Mg ile kimyasal reaksiyonlar. Be, Mg ve toprak alkali metallerin karakteristik kimyasal özellikleri. Basit maddelerin fiziksel özellikleri

Grup IIA yalnızca metalleri içerir – Be (berilyum), Mg (magnezyum), Ca (kalsiyum), Sr (stronsiyum), Ba (baryum) ve Ra (radyum). Bu grubun ilk temsilcisi berilyumun kimyasal özellikleri, bu grubun diğer elementlerinin kimyasal özelliklerinden çok farklıdır. Onun Kimyasal özellikler birçok yönden alüminyuma diğer Grup IIA metallerinden daha fazla benzerler ("çapraz benzerlik" olarak adlandırılır). Magnezyum, kimyasal özellikleri bakımından Ca, Sr, Ba ve Ra'dan da önemli ölçüde farklıdır, ancak yine de onlarla berilyuma göre çok daha benzer kimyasal özelliklere sahiptir. Kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyumun kimyasal özelliklerindeki önemli benzerlik nedeniyle bunlar adı verilen bir ailede birleştirilirler. Alkalin toprak metaller.

Grup IIA'nın tüm unsurları aşağıdakilere aittir: S-elementler, yani tüm değerlik elektronlarını içerir S-alt düzey Böylece tüm elektronların dış elektron katmanının elektronik konfigürasyonu kimyasal elementler bu grubun formu var ns 2 , Nerede N– öğenin bulunduğu dönemin numarası.

Grup IIA metallerinin elektronik yapısının özellikleri nedeniyle, bu elementler sıfıra ek olarak +2'ye eşit yalnızca tek bir oksidasyon durumuna sahip olabilir. Basit maddeler elementlerden oluşan IIA grubu, herhangi bir katılımla kimyasal reaksiyonlar yalnızca oksitleme yeteneğine sahiptirler, yani elektron bağışı:

Ben 0 – 2e — → Ben +2

Kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyum son derece yüksek kimyasal reaktiviteye sahiptir. Bunların oluşturduğu basit maddeler çok güçlü indirgeyici maddelerdir. Magnezyum aynı zamanda güçlü bir indirgeyici ajandır. Metallerin indirgeme aktivitesi, D.I.'nin periyodik yasasının genel yasalarına uyar. Mendeleev ve alt grupta artar.

Basit maddelerle etkileşim

oksijen ile

Berilyum ve magnezyum, sırasıyla BeO ve MgO oksitlerden oluşan ince koruyucu filmlerle kaplanmış olmaları nedeniyle, ısıtılmadan atmosferik oksijen veya saf oksijenle reaksiyona girmez. Depolamaları, çoğunlukla gazyağı olmak üzere kendilerine karşı etkisiz bir sıvı tabakası altında depolanan toprak alkali metallerin aksine, hava ve nemden korunmak için herhangi bir özel yöntem gerektirmez.

Be, Mg, Ca, Sr, oksijende yakıldığında MeO bileşiminin oksitlerini oluşturur ve Ba - baryum oksit (BaO) ve baryum peroksit (BaO 2) karışımı:

2Mg + O2 = 2MgO

2Ca + O2 = 2CaO

2Ba + Ö2 = 2BaO

Ba + O2 = BaO2

Alkali toprak metalleri ve magnezyum havada yandığında, bu metallerin hava nitrojeni ile bir yan reaksiyonunun da meydana geldiği, bunun sonucunda metallerin oksijenli bileşiklerine ek olarak Me3 N genel formülüne sahip nitrürlerin de meydana geldiği belirtilmelidir. 2'si de oluşuyor.

halojenli

Berilyum halojenlerle yalnızca yüksek sıcaklıklarda ve Grup IIA metallerinin geri kalanıyla - zaten oda sıcaklığında reaksiyona girer:

Mg + I2 = MgI2 – Magnezyum iyodür

Ca + Br2 = CaBr2 – kalsiyum bromür

Ba + Cl 2 = BaCl 2 – baryum klorür

IV – VI gruplarındaki metal olmayanlarla

Grup IIA'nın tüm metalleri, IV-VI. gruptaki tüm metal olmayanlarla ısıtıldığında reaksiyona girer, ancak gruptaki metalin konumuna ve ayrıca metal olmayanların aktivitesine bağlı olarak, değişen derecelerde ısıtma gerekir. Berilyum, tüm IIA grubu metalleri arasında kimyasal olarak en inert olan olduğundan, metal olmayanlarla reaksiyonları gerçekleştirilirken önemli ölçüde kullanılması gerekir. Ö daha yüksek sıcaklık.

