ELEMENTI 2. GRUPE PSE
2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer
ELEMENTI 2. (IIa) GRUPE PSE – ZEMNOALKALNI
METALI
OPŠTE KARAKTERISTIKE
 Elementi druge grupe nazivaju se zemnoalkalnim metalima. Tu spadaju:
berilijum, magnezijum, kalcijum, stroncijum, barijum i radijum.
4
Be
1s2 2s2
12
Mg
1s2 2s2 2p6 3s2
20
Ca
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
38
Sr
barijum
56
Ba
radijum
88
Ra
berilijum
magnezijum
kalcijum
stroncijum
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2
Rn
7s2
 Zajednička konfiguracija za elemente ove grupe je ns2 što znači da je elektronski par
u odgovarajućoj s-orbitali.
 U elementarnom stanju atomi zemnoalkalnih metala su povezani slabom metalnom
vezom (osim Be).
 Zbog dva elektrona u poslednjem energetskom nivou, imaju malu gustinu- laki
metali.
 Metalnog su sjaja, mogu se izvlačiti u žice (osim Be), kovni su, dobro provode toplote
i elektriciteta.
 Energija jonizacije opada sa porastom atomskog broja, a raste hemijska reaktivnost
elemenata.
 Oni su jaka redukciona sredstva.
 Grade jedinjenja samo sa oksidacionim brojem +2, na šta ukazuju i male vrednosti
koeficienta elektronegativnosti.
 Boje plamen karakterističnim bojama: kalcijum- cigla crveno, stroncijum- svetlo
crveno, radijum- crveno, barujum- zeleno.
 Berilijum se dosta razlikuje od ostalih elemenata, a najviše ima slična svojstva
aluminijumu.
 Najviše su rasprostranjena jedinjenja magnezijuma i kalcijuma.
 Berilijum se koristi u nuklearnim reaktorima za usporavanje neutrona.
 Barijum se koristi za prevlačenje unutrašnjih zidova radio cevi, čime veže kiseonik.
 Radijum se koristi u medicini za otkrivanje i lečenje oboljenja i u radiografiji za
ispitivanje materijala.
1
ELEMENTI 2. GRUPE PSE
2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer
MAGNEZIJUM
 Nalaženje u prirodi:
- U prirodi se magnezijum nalazi u obliku jedinjenja: dolomit (CaCO3.MgCO3),
magnezit (MgCO3) i karnalit (MgCl2.KCl.6H2O).
 Dobijanje: Dobija se elektrolizom rastopa bezvodnog hlorida.
 Fizičke osobine:
- Magnezijum je metal metalnog sjaja, male tvrdoće, može se izvlačiti u žice, kovni
je, dobar je provodnik toplote i elektriciteta.
 Hemijske osobine:
- Reaguje sa kiseonikom gradeći oksid, a sa vodom gradi hidroksid:
2 Mg + O2
MgO + H2O
Mg + 2 H2O
-
magnezijum-oksid
2 MgO
Mg(OH)2
magnezijum-hidroksid
Mg(OH)2 + H2
magnezijum-hidroksid
Magnezijum gori u ugljenik (IV)-oksidu i redukuje ga, pri čemu se stvara i
oslobađa ugljenik u vidu čađi:
CO2 + 2 Mg
MgO + C
 Primena:
- Magnezijum se koristi za dobijanje drugih metala, za izradu lakih legura, u
automobilskoj industriji, za izradu vatrostalnih opeka.
JEDINJENJA MAGNEZIJUMA
1. Magnezijum-karbonat (MgCO3)- se u prirodi nalazi u vidu magnezita i dolomita, a
sastojak je prirodnih voda. Upotrebljava se za dobijanje magnezijum-oksida:
MgCO3
-
MgO + CO2
Magnezijum-oksid se zbog velike temperature koristi za izradu megnezitnih
vatrostalnih opeka.
2
ELEMENTI 2. GRUPE PSE
2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer
KALCIJUM
 Nalaženje u prirodi:
- Nalazi se zbog svoje reaktivnosti samo u obliku svojih jedinjenja soli: CaCO3kalcijum-karbonat, CaSO4- kalcijum-sulfat (sa vodom-gips) i u dva kristalna
oblika: u vidu kalcita i aragonita.
 Dobijanje: Dobija se elektrolizom rastopa bezvodnog hlorida.
