주요 하위 그룹의 모든 금속 중에서 베릴륨 만 실제로 물과 상호 작용하지 않으며 (표면의 보호막이 방지) 마그네슘은 천천히 반응하고 나머지는 의 금속은 물과 격렬하게 상호 작용합니다. 정상적인 조건(그림 54):

쌀. 54.
D. I. Mendeleev의 주기율표의 그룹 II(그룹 IIA)의 주요 하위 그룹 금속 물과의 상호 작용

알루미늄과 마찬가지로 마그네슘과 칼슘은 산화물에서 니오븀, 탄탈륨, 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄 등의 희귀 금속을 복원할 수 있습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

aluminothermy와 유사하게 금속을 얻는 이러한 방법을magnesiumthermy 및 calciumthermy라고합니다.

마그네슘과 칼슘은 희귀 금속과 경합금을 생산하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 마그네슘은 두랄루민의 일부이며 칼슘은 베어링 및 케이블 외피 제조에 필요한 납 합금의 구성 요소 중 하나입니다.

베릴륨, 마그네슘 및 알칼리 토금속의 화합물. 자연계에서 알칼리 금속과 같은 알칼리 토금속은 화학적 활성이 높기 때문에 화합물 형태로만 발견됩니다.

MO 산화물은 고온에 강한 고체 백색 내화 물질입니다. 양쪽성 특성이 있는 베릴륨 산화물을 제외하고 기본 특성을 나타냅니다.

산화 마그네슘은 물과의 반응에서 비활성이며 다른 모든 산화물은 매우 격렬하게 상호 작용합니다.

MO + H2O \u003d M(OH)2.

산화물은 탄산염을 배소하여 얻습니다.

MSO 3 \u003d MO + CO 2.

공학에서는 산화칼슘 CaO를 생석회라고 하고 MgO를 탄 마그네시아라고 합니다. 이 산화물은 모두 건축 자재 생산에 사용됩니다.

실험실 실험 15번
수산화칼슘의 제조 및 특성 연구

알칼리 토금속의 수산화물은 알칼리입니다. 물에 대한 용해도는 시리즈에서 증가합니다.

Ca(OH)2 → Sr(OH)2 → Ba(OH)2.

이러한 수산화물은 해당 산화물을 물과 반응시켜 얻습니다.

산화칼슘과 물의 반응은 많은 양의 열 방출을 수반하며 이를 석회 소석회라고 하며(그림 55), 생성된 Ca(OH)2를 소석회라고 합니다.

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

쌀. 55.
석회 슬레이킹

수산화칼슘의 투명한 용액을 석회수라고 하고 물에 Ca(OH)2의 흰색 현탁액을 석회유라고 합니다. 소석회는 건설에 널리 사용됩니다. 라임 우유는 설탕 산업에서 사탕무 주스를 정제하는 데 사용됩니다.

베릴륨, 마그네슘 및 알칼리 토금속의 염은 산과 반응하여 얻습니다. 이 금속의 할로겐화물(불화물, 염화물, 브롬화물 및 요오드화물)은 흰색입니다. 결정 물질대부분은 물에 용해됩니다. 황산염 중에서 베릴륨과 황산마그네슘만이 물에 쉽게 용해됩니다. 주기율표 D. I. Mendeleev의 그룹 II의 주요 하위 그룹 요소의 황산염 용해도는 BeSO 4에서 BaSO 4로 감소합니다. 이들 금속의 탄산염은 물에 난용성 또는 불용성입니다.

소량의 중금속 불순물을 포함하는 알칼리 토금속 황화물은 예비 조명 후 빨강, 주황, 파랑, 녹색 등 다양한 색상으로 빛나기 시작합니다. 형광체라고하는 특수 발광 페인트의 일부입니다. 그들은 빛나는 도로 표지판, 시계 다이얼 및 기타 제품의 제조에 사용됩니다.

D. I. Mendeleev의 주기율표의 그룹 II (IIA 그룹)의 주요 하위 그룹 요소의 가장 중요한 화합물을 고려하십시오.

CaCO 3 - 탄산칼슘 - 지구상에서 가장 흔한 화합물 중 하나. 분필, 대리석, 석회석과 같은 광물을 포함하는 광물에 대해 잘 알고 있습니다(그림 56).

쌀. 56.
천연 칼슘 화합물: a - 분필; b - 대리석; c - 석회암; g - 방해석

대리석은 조각가, 건축가 및 타일공의 광물입니다. 많은 조각가들이 그것으로 아름다운 작품을 만들었습니다(그림 57).

쌀. 57.
M. M. Antokolsky "Tsar Ivan Vasilyevich the Terrible"의 조각품은 대리석으로 만들어졌습니다.

세계적으로 유명한 인도 영묘 Taj Mahal의 벽은 대리석으로 만들어졌으며 (그림 58) 모스크바 지하철의 많은 역이 줄 지어 있습니다 (그림 59).

쌀. 58.
Taj Mahal - 대리석으로 만든 Agra (인도)에 위치한 영묘 모스크

쌀. 59.
모스크바 지하철역 "Trubnaya"는 대리석으로 마감되었습니다.