Metallerin karbonla reaksiyonunun farklı doğadaki karbürleri oluşturabileceğine dikkat edilmelidir. Metanidlere ait olan ve geleneksel olarak metan türevleri olarak kabul edilen, tüm hidrojen atomlarının metalle değiştirildiği karbürler vardır. Metan gibi, -4 oksidasyon durumunda karbon içerirler ve hidrolize edildiklerinde veya oksitleyici olmayan asitlerle etkileşime girdiklerinde ürünlerden biri metandır. Ayrıca asetilen molekülünün bir parçası olan C22- iyonunu içeren başka bir tür karbür - asetilenitler de vardır. Asetilenitler gibi karbürler, hidroliz veya oksitleyici olmayan asitlerle etkileşime girdikten sonra reaksiyon ürünlerinden biri olarak asetileni oluşturur. Belirli bir metal karbonla reaksiyona girdiğinde elde edilen karbür türü - metanit veya asetilenit - metal katyonunun boyutuna bağlıdır. Küçük yarıçaplı metal iyonları genellikle metanitleri, daha büyük iyonlar ise asetilenitleri oluşturur. İkinci grubun metalleri söz konusu olduğunda metanit, berilyumun karbon ile etkileşimi sonucu elde edilir:

II A grubunun geri kalan metalleri karbonlu asetilenitler oluşturur:

Silikon ile grup IIA metalleri silisitler oluşturur - Me2Si tipi bileşikler, nitrojen - nitrürler (Me3N2), fosfor - fosfitler (Me3P2):

hidrojen ile

Tüm alkalin toprak metalleri ısıtıldığında hidrojenle reaksiyona girer. Magnezyumun hidrojenle reaksiyona girmesi için toprak alkali metallerde olduğu gibi tek başına ısıtma yeterli değildir; yüksek sıcaklığın yanı sıra hidrojen basıncının da arttırılması gerekir. Berilyum hiçbir koşulda hidrojenle reaksiyona girmez.

Karmaşık maddelerle etkileşim

su ile

Tüm alkalin toprak metalleri, alkaliler (çözünür metal hidroksitler) ve hidrojen oluşturmak üzere suyla aktif olarak reaksiyona girer. Magnezyum, ısıtıldığında MgO koruyucu oksit filminin suda çözünmesi nedeniyle yalnızca kaynatıldığında suyla reaksiyona girer. Berilyum söz konusu olduğunda koruyucu oksit filmi çok dayanıklıdır: su kaynatıldığında veya çok yüksek sıcaklıklarda bile onunla reaksiyona girmez:

oksitleyici olmayan asitlerle

Grup II'nin ana alt grubunun tüm metalleri, hidrojenin solundaki aktivite serisinde yer aldıkları için oksitleyici olmayan asitlerle reaksiyona girer. Bu durumda karşılık gelen asit ve hidrojenin bir tuzu oluşur. Reaksiyon örnekleri:

Be + H 2 SO 4 (seyreltilmiş) = BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr = MgBr2 + H2

Ca + 2CH3COOH = (CH3COO) 2 Ca + H2

oksitleyici asitlerle

- seyreltilmiş nitrik asit

Grup IIA'nın tüm metalleri seyreltik nitrik asitle reaksiyona girer. Bu durumda, indirgeme ürünleri, hidrojen yerine (oksitleyici olmayan asitlerde olduğu gibi), nitrojen oksitlerdir, esas olarak nitrojen oksit (I) (N2O) ve yüksek oranda seyreltilmiş nitrik asit durumunda amonyumdur. nitrat (NH4NO3):

4Ca + 10HNO3 ( razb .) = 4Ca(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Mg + 10HNO3 (çok bulanık)= 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H20

− konsantre nitrik asit

Sıradan (veya düşük) sıcaklıkta konsantre nitrik asit berilyumu pasifleştirir; bununla reaksiyona girmez. Kaynama sırasında reaksiyon mümkündür ve ağırlıklı olarak aşağıdaki denkleme göre ilerler:

Magnezyum ve alkalin toprak metalleri konsantre nitrik asitle reaksiyona girerek çok çeşitli farklı nitrojen indirgeme ürünleri oluşturur.

- konsantre sülfürik asit

Berilyum konsantre sülfürik asit ile pasifleştirilir, yani. normal koşullar altında onunla reaksiyona girmez, ancak reaksiyon kaynama sırasında meydana gelir ve berilyum sülfat, kükürt dioksit ve su oluşumuna yol açar:

Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Baryum ayrıca çözünmeyen baryum sülfatın oluşumu nedeniyle konsantre sülfürik asit ile pasifleştirilir, ancak ısıtıldığında onunla reaksiyona girer; baryum sülfat, baryum hidrojen sülfata dönüşümü nedeniyle konsantre sülfürik asit içinde ısıtıldığında çözünür.

Ana grup IIA'nın geri kalan metalleri, soğuk dahil her koşulda konsantre sülfürik asitle reaksiyona girer. Metalin aktivitesine, reaksiyon sıcaklığına ve asit konsantrasyonuna bağlı olarak SO 2, H 2 S ve S'ye kükürt indirgenmesi meydana gelebilir:

Mg + H2SO4 ( kons. .) = MgS04 + SO2 + H20

3Mg + 4H 2 SO 4 ( kons. .) = 3MgS04 + S↓ + 4H20

4Ca + 5H 2 SO 4 ( kons. .) = 4CaS04 +H2S + 4H20

alkaliler ile

Magnezyum ve toprak alkali metaller alkalilerle etkileşime girmez ve berilyum, füzyon sırasında hem alkali çözeltilerle hem de susuz alkalilerle kolayca reaksiyona girer. Ayrıca, sulu bir çözelti içinde bir reaksiyon gerçekleştirildiğinde, reaksiyona su da katılır ve ürünler, alkali veya alkalin toprak metallerinin ve hidrojen gazının tetrahidroksoberilatlarıdır:

Be + 2KOH + 2H20 = H2 + K2 - potasyum tetrahidroksoberilat

Füzyon sırasında katı bir alkali ile reaksiyon gerçekleştirilirken, alkali veya toprak alkali metallerin ve hidrojenin berilatları oluşur.

