Использование щелочноземельных металлов

Щелочноземельные металлы - это блестящие, мягкие или полумягкие металлы, нерастворимые в воде. Как правило, они тверже и менее реакционноспособны, чем металлы в группе IA, такие как натрий, и более мягкие и более реакционные, чем металлы в группе IIIA, такие как алюминий. Когда они соединяются с оксидами (молекулами кислорода и еще одного элемента), они образуют одни из самых распространенных минералов на Земле, которые находят широкое применение в промышленности, медицине и потребительских товарах. Некоторые составы при нагревании излучают много света, что делает их ключевыми ингредиентами фейерверков.

В соединениях щелочноземельные металлы теряют два электрона, образуя ионы с зарядом 2+. Они легко реагируют с кислородом, который принимает электроны с образованием ионов с 2-зарядным зарядом. Положительные и отрицательные ионы притягиваются друг к другу, в результате чего возникает связь с чистым зарядом 0. Полученные соединения называют оксидами. Растворы, состоящие из этих оксидов и воды, являются основаниями с pH более 7. Щелочная природа этих растворов дала этой группе металлов свое название. Щелочноземельные металлы обладают высокой реакционной способностью, и активность этих металлов возрастает по мере продвижения вниз по группе. Кальций, стронций и барий могут реагировать с водой при комнатной температуре.

В своей элементарной форме бериллий - это мягкий металл серебристо-белого цвета. Рудные соединения, содержащие бериллий, алюминий и кремний, могут образовывать зеленые и голубоватые драгоценные камни, такие как изумруды, аквамарин и александрит. Бериллий полезен в радиологии, потому что рентгеновские лучи могут проходить через бериллий, делая его прозрачным. Его часто используют для изготовления рентгеновских трубок и окон. Бериллий увеличивает твердость сплавов, из которых делают инструменты и пружины для часов.

По физическим свойствам магний похож на бериллий. Не реагирует с водой при комнатной температуре, но легко реагирует с кислотами. Магний - один из самых богатых элементов земной коры и ключевой компонент хлорофилла, вещества зеленых растений, используемого в фотосинтезе. Магний полезен в здравоохранении, поскольку он является одним из основных ингредиентов антацидов, слабительного и английской соли. При сгорании магния образуется яркое, белое, продолжительное пламя, что делает его полезным в фейерверках и вспышках.

Кальция на Земле даже больше, чем магния. Серебристый полумягкий металл легко образует соединения как с молекулами кислорода, так и с водой. В природе он обычно встречается в виде карбоната кальция или известняка. Кальций - ключевой компонент в структурах живых существ, включая кости, зубы, раковины и экзоскелеты. Кальций также является важным веществом для искусственных конструкций, поскольку он используется для изготовления штукатурки, цемента, гипсокартона и других строительных материалов.

Блестящий и мягкий стронций образует соединения с кислородом и другими оксидами, такими как карбонат (CO₃), нитрат (NO₃), сульфат (SO₄) и хлорат (ClO₃). Соли, полученные из соединений стронция, горят красным и используются в фейерверках и сигнальных ракетах.

В отличие от прозрачности бериллия, рентгеновские лучи не проникают через барий. Сульфат бария обычно используется для помощи в использовании рентгеновских лучей для обнаружения проблем в пищеварительном тракте. Это соединение нерастворимо в воде и при проглатывании покрывает пищевод, желудок и кишечник. Нитрат бария и хлорат бария используются в фейерверках для получения зеленого света при нагревании. Барий также входит в состав красочных пигментов.

Радий белого цвета, мягкий и блестящий, как и другие щелочноземельные металлы. Однако его радиоактивность отличает его от остальной части его группы. Вскоре после его открытия Кюри в конце 1800-х годов радий использовался для лечения и изготовления светящихся в темноте часов. Спустя десятилетия использование радия прекратилось, когда люди обнаружили опасность радиации. Сегодня радий используется для лечения некоторых видов рака.