그러나 이러한 광물 중 가장 중요한 것은 석회석이며, 이것이 없이는 어떤 건물도 지을 수 없습니다. 첫째, 그 자신은 훌륭한 건축 석재입니다 (유명한 오데사 지하 묘지-도시 건설을 위해 석재를 채굴했던 이전 채석장을 기억하십시오). 둘째, 시멘트, 소석회 및 생석회와 같은 다른 재료를 얻기위한 원료입니다. 유리 등

석회 자갈로 도로를 강화하고 가루로 토양 산도를 낮춥니다.

천연 분필은 고대 동물의 껍데기 유적입니다. 그 사용의 한 예는 학교 크레용, 치약입니다. 분필은 종이, 고무, 백색 도료 생산에 사용됩니다.

MgCO 2 - 탄산 마그네슘은 유리, 시멘트, 벽돌 생산 및 야금에서 금속 화합물을 함유하지 않은 폐석을 슬래그로 옮기는 데 필요합니다.

CaSO 4 - 황산 칼슘은 결정질 수화물 인 광물 석고 CaSO 4 · 2H 2 O의 형태로 자연에서 발생합니다. 고정 부과를 위해 건축, 의학에 사용 석고 붕대, 캐스트 획득(그림 60). 이를 위해 반수화물 석고 2CaSO 4 H 2 O가 사용됩니다-설화 석고는 물과 상호 작용할 때 이수화물 석고를 형성합니다.

2CaSO4H2O + ZH2O \u003d 2 (CaSO42H2O).

이 반응은 열 방출과 함께 진행됩니다.

쌀. 60.
석고가 사용됩니다:
석고 모형 제조용 의약품(1), 인조 외장 및 마무리 석재(2), 조각 및 조각 요소 제조용 건설(3), 건식 벽체(4)

MgSO 4 - 쓴맛 또는 Epsom 소금으로 알려진 황산 마그네슘은 의학에서 완하제로 사용됩니다. 에 포함된 바닷물그리고 쓴맛을 줍니다.

BaSO 4 - 불용성 및 보유 능력으로 인한 황산 바륨 엑스레이질병 진단을 위한 X선 진단("중정석 죽")에 사용 위장관(그림 61).


쌀. 61. "중정석 죽"은 X선 진단용 의약품으로 사용된다.

Ca 3 (PO 4) 2 - 인산 칼슘은 뼈와 치아의 구성뿐만 아니라 인산염 (암석)과 인회석 (미네랄)의 일부입니다. 성인의 몸에는 Ca 3 (PO 4) 2 형태의 칼슘이 1kg 이상 포함되어 있습니다.

칼슘은 살아있는 유기체에 필수적이며 뼈 골격을 구성하는 재료입니다. 그것은 생명 과정에서 필수적인 역할을합니다. 칼슘 이온은 심장 활동에 필요하고 혈액 응고 과정에 참여합니다.

칼슘은 인체 체중의 1.5% 이상을 차지하며, 칼슘의 98%는 뼈에 있습니다. 그러나 칼슘은 골격 형성뿐만 아니라 신경계 기능에도 필요합니다.

사람은 하루에 1.5g의 칼슘을 섭취해야 합니다. 최대 수량칼슘은 치즈, 코티지 치즈, 파슬리, 양상추에서 발견됩니다.

마그네슘은 또한 간, 뼈, 혈액, 신경 조직그리고 뇌. 마그네슘 인간의 몸칼슘보다 훨씬 적습니다-약 40g에 불과합니다 마그네슘은 엽록소의 일부이므로 광합성 과정에 관여합니다. 엽록소가 없으면 생명이 없고, 마그네슘이 없으면 엽록소도 없습니다.

알칼리 토금속 염은 밝은 색상의 화염을 발산하므로 이러한 화합물은 불꽃놀이 구성에 추가됩니다(그림 62).

쌀. 62.
불꽃놀이 조성물에 알칼리 토금속 염이 첨가됨

마그네슘과 칼슘의 발견. 마그네슘은 1808년 G. Davy가 그리스 도시 마그네시아 근처에서 발견되는 광물인 백색 마그네시아에서 처음 얻었습니다. 광물의 이름으로 그들은 단순한 물질과 화학 원소에 이름을 붙였습니다.

G. Davy가 얻은 금속은 불순물로 오염되어 있었고, 순수한 마그네슘 1829년 프랑스인 A. 뷔시가 받은

칼슘은 또한 1808년 G. Davy에 의해 처음 획득되었습니다. 원소의 이름은 "석회, 부드러운 돌"을 의미하는 라틴어 cals에서 유래되었습니다.

새로운 단어와 개념

  1. 베릴륨과 마그네슘, 알칼리 토금속 원자의 구조.
  2. 베릴륨, 마그네슘 및 알칼리 토금속의 화학적 특성: 산화물, 염화물, 황화물, 질화물, 수소화물 및 수산화물 형성.
  3. 마그네슘과 칼슘.
  4. 칼슘(생석회) 및 마그네슘(태운 마그네시아)의 산화물. 5. 수산화칼슘(소석회, 석회수, 석회유) 및 기타 알칼리 토금속.
  5. 염: 탄산칼슘(백악, 대리석, 석회석) 및 마그네슘; 황산염(석고, 쓴 소금, "중정석 죽"); 인산염.