Be + 2KOH = H2 + K2BeO2 - potasyum berilat

oksitler ile

Alkali toprak metaller ve magnezyum, ısıtıldığında daha az aktif metalleri ve bazı metal olmayanları oksitlerinden indirgeyebilir, örneğin:

Metalleri oksitlerinden magnezyumla indirgeme yöntemine magnezyum denir.

Sodyum hidrojen fosfat ile reaksiyon. a) Çözelti damlalarını bir test tüpüne koyun, elde edilen karışıma 2-3 damla çözelti ekleyin. Test tüpünün içeriğini bir cam çubukla iyice karıştırın ve reaksiyon alkali hale gelinceye kadar çözeltiye ekleyin. Beyaz kristalli bir magnezyum amonyum fosfat çökeltisi çöker:

veya iyonik formda:

b) Mikrokristaloskopik tespit için bir cam slayt üzerine test solüsyonundan bir damla koyun. Kılcal bir pipetten önce bir damla çözelti, ardından bir damla konsantre çözelti ekleyin. Son olarak çözeltiye bir kristal sodyum hidrojen fosfat ekleyin. Su banyosunun kapağındaki slaytın hafifçe ısıtılması tavsiye edilir. Bu durumda altı ışınlı yıldız şeklinde kristaller oluşur (Şek. 42).

Seyreltik çözeltilerden farklı türdeki kristaller göze çarpmaktadır (Şekil 43).

Pirinç. 42. Konsantre çözeltilerden izole edilen kristaller.

Pirinç. 43. Seyreltik çözeltilerden izole edilen kristaller.

Ortaya çıkan çökelti asitlerde çözünür. Reaksiyonlar zayıf elektrolitlerin oluşumuna yöneliktir: hidrojen fosfat ve dihidrojen fosfat iyonları. Güçlü asitlere maruz kaldığında ortofosforik asit de oluşur:

Belirli reaksiyon ürünlerinin oluşumu çözeltinin asitliğine, yani çökeltiyi çözmek için alınan asidin kuvvetine ve konsantrasyonuna bağlıdır. Asetik asit, asetik asitten daha zayıf bir asit olduğundan, yalnızca maruz kaldığında oluşmaz. Bu nedenle asetik asitteki çözünme reaksiyonu şu şekilde temsil edilmelidir:

Ancak güçlü asitlerde çözündüğünde ağırlıklı olarak fosforik asidin oluştuğu unutulmamalıdır.

Reaksiyon koşulları. 1. Yağış işleminin şu saatte yapılması tavsiye edilir.

2. ve diğer katyonların (analitik grup I katyonları hariç) ilk önce uzaklaştırılması gerekir çünkü diğer analitik grupların katyonlarının çoğu bu koşullar altında çözünmeyen fosfatlar oluşturur.

Çoğunlukla eşlik eden bir ortamda mikrokristaloskopik bir reaksiyon yürütülürken, test çözeltisine sitrik asit eklenir.

Bu, reaksiyonun varlığında gerçekleştirilmesini mümkün kılar.

3. Alkali ortamda amorf çökelti oluşumunu önlemek için çökeltme sırasında küçük bir fazlalık eklenmelidir. Bununla birlikte, büyük bir fazlalık, karmaşık iyonların oluşumu nedeniyle çökelmeyi önler:

4. Çözeltinin, kristalli bir çökeltinin oluşmasını kolaylaştırıncaya kadar ısıtılması.

5. Çözeltiler aşırı doygunluğa eğilimlidir, bu nedenle çökelmeyi hızlandırmak için test tüpünün duvarlarına bir cam çubuk sürülmesi önerilir.

6. Düşük konsantrasyonlarda veya seyreltik çözeltilerle çalışırken, varlığı veya yokluğu hakkında nihai sonuca ancak reaksiyon gerçekleştirildikten sonra ulaşılabilir.

-hidroksikinolin (oksin) ile reaksiyon. Bir test tüpüne veya porselen bir tabağa, içeren bir çözeltiden bir damla koyun, bir damla çözelti ve -hidroksikinolin ekleyin. Bu durumda, yeşilimsi sarı kristalli bir magnezyum hidroksikinolat çökeltisi oluşur:

İyonlar -hidroksikinolin ile çökelme oluşturmazlar.

Bu reaksiyon, magnezyum dahil olmak üzere diğer grup I katyonlarından ayırmak ve ayrıca magnezyumun kantitatif tayini için kullanılır.

Reaksiyon koşulları. 1. Yağışın şu saatte yapılması tavsiye edilir:

Diğer iyonların hidroksikinolatları farklı değerlerde çöker:

2. Reaktif birçok başka elementin katyonlarını çökeltir, dolayısıyla analitik grup I ve II dışındaki katyonlar mevcut olmamalıdır.

