Gebruik van aardalkalimetalen

Aardalkalimetalen zijn glanzende, zachte of halfzachte metalen die onoplosbaar zijn in water. Ze zijn over het algemeen harder en minder reactief dan de metalen in groep IA, zoals natrium, en zijn zachter en reactiever dan de metalen in groep IIIA, zoals aluminium. Wanneer ze worden gecombineerd met oxiden (zuurstofmoleculen plus een ander element), vormen ze enkele van de meest voorkomende mineralen op aarde, met een verscheidenheid aan toepassingen in de industrie, medicijnen en consumptiegoederen. Sommige verbindingen geven veel licht af bij verhitting, waardoor ze belangrijke ingrediënten zijn in vuurwerk.

In verbindingen verliezen aardalkalimetalen twee elektronen en vormen ionen met een lading van 2+. Ze reageren gemakkelijk met zuurstof, dat elektronen accepteert om ionen te vormen met een 2-lading. De positieve en negatieve ionen worden door elkaar aangetrokken, wat resulteert in een binding met een netto lading van 0. De resulterende verbindingen worden oxiden genoemd. Oplossingen gemaakt van deze oxiden en water zijn basen met een pH hoger dan 7. Het alkalische karakter van deze oplossingen geeft deze groep metalen zijn naam. Aardalkalimetalen zijn zeer reactief en de activiteit van deze metalen neemt toe naarmate de groep lager wordt. Calcium, strontium en barium kunnen bij kamertemperatuur met water reageren.

In zijn elementaire vorm is beryllium een ​​zacht metaal, zilverwit van kleur. Ertsverbindingen die beryllium, aluminium en silicium bevatten, kunnen groene en blauwachtige edelstenen vormen, zoals smaragden, aquamarijn en alexandriet. Beryllium is nuttig in de radiologie omdat röntgenstralen door beryllium kunnen gaan, waardoor het transparant lijkt. Het wordt vaak gebruikt om röntgenbuizen en ramen te maken. Beryllium verhoogt de hardheid van legeringen die worden gebruikt om gereedschappen en horlogeveren te maken.

De fysieke eigenschappen van magnesium zijn vergelijkbaar met die van beryllium. Het reageert niet met water bij kamertemperatuur, maar reageert gemakkelijk met zuren. Magnesium is een van de meest voorkomende elementen in de aardkorst en is een belangrijk onderdeel van chlorofyl, de stof in groene planten die wordt gebruikt bij fotosynthese. Magnesium is nuttig in de gezondheidszorg omdat het een van de hoofdingrediënten is in maagzuurremmers, laxeermiddelen en Epsom-zouten. Verbranding van magnesium levert een heldere, witte, langdurige vlam op, waardoor het bruikbaar is bij vuurwerk en fakkels.

Calcium is zelfs overvloediger op aarde dan magnesium. Het zilverachtige, halfzachte metaal vormt gemakkelijk verbindingen met zowel zuurstofmoleculen als water. In de natuur wordt het meestal gevonden als calciumcarbonaat of kalksteen. Calcium is een belangrijk onderdeel van de structuren van levende wezens, waaronder botten, tanden, schelpen en exoskeletten. Calcium is ook een belangrijke stof voor door de mens gemaakte constructies omdat het wordt gebruikt om gips, cement, gipsplaat en andere bouwmaterialen te maken.

Glanzend en zacht, strontium vormt verbindingen met zuurstof en andere oxiden zoals carbonaat (CO₃), nitraat (NO₃), sulfaat (SO₄) en chloraat (ClO₃). Zouten afgeleid van strontiumverbindingen branden rood en worden gebruikt in vuurwerk en signaalfakkels.

In tegenstelling tot de transparantie van beryllium, kunnen röntgenstralen barium niet doordringen. Bariumsulfaat wordt vaak gebruikt om te helpen bij het gebruik van röntgenstralen om problemen in het spijsverteringskanaal op te sporen. Deze verbinding is onoplosbaar in water en bedekt de slokdarm, maag en darmen bij inslikken. Bariumnitraat en bariumchloraat worden gebruikt in vuurwerk om groen licht af te geven bij verhitting. Barium is ook een ingrediënt in verfpigmenten.

Radium is wit van kleur en zacht en glanzend net als de andere aardalkalimetalen. Door zijn radioactiviteit onderscheidt het zich echter van de rest van zijn groep. Kort na de ontdekking door de Curies in de late jaren 1800, werd radium gebruikt voor medische therapieën en om glow-in-the-dark klokken en horloges te maken. Decennia later stopte het gebruik van radium toen mensen de gevaren van straling ontdekten. Tegenwoordig wordt radium gebruikt bij de behandeling van bepaalde soorten kanker.