알칼리 토금속은 D.I 주기율표의 IIA 족 금속을 포함합니다. Mendeleev - 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba) 및 라듐(Ra). 그 외에도 그룹 II의 주요 하위 그룹에는 베릴륨(Be)과 마그네슘(Mg)이 포함됩니다. 알칼리 토금속의 외부 에너지 준위에는 두 개의 원자가 전자가 있습니다. 알칼리 토금속의 외부 에너지 준위의 전자 구성은 ns 2 입니다. 그들의 화합물에서 그들은 +2와 같은 단일 산화 상태를 나타냅니다. OVR에서 이들은 환원제, 즉 전자를 기부하십시오.

알칼리 토금속 그룹의 일부인 원소의 원자핵 전하가 증가하면 원자의 이온화 에너지가 감소하고 원자와 이온의 반경이 증가하여 화학 원소의 금속 기호가 증가합니다.

알칼리 토금속의 물리적 특성

자유 상태에서 Be는 조밀한 육각형 결정 격자를 가진 강철 회색 금속으로 다소 단단하고 부서지기 쉽습니다. 공기 중에서 Be는 산화막으로 덮여 있어 무광택 색조를 띠고 화학적 활성을 감소시킵니다.

단순한 물질 형태의 마그네슘은 흰색 금속으로 Be와 마찬가지로 산화막 형성으로 인해 공기에 노출되면 무광택 색조를 얻습니다. Mg는 베릴륨보다 부드럽고 연성입니다. Mg의 결정 격자는 육각형입니다.

Free Ca, Ba 및 Sr은 은백색 금속입니다. 공기에 노출되면 즉시 황색 필름으로 덮이는데, 이는 공기의 구성 요소와의 상호 작용의 산물입니다. 칼슘은 다소 단단한 금속이고 Ba와 Sr은 더 부드럽습니다.

Ca와 Sr은 정육면체면을 중심으로 결정 격자, 바륨 - 입방체 중심 결정 격자.

모든 알칼리 토금속은 금속 유형의 존재를 특징으로 합니다. 화학 결합, 높은 열 및 전기 전도성을 유발합니다. 알칼리토금속의 끓는점과 녹는점은 알칼리금속보다 높다.

알칼리 토금속 얻기

Get Be는 불소의 환원 반응에 의해 수행됩니다. 가열하면 반응이 진행됩니다.

BeF 2 + Mg = Be + MgF 2

마그네슘, 칼슘 및 스트론튬은 용융염, 대부분 염화물을 전기분해하여 얻습니다.

CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2

또한, 이염화물 용융물의 전기분해에 의해 Mg를 얻을 때 반응 혼합물에 NaCl을 첨가하여 용융 온도를 낮춘다.

산업에서 Mg를 얻기 위해 금속 및 탄소 열 방법이 사용됩니다.

2(CaO×MgO)(돌로마이트) + Si = Ca2SiO4+Mg

Ba를 얻는 주요 방법은 산화 환원입니다.

3BaO + 2Al = 3Ba + Al2O3

알칼리 토금속의 화학적 성질

이후 n.a. Be와 Mg의 표면은 산화막으로 덮여 있습니다. 이 금속은 물에 대해 불활성입니다. Ca, Sr 및 Ba는 물에 용해되어 강한 기본 특성을 나타내는 수산화물을 형성합니다.

Ba + H2O \u003d Ba (OH)2 + H2

알칼리 토금속은 산소와 반응할 수 있으며, 바륨을 제외한 모든 금속은 이 상호 작용의 결과로 산화물을 형성합니다. 바륨 - 과산화물:

2Ca + O2 \u003d 2CaO

바 + 오 2 \u003d 바오 2

베릴륨을 제외한 알칼리 토금속의 산화물은 기본 특성, Be-양성 특성을 나타냅니다.

가열되면 알칼리 토금속은 비금속(할로겐, 황, 질소 등)과 상호 작용할 수 있습니다.

Mg + Br 2 \u003d 2MgBr

3Sr + N2 \u003d Sr3N2

2Mg + 2C \u003d Mg2C2

2Ba + 2P = Ba 3P 2

바 + H2 = BaH2

알칼리 토금속은 산과 반응하여 용해됩니다.

Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2

Mg + H2SO4 \u003d MgSO4 + H2

베릴륨은 알칼리 수용액과 반응하여 용해됩니다.

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

정성적 반응

알칼리 토금속에 대한 정성적 반응은 양이온에 의한 불꽃의 착색입니다.

바륨 양이온 Ba 2+에 대한 정성 반응은 SO 4 2- 음이온으로 무기산에 불용성 인 황산 바륨 (BaSO 4)의 흰색 침전물을 형성합니다.

Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓

문제 해결의 예

실시예 1

연습 일련의 변환 수행: Ca → CaO → Ca(OH) 2 → Ca(NO 3) 2
결정 2Ca + O 2 → 2CaO

CaO + H2O→Ca(OH)2

Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O

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