3. Reaksiyonun hidroksikinolin tarafından çökeltilen diğer katyonların varlığında gerçekleştirilmesi gerekiyorsa, girişim yapan iyonları maskeleme yöntemleri kullanılır (bkz. Bölüm III, § 14).

4. Yağış en iyi ısıtıldığında gerçekleştirilir.

-nitrobenzenazoresorsinol (“magnezon”) ile reaksiyon. Damla plakası üzerine test edilen nötr veya hafif asidik çözeltiden 2-3 damla damlatın, alkali ortamda kırmızı-mor renge sahip olan 1-2 damla magneson çözeltisi ekleyin. Çözelti sarıya dönerse (ortamın asidik yapısını gösterir), 1-3 damla çözelti ve KOH ekleyin. Magnezyum iyonlarının varlığında çözelti maviye döner veya aynı renkte bir çökelti oluşur.

Reaksiyon mekanizması, magnezyum hidroksitin yüzeyinde boya adsorpsiyonu olgusunun eşlik ettiği çökelmeye dayanmaktadır. Antrakinon serisi olarak adlandırılan bazı boyaların adsorpsiyonuna, adsorbe edilmemiş boyanın orijinal renginde bir değişiklik eşlik eder. Boyanın yüzeye adsorbsiyonu anında gerçekleştiğinden, bu olay magnezyum iyonlarının tespiti için mükemmel bir araç görevi görür. Bu reaksiyona müdahale etmeyin. Amonyum tuzları çökelmeyi önler, bu nedenle önce bunların uzaklaştırılması gerekir.

Düşme reaksiyonu N. A. Tananaev. Filtre kağıdının üzerine bir damla fenolftalein çözeltisi, bir damla test maddesinin nötr çözeltisi ve bir damla amonyak çözeltisi koyun. Bu durumda amonyak çözeltisinin alkalinitesi ve ortaya çıkan magnezyum hidroksit nedeniyle kırmızı bir nokta belirir. Renklendirmenin görünümü henüz varlığına ilişkin herhangi bir sonuca varmak için zemin sağlamıyor. Islak leke brülör alevi üzerinde kurutulduğunda fazlalık buharlaşır, magnezyum hidroksit kurutulur ve kırmızı lekenin rengi değişir. Kurumuş lekeyi daha sonra distile su ile nemlendirirseniz, oluşum nedeniyle tekrar kırmızı renk ortaya çıkar.

Tablo 8. Reaktiflerin birinci analitik grubun katyonları üzerindeki etkisi

Tablonun devamı. 8.

Tananaev'in renk reaksiyonu, varlığında açılmayı mümkün kılıyor. Diğer analitik grupların katyonları uzaklaştırılmalıdır. Filtre kağıdındaki reaksiyon Şekil 2’de gösterilmektedir. 12 (bkz. Bölüm III, § 5).

Hipoiyodit ile reaksiyon. Taze çökelmiş beyaz çökelti, magnezyum hidroksit çökeltisinin yüzeyinde elementel iyotun adsorpsiyonu nedeniyle hipoiyodite maruz kaldığında kırmızı-kahverengiye döner. Çökelti iyodür veya potasyum hidroksit, alkol ve iyodu çözen diğer çözücüler ile işlendiğinde ve ayrıca elementel iyotu azaltan sülfit veya tiyosülfata maruz bırakıldığında kırmızı-kahverengi rengin rengi değişir.

2. III, IV ve V analitik gruplarının amonyum tuzları ve iyonları bulunmamalıdır.

3. İndirgeyici maddeler reaksiyona müdahale eder.

4. Fosfatlar ve oksalatlar, amorf bir çökeltinin iyi gelişmiş yüzeyinin aksine, elementel iyotu adsorbe edemeyen kompakt magnezyum fosfat ve oksalat çökeltilerinin oluşması nedeniyle reaksiyona müdahale eder.

Aileye alkali toprak elementleri kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyum içerir. D.I. Mendeleev bu aileye magnezyum dahil etti. Alkali toprak elementleri, alkali metal hidroksitler gibi hidroksitlerinin de suda çözünür olması, yani alkali olmaları nedeniyle adlandırılır. Mendeleev, "...Bunlara topraksı denir, çünkü doğada çözünmeyen bir toprak kütlesi oluşturan bileşikler halinde bulunurlar ve kendileri de RO oksitleri biçiminde topraksı bir görünüme sahiptirler," diye açıkladı Mendeleev "Kimyanın Temelleri" .”

Grup IIa'nın elemanlarının genel özellikleri

Grup II'nin ana alt grubunun metalleri, dış enerji seviyesi ns²'nin elektronik konfigürasyonuna sahiptir ve s elementleridir.

Kolayca iki değerlik elektronu bağışlayın ve tüm bileşiklerin oksidasyon durumu +2'dir.

Güçlü indirgeyici ajanlar

Be–Mg–Ca–Sr–Ba dizisinde metallerin aktivitesi ve indirgeme yetenekleri artar.

