Verwendung von Erdalkalimetallen

Erdalkalimetalle sind glänzende, weiche oder halbweiche Metalle, die in Wasser unlöslich sind. Sie sind im Allgemeinen härter und weniger reaktiv als die Metalle der Gruppe IA, wie beispielsweise Natrium, und sind weicher und reaktiver als die Metalle der Gruppe IIIA, wie beispielsweise Aluminium. In Verbindung mit Oxiden (Sauerstoffmoleküle plus einem anderen Element) bilden sie einige der am häufigsten vorkommenden Mineralien auf der Erde mit vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten in Industrie, Medizin und Konsumgütern. Einige Verbindungen geben beim Erhitzen viel Licht ab und sind daher wichtige Bestandteile von Feuerwerkskörpern.

In Verbindungen verlieren Erdalkalimetalle zwei Elektronen und bilden Ionen mit einer Ladung von 2+. Sie reagieren leicht mit Sauerstoff, der Elektronen aufnimmt, um Ionen mit einer 2-Ladung zu bilden. Die positiven und negativen Ionen werden voneinander angezogen, was zu einer Bindung mit einer Nettoladung von 0 führt. Die resultierenden Verbindungen werden Oxide genannt. Lösungen aus diesen Oxiden und Wasser sind Basen mit einem pH-Wert von mehr als 7. Die alkalische Natur dieser Lösungen gibt dieser Gruppe von Metallen ihren Namen. Erdalkalimetalle sind hochreaktiv, und die Aktivität dieser Metalle nimmt in der Gruppe nach unten zu. Calcium, Strontium und Barium können bei Raumtemperatur mit Wasser reagieren.

Beryllium ist in seiner elementaren Form ein weiches Metall mit silbrig-weißer Farbe. Beryllium-, aluminium- und siliziumhaltige Erzverbindungen können grüne und bläuliche Edelsteine ​​wie Smaragde, Aquamarin und Alexandrit bilden. Beryllium ist in der Radiologie nützlich, da Röntgenstrahlen Beryllium durchdringen können und es dadurch transparent erscheinen lassen. Es wird oft verwendet, um Röntgenröhren und Fenster herzustellen. Beryllium erhöht die Härte von Legierungen, die zur Herstellung von Werkzeugen und Uhrenfedern verwendet werden.

Die physikalischen Eigenschaften von Magnesium sind denen von Beryllium ähnlich. Es reagiert bei Raumtemperatur nicht mit Wasser, reagiert jedoch leicht mit Säuren. Magnesium ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente in der Erdkruste und ein wichtiger Bestandteil von Chlorophyll, der Substanz in grünen Pflanzen, die für die Photosynthese verwendet wird. Magnesium ist im Gesundheitswesen nützlich, da es einer der Hauptbestandteile von Antazida, Abführmitteln und Bittersalz ist. Die Verbrennung von Magnesium ergibt eine helle, weiße, lang anhaltende Flamme, die es für Feuerwerkskörper und Fackeln nützlich macht.

Calcium ist auf der Erde sogar noch reichlicher vorhanden als Magnesium. Das silbrige, halbweiche Metall geht sowohl mit Sauerstoffmolekülen als auch mit Wasser leicht Verbindungen ein. In der Natur kommt es typischerweise als Calciumcarbonat oder Kalkstein vor. Calcium ist eine Schlüsselkomponente in den Strukturen von Lebewesen, einschließlich Knochen, Zähnen, Schalen und Exoskeletten. Calcium ist auch ein wichtiger Stoff für künstliche Bauwerke, da es zur Herstellung von Gips, Zement, Trockenbau und anderen Baumaterialien verwendet wird.

Glänzend und weich, bildet Strontium Verbindungen mit Sauerstoff und anderen Oxiden wie Karbonat (CO₃), Nitrat (NO₃), Sulfat (SO₄) und Chlorat (ClO₃). Aus Strontiumverbindungen gewonnene Salze brennen rot und werden in Feuerwerkskörpern und Signalfackeln verwendet.

Im Gegensatz zur Transparenz von Beryllium können Röntgenstrahlen Barium nicht durchdringen. Bariumsulfat wird häufig verwendet, um mithilfe von Röntgenstrahlen Probleme im Verdauungstrakt zu erkennen. Diese Verbindung ist in Wasser unlöslich und bedeckt beim Verschlucken die Speiseröhre, den Magen und den Darm. Bariumnitrat und Bariumchlorat werden in Feuerwerkskörpern verwendet, um beim Erhitzen grünes Licht zu geben. Barium ist auch ein Bestandteil von Farbpigmenten.

Radium hat eine weiße Farbe und ist weich und glänzend wie die anderen Erdalkalimetalle. Seine Radioaktivität unterscheidet es jedoch vom Rest seiner Gruppe. Bald nach seiner Entdeckung durch die Curies im späten 19. Jahrhundert wurde Radium für medizinische Therapien und zur Herstellung von im Dunkeln leuchtenden Uhren und Uhren verwendet. Jahrzehnte später hörte die Verwendung von Radium auf, als die Menschen die Gefahren der Strahlung entdeckten. Heute wird Radium zur Behandlung bestimmter Krebsarten eingesetzt.