LOGAM BUMI ALKALI: SIFAT, TINDAK BALAS, APLIKASI - KIMIA - 2026

The logam alkali bumi adalah orang-orang yang membentuk kumpulan 2 dalam jadual berkala, dan dinyatakan dalam ruang ungu dalam imej di bawah. Dari atas ke bawah, berilium, magnesium, kalsium, strontium, barium, dan radium. Kaedah mnemonik yang sangat baik untuk mengingat nama mereka adalah melalui pengucapan Mr. Becamgbara.

Dengan memecahkan surat-surat Encik Becamgbara, anda mempunyai "Sr" adalah strontium. "Be" adalah simbol kimia untuk berilium, "Ca" adalah simbol untuk kalsium, "Mg" adalah simbol untuk magnesium, dan "Ba" dan "Ra" sesuai dengan logam barium dan radium, yang terakhir adalah unsur alam. radioaktif.

Istilah "alkali" merujuk kepada fakta bahawa mereka adalah logam yang mampu membentuk oksida yang sangat asas; dan di sisi lain, "daratan" merujuk kepada tanah, nama yang diberikan kerana kelarutannya yang rendah di dalam air. Logam ini dalam keadaan tulennya mempunyai warna keperakan yang serupa, ditutupi oleh lapisan oksida kelabu atau hitam.

Kimia logam bumi beralkali sangat kaya: dari penyertaan strukturnya dalam sebatian anorganik hingga sebatian organometallik yang disebut; Inilah yang berinteraksi dengan ikatan kovalen atau koordinasi dengan molekul organik.

Sifat kimia

Secara fizikal, mereka lebih keras, padat dan tahan terhadap suhu daripada logam alkali (dari kumpulan 1). Perbezaan ini terletak pada atom mereka, atau yang sama, dalam struktur elektronik mereka.

Oleh kerana mereka tergolong dalam kumpulan yang sama di jadual berkala, semua kongener mereka menunjukkan sifat kimia yang mengenal pasti mereka seperti itu.

Kenapa? Kerana konfigurasi elektron valensinya adalah ns ² , yang bermaksud bahawa mereka mempunyai dua elektron untuk berinteraksi dengan spesies kimia lain.

Perwatakan ionik

Oleh kerana sifat logam mereka, mereka cenderung kehilangan elektron untuk membentuk kation divalen: Be ²⁺ , Mg ²⁺ , Ca ²⁺ , Sr ²⁺ , Ba ^2+, dan Ra ²⁺ .

Dengan cara yang sama bahawa ukuran atom neutralnya berubah ketika turun melalui kumpulan, kationnya juga menjadi lebih besar, turun dari Be ²⁺ ke Ra ²⁺ .

Hasil daripada interaksi elektrostatik mereka, logam ini membentuk garam dengan unsur elektronegatif yang paling banyak. Kecenderungan tinggi untuk membentuk kation adalah kualiti kimia lain dari logam bumi alkali: mereka sangat elektropositif.

Atom besar bertindak balas lebih senang daripada yang kecil; dengan kata lain, Ra adalah logam yang paling reaktif dan Jadilah yang paling tidak reaktif. Ini adalah hasil daya yang kurang menarik yang diberikan oleh nukleus pada elektron yang semakin jauh, sekarang dengan kebarangkalian "melarikan diri" ke atom lain.

Walau bagaimanapun, tidak semua sebatian bersifat ionik. Contohnya, berilium sangat kecil dan mempunyai ketumpatan cas tinggi, yang mempolarisasi awan elektron atom jiran untuk membentuk ikatan kovalen.

Apa akibatnya? Sebatian berilium terutamanya kovalen dan tidak ionik, tidak seperti yang lain, walaupun ia adalah kation Be ²⁺ .

Pautan logam

Dengan mempunyai dua elektron valensi, mereka dapat membentuk "elektron laut" yang lebih bermuatan dalam kristal mereka, yang menyatukan dan mengelompokkan atom logam dengan lebih dekat berbanding dengan logam alkali.

Walau bagaimanapun, ikatan logam ini tidak cukup kuat untuk memberi mereka ciri-ciri kekerasan yang luar biasa, mereka sebenarnya lembut.

Ini juga lemah berbanding logam peralihan, yang dicerminkan pada titik lebur dan takat didih yang lebih rendah.

Reaksi

Logam bumi alkali sangat reaktif, sebab itulah ia tidak wujud secara semula jadi dalam keadaan tulennya, tetapi dihubungkan dalam pelbagai sebatian atau mineral. Reaksi di sebalik pembentukan ini dapat diringkaskan secara umum untuk semua anggota kumpulan ini

Tindak balas dengan air

Mereka bertindak balas dengan air (kecuali berilium, kerana "ketangguhan" dalam menawarkan sepasang elektronnya) untuk menghasilkan hidroksida dan gas hidrogen yang menghakis.