Alkali toprak metalleri yalnızca kalsiyum, stronsiyum, baryum ve radyum, daha az sıklıkla magnezyum içerir

Berilyum çoğu özellikte alüminyuma daha yakındır

Basit maddelerin fiziksel özellikleri

Alkali toprak metalleri (alkali metallerle karşılaştırıldığında) daha yüksek sıcaklıklara sahiptir. ve kaynama noktası, iyonlaşma potansiyelleri, yoğunluklar ve sertlik.

Toprak alkali metallerin kimyasal özellikleri + Be

1. Su ile reaksiyon.

Normal koşullar altında Be ve Mg'nin yüzeyi inert bir oksit filmi ile kaplı olduğundan suya karşı dayanıklıdır. Buna karşılık Ca, Sr ve Ba suda çözünerek alkaliler oluşturur:

Mg + 2H 2 O – t° → Mg(OH) 2 + H 2

Ca + 2H20 → Ca(OH)2 + H2

2. Oksijenle reaksiyon.

Tüm metaller RO, baryum peroksit - BaO 2 oksitlerini oluşturur:

2Mg + O2 → 2MgO

Ba + O2 → BaO2

3. Diğer metal olmayanlarla ikili bileşikler oluştururlar:

Be + Cl 2 → BeCl 2 (halojenürler)

Ba + S → BaS (sülfürler)

3Mg + N2 → Mg3N2 (nitrürler)

Ca + H2 → CaH2 (hidrürler)

Ca + 2C → CaC2 (karbürler)

3Ba + 2P → Ba 3 P 2 (fosfitler)

Berilyum ve magnezyum metal olmayanlarla nispeten yavaş reaksiyona girer.

4. Tüm alkalin toprak metalleri asitlerde çözünür:

Ca + 2HCl → CaCl2 + H2

Mg + H2S04 (seyreltilmiş) → MgS04 + H2

5. Berilyum suda çözünür sulu çözeltiler alkaliler:

Be + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2

6. Toprak alkali metallerin uçucu bileşikleri aleve karakteristik bir renk verir:

kalsiyum bileşikleri tuğla kırmızısı, stronsiyum bileşikleri karmin kırmızısı ve baryum bileşikleri sarımsı yeşildir.

Berilyum da lityum gibi s elementlerinden biridir. Be atomunda ortaya çıkan dördüncü elektron 2s yörüngesine yerleştirilmiştir. Berilyumun iyonlaşma enerjisi, daha yüksek nükleer yük nedeniyle lityumunkinden daha yüksektir. Güçlü bazlarda berilat iyonu BeO 2-2'yi oluşturur. Sonuç olarak berilyum bir metaldir ancak bileşikleri amfoteriktir. Berilyum bir metal olmasına rağmen lityumdan önemli ölçüde daha az elektropozitiftir.

Berilyum atomunun yüksek iyonlaşma enerjisi, PA alt grubunun diğer elementlerinden (magnezyum ve alkalin toprak metalleri) belirgin şekilde farklıdır. Kimyası büyük ölçüde alüminyumunkine benzer (çapraz benzerlik). Bu nedenle, bileşiklerinde amfoterik niteliklere sahip bir elementtir ve aralarında bazik olanlar hala baskındır.

Mg'nin elektronik konfigürasyonu: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2, sodyumla karşılaştırıldığında önemli bir özelliğe sahiptir: on ikinci elektron, zaten 1e -'nin bulunduğu 2s yörüngesine yerleştirilir.

Magnezyum ve kalsiyum iyonları herhangi bir hücrenin yaşamının yeri doldurulamaz unsurlarıdır. Vücuttaki oranları kesin olarak tanımlanmalıdır. Magnezyum iyonları, iskeletin ve metabolizmanın yapımında enzimlerin (örneğin karboksilaz), kalsiyumun aktivitesinde rol oynar. Artan kalsiyum seviyeleri gıda emilimini artırır. Kalsiyum kalbin çalışmasını uyarır ve düzenler. Fazlalığı kalbin aktivitesini keskin bir şekilde artırır. Magnezyum, kalsiyum antagonisti rolünün bir kısmını oynar. Mg2+ iyonlarının deri altına girmesi, uyarılma süresi olmadan anesteziye, kasların, sinirlerin ve kalbin felce uğramasına neden olur. Yaraya metal şeklinde girerek uzun süreli iyileşmeyen cerahatli süreçlere neden olur. Akciğerlerdeki magnezyum oksit, dökümhane ateşi denilen duruma neden olur. Cilt yüzeyinin bileşikleriyle sık teması dermatite yol açar. Tıpta en yaygın kullanılan kalsiyum tuzları CaSO4 sülfat ve CaCL2 klorürdür. Birincisi alçı kalıpları için, ikincisi ise intravenöz infüzyonlar için ve dahili bir ilaç olarak kullanılır. Şişme, iltihaplanma, alerjilerle savaşmaya yardımcı olur, kardiyovasküler sistemin spazmlarını hafifletir, kanın pıhtılaşmasını iyileştirir.

