1. Химические элементы IIА группы

Во IIА груп­пу вхо­дят бе­рил­лий, маг­ний, каль­ций, строн­ций, барий и радий. По­след­ние че­ты­ре эле­мен­та по­лу­чи­ли на­зва­ние ще­лоч­но­зе­мель­ных. Такое на­зва­ние обу­слов­ле­но тем, что эти эле­мен­ты встре­ча­ют­ся в при­ро­де в со­ста­ве ми­не­ра­лов-кар­бо­на­тов, про­ка­ли­ва­ние ко­то­рых и даль­ней­шее рас­тво­ре­ние по­лу­чен­ных про­дук­тов при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию ще­лоч­но­го рас­тво­ра. От­сю­да и на­зва­ние «ще­лоч­ные земли».

У ато­мов хи­ми­че­ских эле­мен­тов IIА груп­пы на внеш­нем слое на­хо­дит­ся по 2 элек­тро­на. В хи­ми­че­ских ре­ак­ци­ях атомы этих эле­мен­тов вы­сту­па­ют в ка­че­стве вос­ста­но­ви­те­лей, от­да­вая внеш­ние элек­тро­ны и пре­вра­ща­ясь в ионы с за­ря­дом «2+». Ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы и их соли окра­ши­ва­ют пламя в раз­ные цвета: на­при­мер, каль­ций – в кир­пич­но-крас­ный, строн­ций – в крас­ный, барий – в зе­ле­ный.

Рис. 1. Окра­ши­ва­ние пла­ме­ни со­ля­ми эле­мен­тов груп­пы IIА: а- солью каль­ция, б – солью строн­ция, в- солью бария

 2. Нахождение в природе

В виде про­стых ве­ществ эле­мен­ты IIА груп­пы в при­ро­де не встре­ча­ют­ся. Самые рас­про­стра­нен­ные из них – каль­ций и маг­ний – встре­ча­ют­ся в при­ро­де в со­ста­ве ми­не­ра­лов, со­дер­жа­щих, как пра­ви­ло, кар­бо­на­ты и суль­фа­ты этих эле­мен­тов. Также соли каль­ция и маг­ния со­дер­жат­ся в прес­ной и мор­ской воде.

Радий – ра­дио­ак­тив­ный эле­мент. В при­ро­де он встре­ча­ет­ся в со­ста­ве ми­не­ра­лов урана.

 3. Свойства простых веществ

Те­перь рас­смот­рим хи­ми­че­ские свой­ства про­стых ве­ществ, об­ра­зо­ван­ных эле­мен­та­ми IIА груп­пы. Про­стые ве­ще­ства бе­рил­лий, маг­ний и ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы хи­ми­че­ски до­воль­но ак­тив­ны. Ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы нель­зя хра­нить на воз­ду­хе, их, как и ще­лоч­ные ме­тал­лы, хра­нят под слоем ке­ро­си­на. Бе­рил­лий и маг­ний более устой­чи­вы к воз­дей­ствию воз­ду­ха.

Ме­тал­лы IIА груп­пы вза­и­мо­дей­ству­ют с кис­ло­ро­дом с об­ра­зо­ва­ни­ем ок­си­дов и вы­де­ле­ни­ем теп­ло­ты:

2Ba + O₂ = 2BaO + Q

Рис. 2. Го­ре­ние каль­ция в кис­ло­ро­де

Как и ще­лоч­ные ме­тал­лы, они могут вза­и­мо­дей­ство­вать со мно­ги­ми неме­тал­ла­ми, в том числе с серой, га­ло­ге­на­ми, фос­фо­ром, во­до­ро­дом:

Ca + S = CaS

Mg + Cl₂ = MgCl₂

3Ca + 2P = Ca₃P₂

Ba + H₂ = BaH₂

Ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы вза­и­мо­дей­ству­ют с водой, при этом об­ра­зу­ют­ся ще­ло­чи и вы­де­ля­ет­ся во­до­род. Эти ре­ак­ции яв­ля­ют­ся эк­зо­тер­ми­че­ски­ми:

Ba + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂

Яв­ля­ясь ак­тив­ны­ми ме­тал­ла­ми, бе­рил­лий, маг­ний и ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы спо­соб­ны ре­а­ги­ро­вать с кис­ло­та­ми, вы­тес­няя из них во­до­род.

Бе­рил­лий яв­ля­ет­ся пе­ре­ход­ным эле­мен­том. По­это­му про­стое ве­ществ бе­рил­лий спо­соб­но ре­а­ги­ро­вать не толь­ко с кис­ло­та­ми, но со ще­ло­ча­ми.

Оксид и гид­рок­сид бе­рил­лия об­ла­да­ют ам­фо­тер­ны­ми свой­ства­ми: ре­а­ги­ру­ют и с кис­ло­та­ми, и со ще­ло­ча­ми:

Be(OH)₂ + 2HCl = BeCl₂ + H₂O

Be(OH)₂ + 2NaOH = Na₂(Be(OH)₄)

 4. Свойства сложных веществ

Ок­си­ды и гид­рок­си­ды осталь­ных ме­тал­лов из IIА груп­пы об­ла­да­ют ти­пич­но ос­нов­ны­ми свой­ства­ми. Гид­рок­сид маг­ния – нерас­тво­ри­мое ос­но­ва­ние. Гид­рок­си­ды каль­ция, строн­ция, бария и радия – ще­ло­чи.

Гид­рок­си­ды и кар­бо­на­ты эле­мен­тов IIА груп­пы раз­ла­га­ют­ся при на­гре­ва­нии:

Mg(OH)₂ = MgO + H₂O

CaCO₃ = CaO + CO₂

Соли бе­рил­лия, строн­ция, бария и радия ядо­ви­ты, а со­еди­не­ния каль­ция и маг­ния жиз­нен­но необ­хо­ди­мы живым ор­га­низ­мам. Каль­ций вхо­дит в со­став скор­лу­пы яиц, «до­ми­ков» ули­ток, ко­стей че­ло­ве­ка и жи­вот­ных. Маг­ний вхо­дит в со­став хло­ро­фил­ла.

Бе­рил­лий, маг­ний и ще­лоч­но­зе­мель­ные ме­тал­лы ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся в про­мыш­лен­но­сти и тех­ни­ке.