M (s) + 2H ₂ O (l) => M (OH) ₂ (aq) + H ₂ (g)

Hidroksida magnesium -Mg (OH) ₂ - dan berili -Be (OH) ₂ - kurang larut dalam air; selanjutnya, yang kedua tidak terlalu asas, kerana interaksi bersifat kovalen.

Tindak balas dengan oksigen

Mereka terbakar bersentuhan dengan oksigen di udara untuk membentuk oksida atau peroksida yang sesuai. Barium, atom logam kedua terbesar, membentuk peroksida (BaO ₂ ), yang lebih stabil kerana jejari ion Ba ²⁺ dan O ₂ ^2- serupa, menguatkan struktur kristal.

Reaksinya adalah seperti berikut:

2M + O ₂ (g) => 2MO

Oleh itu, oksida adalah: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO dan RaO.

Tindak balas dengan halogen

Ini sesuai dengan ketika mereka bertindak balas dalam medium asid dengan halogen untuk membentuk halida bukan organik. Ini mempunyai formula kimia umum MX ₂ , dan di antaranya adalah: CaF ₂ , BeCl ₂ , SrCl ₂ , BaI ₂ , RaI ₂ , CaBr ₂ , dll.

Permohonan

Beryllium

Memandangkan kereaktifan lengai, berilium adalah logam dengan daya tahan tinggi terhadap kakisan, dan ditambahkan dalam bahagian kecil ke tembaga atau nikel, ia membentuk aloi dengan sifat mekanikal dan terma yang menarik untuk industri yang berbeza.

Antaranya ialah alat yang berfungsi dengan pelarut mudah menguap, di mana alat tersebut tidak boleh menghasilkan percikan api kerana kejutan mekanikal. Begitu juga, aloi yang digunakan dalam pembuatan peluru berpandu dan bahan untuk pesawat terbang.

Magnesium

Tidak seperti berilium, magnesium lebih mesra alam dan merupakan bahagian penting dari tanaman. Atas sebab ini, kepentingan biologi tinggi dan dalam industri farmaseutikal. Sebagai contoh, magnesia susu adalah ubat untuk pedih ulu hati dan terdiri daripada larutan Mg (OH) ₂ .

Ini juga memiliki aplikasi industri, seperti dalam pengelasan aluminium dan aloi zink, atau dalam pembuatan baja dan titanium.

Kalsium

Salah satu kegunaan utamanya adalah kerana CaO, yang bertindak balas dengan aluminosilikat dan kalsium silikat untuk memberikan simen dan konkrit sifat yang diinginkan untuk pembinaan. Begitu juga, ia adalah bahan asas dalam pengeluaran keluli, kaca dan kertas.

Sebaliknya, CaCO ₃ mengambil bahagian dalam proses Solvay untuk menghasilkan Na ₂ CO ₃ . Sebaliknya, CaF ₂ menggunakan penggunaan dalam pembuatan sel untuk pengukuran spektrofotometri.

Sebatian kalsium lain digunakan dalam pembuatan makanan, produk kebersihan diri, atau kosmetik.

Strontium

Semasa membakar, strontium memancarkan cahaya merah yang kuat, yang digunakan dalam piroteknik dan untuk membuat kilauan.

Barium

Sebatian barium menyerap sinar-X, jadi BaSO ₄ -yang juga tidak larut dan mencegah toksik Ba ^{2+ bebas dari} perayauan di dalam badan- digunakan untuk menganalisis dan mendiagnosis perubahan dalam proses pencernaan.

Radio

Radium telah digunakan dalam rawatan barah kerana radioaktifnya. Sebilangan garamnya digunakan untuk mewarnai jam tangan, dan aplikasi ini kemudian dilarang kerana risiko bagi mereka yang memakainya.

Rujukan

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (7 Jun 2018). Logam Bumi Alkali: Sifat Kumpulan Elemen. Diakses pada 7 Jun 2018, dari: thinkco.com
2. Mentzer, AP (14 Mei 2018). Kegunaan Logam Bumi Alkali. Ilmu Pengetahuan. Diakses pada 7 Jun 2018, dari: sciencing.com
3. Apakah kegunaan logam bumi beralkali? (29 Oktober 2009). eNota. Diakses pada 7 Jun 2018, dari: enotes.com
4. Advameg, Inc. (2018). Logam bumi beralkali. Diakses pada 7 Jun 2018, dari: scienceclarified.com
5. Wikipedia. (2018). Logam bumi beralkali. Diakses pada 7 Jun 2018, dari: en.wikipedia.org
6. LibreTexts Kimia. (2018). Logam Bumi Alkali (Kumpulan 2). Diakses pada 7 Jun 2018, dari: chem.libretexts.org
7. Unsur Kimia. (2009, 11 Ogos). Beryllium (Jadilah). . Diakses pada 7 Jun 2018, dari: commons.wikimedia.org
8. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. Dalam elemen kumpulan 2. (Edisi Keempat.). Bukit Mc Graw.