BaSO 4 dışındaki tüm baryum bileşikleri zehirlidir. Beyincikte hasar, düz kalp kaslarında hasar, felce ve büyük dozlarda karaciğerde dejeneratif değişikliklere neden olan menegoensefalite neden olurlar. Küçük dozlarda baryum bileşikleri kemik iliği aktivitesini uyarır.

Stronsiyum bileşikleri mideye girdiğinde mide rahatsızlığı, felç ve kusma meydana gelir; Lezyonların semptomları baryum tuzlarından kaynaklanan lezyonlara benzer, ancak stronsiyum tuzları daha az toksiktir. Özellikle endişe verici olan, stronsiyum 90 Sr'nin radyoaktif izotopunun gövdesindeki görünümdür. Vücuttan son derece yavaş bir şekilde atılır ve uzun yarı ömrü ve dolayısıyla uzun etki süresi radyasyon hastalığına neden olabilir.

Radyum, radyasyonu ve büyük yarı ömrü (T 1/2 = 1617 yıl) nedeniyle vücut için tehlikelidir. Başlangıçta, az çok saf formda radyum tuzlarının keşfi ve üretilmesinden sonra, floroskopi, tümörlerin ve bazı ciddi hastalıkların tedavisinde oldukça yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Artık daha erişilebilir ve daha ucuz diğer malzemelerin ortaya çıkmasıyla radyumun tıpta kullanımı neredeyse sona erdi. Bazı durumlarda radon üretiminde ve mineral gübrelere katkı maddesi olarak kullanılır.

Kalsiyum atomunda 4'lü yörüngenin dolması tamamlanır. Potasyum ile birlikte dördüncü periyodun bir çift s elementini oluşturur. Kalsiyum hidroksit oldukça güçlü bir bazdır. Tüm alkalin toprak metalleri arasında en az aktif olan kalsiyumun bileşiklerinde iyonik bir bağ bulunur.

Özelliklerine göre stronsiyum, kalsiyum ve baryum arasında bir ara pozisyonda bulunur.

Baryumun özellikleri alkali metallerin özelliklerine en yakın olanıdır.

Berilyum ve magnezyum alaşımlarda yaygın olarak kullanılır. Berilyum bronzları %0,5-3 berilyum içeren elastik bakır alaşımlarıdır; Havacılık alaşımları (yoğunluk 1.8) %85-90 oranında magnezyum (“elektron”) içerir. Berilyum diğer grup IIA metallerinden farklıdır - hidrojen ve suyla reaksiyona girmez, ancak amfoterik hidroksit oluşturduğu için alkalilerde çözünür:

Be+H20+2NaOH=Na2 +H2.

Magnezyum nitrojenle aktif olarak reaksiyona girer:

3 Mg + N2 = Mg3N2.

Tablo, grup II elementlerinin hidroksitlerinin çözünürlüğünü göstermektedir.

Geleneksel teknik sorun - suyun sertliği, içinde Mg2+ ve Ca2+ iyonlarının varlığı ile ilişkilidir. Bikarbonatlardan ve sülfatlardan magnezyum ve kalsiyum karbonatlar ve kalsiyum sülfat, ısıtma kazanlarının ve sıcak su borularının duvarlarına yerleşir. Özellikle laboratuvar damıtıcılarının çalışmasına müdahale ederler.

S elementleri canlı bir organizmada önemli bir biyolojik işlevi yerine getirir. Tablo bunların içeriğini göstermektedir.

Hücre dışı sıvı, hücrelerin içindekinden 5 kat daha fazla sodyum iyonu içerir. İzotonik bir çözelti (“fizyolojik sıvı”)% 0,9 sodyum klorür içerir, enjeksiyonlarda, yaraların ve gözlerin yıkanmasında vb. Kullanılır. Hipertonik çözeltiler (% 3-10 sodyum klorür), cerahatli yaraların tedavisinde losyon olarak kullanılır (“ "irin çekerek). Vücuttaki potasyum iyonlarının %98'i hücrelerin içinde, yalnızca %2'si hücre dışı sıvıda bulunur. Bir kişinin günde 2,5-5 g potasyuma ihtiyacı vardır. 100 gr kuru kayısı 2 gr'a kadar potasyum içerir. 100 g kızarmış patates 0,5 g'a kadar potasyum içerir. Hücre içi enzimatik reaksiyonlar ATP ve ADP magnezyum kompleksleri şeklinde katılır.

Bir kişinin her gün 300-400 mg magnezyuma ihtiyacı vardır. Vücuda ekmek (100 g ekmek başına 90 mg magnezyum), tahıllar (100 g yulaf ezmesi 115 mg'a kadar magnezyum içerir) ve fındık (100 g fındık başına 230 mg'a kadar magnezyum) ile girer. Hidroksilapatit Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2'ye dayalı kemik ve diş oluşturmanın yanı sıra, kalsiyum katyonları kanın pıhtılaşmasında, sinir uyarılarının iletilmesinde ve kas kasılmasında aktif olarak rol oynar. Bir yetişkinin günde yaklaşık 1 gr kalsiyum tüketmesi gerekir. 100 gr sert peynir 750 mg kalsiyum içerir; 100 gr süt – 120 mg kalsiyum; 100 g lahanada - 50 mg'a kadar.