 Fizičke osobine:
- Kalcijum je srebrno-beo metal, sjajan, mek kao olovo, ali lak metal. Čuva se u
petroleumu.
 Hemijske osobine:
- Reaguje sa kiseonikom gradeći oksid, a sa vodom gradi hidroksid:
2 Ca + O2
2 CaO
CaO + H2O
Ca + 2 H2O
Ca(OH)2
kalcijum-oksid (negašeni krec)
kalcijum-hidroksid (gašeni krec)
Ca(OH)2 + H2
kalcijum-hidroksid (gašeni krec)
VIDEO 1 i 2
Reakcije zemnoalkalnih metala sa vodom
Reakcije oksida zemnoalkalnih metala sa vodom
-
Sa azotom gradi nitride:
3 Ca + N2
-
Ca3N2
Kalcijum je najrasprostranjeniji zemnoalkalni metal u prirodi.
 Primena:
- Kalcijum se koristi u medicini, industriji, za legiranje olova, za dezoksidaciju
bakra i nekih legura.
3
ELEMENTI 2. GRUPE PSE
2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer
JEDINJENJA KALCIJUMA
1. Kalcijum-karbonat (CaCO3)- nalazi se u dva kristalna oblika, u vidu kalcita i
aragonita.
Veoma je slabo rastvoran u čistoj vodi, ali se rastvara u prisustvu CO2 i tada gradi
kalcijum-hidrogenkarbonat (reverzibilna proces):
CaCO3 + H2O + CO2
Ca(HCO3)2
Prisustvo Ca(HCO3)2 predstavlja prolaznu tvrdoću vode. Zbir stalne i prolazne tvrdoće
predstavlja ukupnu tvrdoću vode.
Kiseline oslobađaju iz karbonata CO2 u vidu mehurića:
CaCO3 +2 HCl
CaCl2 + H2O + CO2
Prilikom zagrevanja (pečenja) na 1100oC kalcijum-karbonat se razlaže na kalcijumoksid i CO2:
CaCO3
CaO + SiO2
CaO + CO2
CaSiO3
2. Kalcijum-oksid (negašeni ili živi kreč), CaO- u čistom stanju je bele boje, ali je
često siv od primesa. Vrlo se teško topi.
Pri reakciji sa ugljenikom, gradi se kalcijum karbid:
CaO + 3 C
CaC2 + CO
Koristi se za dobijanje natrijum-hidroksida i natrijum-karbonata i kao veštačko
đubrivo.
3. Kalcijum-hidroksid (gašeni kreč) Ca(OH)2- dobija se gašenjem živoga kreča. Slabo
je rastvoran u vodi, a rastvor se naziva krečnom vodom.
Koristi se u građevinarstvu za pravljenje maltera kao vezivni materijal, sastavni je
deo cementa i betona, vezuje iz vazduha CO2 gradeći čvrst CaCO3:
Ca(OH)2 + CO2
CaCO3 + H2O
4. Kalcijum-sulfat, CaSO4- u prirodi se javlja kao mineral anhidrit i kao dihidrat
CaSO4.2H2O koji se naziva gips.
Gips se koristi kao dodatak cementu i za izradu maltera (mešanjem sa krečom).
Služi i kao hemijska sirovina za dobijanje sumpora, sumporne kiseline i veštačkog
đubriva.
4
ELEMENTI 2. GRUPE PSE
2. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer
ELEMENTI 2. GRUPE PSE – pitanja i zadaci
1. Elementi 2. grupe PSE- opšte karakteristike.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Magnezijum - mesto u PSE.
Magnezijum - nalaženje u prirodi.
Magnezijum - dobijanje.
Magnezijum - fizičke osobine.
Magnezijum - hemijske osobine.
Magnezijum - primena.
Jedinjenja magnezijuma (MgCO3).
9. Kalcijum- mesto u PSE.
10. Kalcijum- nalaženje u prirodi.
11. Kalcijum- dobijanje.
12. Kalcijum- fizičke osobine.
13. Kalcijum- hemijske osobine.
14. Kalcijum- primena.
15. Jedinjenja kalcijuma (CaCO3, CaO, Ca(OH)2, CaSO4).
REFERATI ZA OBLAST ELEMENTI 2. GRUPE PSE
1. Primena kalcijuma u građevinarstvu.
2. Magnezijum i kalcijum u medicini.
5
Download

2. grupa pse - Zrenjaninska gimnazija