4. analitik grup Mg 2+, Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+ katyonlarını içerir.

Grup IV katyonlarının hidroksitleri fazla alkali ve amonyak çözeltisinde çözünmez. Bu grubun iyonları için bir grup reaktifi olan hidrojen peroksit varlığında fazla miktarda NaOH çözeltisi ile kantitatif olarak çökeltilirler. Tüm katyonlar, az çözünen fosfatlar, oksalatlar ve sülfitler (Mg2+ hariç) oluşturur. Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+ redoks özelliği gösterir.

Magnezyum iyonlarının reaksiyonları

Alkalilerle reaksiyon.

Kostik alkaliler, magnezyum hidroksitin beyaz jelatinimsi bir çökeltisini oluşturur:

MgCl 2 + 2NaOH = Mg(OH) 2  + 2NaCl

Magnezyum hidroksit asitlerde ve amonyum tuzlarında çözünür, ancak fazla alkalide çözünmez.

Sulu çözelti ile reaksiyonN.H. 3 .

Magnezyum iyonlu amonyak, magnezyum hidroksit çökeltisi oluşturur:

Mg 2+ + 2NH3 ˙ H 2 O = Mg(OH) 2  + 2NH4 + ,

bu da tamamen yerleşmez. Amonyum tuzlarının varlığında NH3'ün ayrışması ˙ H 2 O o kadar azalır ki, OH – iyonlarının konsantrasyonu, Mg(OH) 2 çözünürlük ürününün aşılması için gerekenden daha az olur. Başka bir deyişle NH4Cl ve NH3, pH = 8,3 olan ve magnezyum hidroksitin çökelmediği bir tampon çözelti oluşturur.

3. Sodyum hidrojen fosfatla reaksiyon.

MgCl 2 + Na 2 HPO 4 = MgHPO 4  + 2NaCl

Magnezyum hidrojen fosfat, mineral asitlerde ve ısıtıldığında asetik asitte çözünen beyaz amorf bir çökeltidir.

Reaksiyonun yürütülmesi: reaksiyonu NH3 varlığında gerçekleştirirken ˙ H2O ve NH4Cl, beyaz kristalli bir magnezyum ve amonyum fosfat çökeltisini çökeltir. Bir test tüpüne 3-4 damla magnezyum tuzu (görev) koyun, hafif bulanıklaşana kadar amonyak çözeltisi, çözünene kadar NH4Cl çözeltisi ve 2-3 damla Na2HPO4 çözeltisi ekleyin.Test tüpü altında soğutulmuş soğuk su Bir cam çubuğun test tüpünün iç duvarlarına sürtülmesiyle. Magnezyum iyonlarının varlığında zamanla beyaz kristal bir çökelti oluşur:

MgCl2 + Na2HPO4 + NH3 ˙ H 2 O = MgNH 4 PO 4  + 2NaCl + H 2 O

Reaksiyon aynı zamanda mikrokristalskopik bir reaksiyon olarak da gerçekleştirilebilir. Bir cam slayta bir damla magnezyum tuzu (görev), bir damla NH4Cl uygulanır, konsantre bir NH3 çözeltisi (aşağıya doğru) içeren bir şişenin üzerinde tutulur, bir kuru Na2HPO4 12H20 kristali eklenir ve bir dakika sonra mikroskop altında dendritler (yapraklar) formunda MgNH4P04 kristalleri gözlenir.

Amonyum karbonatla reaksiyon.

2MgCl 2 + 2(NH 4) 2 CO 3 + H 2 O = Mg 2 (OH) 2 CO 3  + 4NH 4 Cl + CO 2 

Çökelti suda az çözünür ve yalnızca pH > 9'da oluşur. Amonyum tuzlarında çözünür ve bu durum aşağıdaki dengeye göre açıklanabilir: Mg2 (OH)2CO3  Mg2 (OH)2CO3  2Mg 2+ + 2OH – + CO3 2–

NH 4 Cl eklendiğinde, ayrışması NH 4 Cl meydana gelir.  NH4++Cl – . NH4+ iyonları, düşük ayrışmalı bir NH3 bileşiği oluşturmak üzere hidroksit iyonlarına bağlanır ˙ H 2 O, bunun sonucunda OH – iyonlarının konsantrasyonu azalır ve elde edilmez ve çökelti çözülür.

5. 8-hidroksikinolin ile reaksiyon.

pH 9,5-12,7'deki bir amonyak ortamında 8-hidroksikinolin, magnezyum iyonları ile magnezyum oksikinolat Mg(C9H6NO)22H2O'nun intrakompleks tuzunun yeşilimsi sarı kristalli bir çökeltisini oluşturur:

Mg 2+ + 2C 9 H 6 NOH + 2NH 4 OH = Mg(C 9 H 6 NO) 2 + 2NH 4 +

Çökelti asetik ve mineral asitlerde çözünür. Alkali ve alkali toprak metallerin katyonları reaksiyona müdahale etmez.

Reaksiyonun yürütülmesi: 3-4 damla test çözeltisine, pembe bir renk oluşana kadar damla damla 2 damla fenolftalein çözeltisi ve 2 M amonyak çözeltisi ekleyin. Test tüpünün içeriği kaynama noktasına kadar ısıtılır ve 4-5 damla %5 alkol 8-hidroksikinolin çözeltisi eklenir. Magnezyum varlığında yeşilimsi sarı bir çökelti oluşur. Reaksiyona alkali ve alkalin toprak metal iyonları müdahale etmez.

Bu makaleden magnezyumun ne olduğunu öğrenecek ve gerçek bir kimyasal mucizeyi göreceksiniz - magnezyumun suda yanması!

17. yüzyılda İngiltere'nin Epsom kasabasında, müshil etkisi olan bir maden kaynağından acı bir madde izole edildi. Bu maddenin magnezyum sülfatın kristal hidratı veya MgSO₄∙7H₂O olduğu ortaya çıktı. Kendine özgü tadı nedeniyle eczacılar bu bileşiğe "acı tuz" adını verdiler. 1808'de İngiliz kimyager Humphry Davy, magnezya ve cıva kullanarak on ikinci elementin bir karışımını elde etti. On bir yıl sonra Fransız kimyager Antoine Bussy, söz konusu maddeyi magnezyum ve potasyum klorür kullanarak magnezyumu indirgeyerek elde etti.

Magnezyum en yaygın elementlerden biridir yerkabuğu. Çoğu magnezyum bileşiği bulunur deniz suyu. Bu öğe oynuyor önemli rol insanların, hayvanların vb. hayatında

Bir metal olarak magnezyum saf haliyle kullanılmaz - yalnızca alaşımlarda (örneğin titanyum ile). Magnezyum ultra hafif alaşımlar oluşturmanıza olanak sağlar.

Magnezyumun fiziksel özellikleri

Karakteristik metalik parlaklığa sahip, gümüşi açık renkte hafif ve sünek bir metaldir.

Magnezyum hava ile oksitlenir ve yüzeyinde metali korozyondan koruyan oldukça güçlü bir MgO filmi oluşur.

Gümüş metalinin erime noktası 650°C, kaynama noktası ise 1091°C’dir.

Magnezyumun kimyasal özellikleri

Bu metal koruyucu bir oksit film ile kaplanmıştır. Eğer yok edilirse, magnezyum havada hızla oksitlenir. Sıcaklığın etkisi altında metal, halojenler ve birçok metal olmayan maddeyle aktif olarak etkileşime girer. Magnezyum sıcak su ile reaksiyona girerek çökelti olarak magnezyum hidroksit oluşturur:

Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + H₂

Magnezyum tozunu özel bir kimyasal kaşıkla gaz ocağında ateşe verip ardından suya indirirseniz, toz daha yoğun yanmaya başlayacaktır.

İşte nasıl oluyor:

Yoğun olarak salınan hidrojen nedeniyle buna eşlik edecek. Bu durumda magnezyum oksit ve ardından hidroksiti oluşur.

Magnezyum aktif bir metaldir ve bu nedenle asitlerle şiddetli reaksiyona girer. Ancak bu durum alkali metal potasyumda olduğu kadar şiddetli gerçekleşmez, yani reaksiyon tutuşma olmadan gerçekleşir. Ancak karakteristik bir tıslama ile hidrojen kabarcıkları aktif olarak salınır. Her ne kadar hidrojen kabarcıkları metali kaldırsa da, metal suyun üzerinde kalabilecek kadar hafif değil.

Magnezyum ve hidroklorik asit reaksiyonunun denklemi:

Mg + 2HCl = MgCl₂ +H₂

600 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda magnezyum havada tutuşarak neredeyse tüm spektrum boyunca Güneş'e benzer şekilde son derece parlak bir ışık yayar.

Dikkat! Bu deneyleri kendiniz tekrarlamaya çalışmayın!

Böylesine kör edici bir flaş gözlerinize zarar verebilir: retinada yanık meydana gelebilir ve en kötü durumda görüşünüzü kaybedebilirsiniz. Dolayısıyla bu tür deneyimler sadece en güzeller arasında değil, aynı zamanda en tehlikeliler arasında da yer alıyor. Bu deneyin özel koruyucu koyu gözlükler olmadan yapılması tavsiye edilmez. Evde güvenle yapılabilecek bir magnezyum yanma deneyi bulacaksınız.

Reaksiyon, magnezyum nitrürün yanı sıra beyaz bir magnezyum oksit tozu (magnezya da denir) üretir. Yanma denklemleri:

2Mg + O₂ = 2MgO;

3Mg + N₂ = Mg₃N₂.

Magnezyum hem suda hem de atmosferde yanmaya devam ediyor karbon dioksit yani böyle bir yangını söndürmek oldukça zordur. Suyla söndürme, durumu daha da kötüleştirir, çünkü aynı zamanda tutuşan hidrojen salınmaya başlar.

Işık Kaynağı Olarak Magnezyumun Olağandışı Kullanımı (1931)

12. element alkali metale çok benzer. Örneğin nitrür oluşturmak için nitrojenle de reaksiyona girer:

3Mg +N₂ = Mg₃N₂.

Ayrıca lityum gibi magnezyum nitrür de su ile kolaylıkla ayrışabilir:

Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃.