Maa-alkalimetalli
 |
Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan. |
Maa-alkalimetallit ovat jaksollisen järjestelmän toinen pääryhmä, johon kuuluvat seuraavat alkuaineet: beryllium, magnesium, kalsium, strontium, barium ja radium. Ne kuuluvat alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmään 2, jossa atomeilla on vain hapetusluvut +II (yhdisteissä) ja 0 (alkuaineissa), sillä luovuttamalla kaksi elektronia ne pääsevät oktettiin eli näin syntyneillä ioneilla on kahdeksan elektronia uloimmalla kuorellaan samoin kuin jalokaasuilla, jotka ovat äärimmäisen heikkoja reagoimaan muiden alkuaineiden kanssa. (Poikkeus: berylliumionissa on vain kaksi elektronia). Kahden viimeisen kuoren konfiguraatiot ovat seuraavat (kuoren numero n) (n-1)s2(n-1)p6ns2). Tästä juontuu myös maa-alkalimetallien voimakas pelkistämiskyky. Niiden elektronegatiivisuus on alhainen, tosin korkeampi kuin alkalimetalleilla. Maa-alkalimetallien metallinen luonne on alkalimetalleja heikompi ja useimmat niiden suoloista ovat veteen liukenevia. Niiden metallinen luonne ja sitä myöten myös reaktiokyky kasvaa järjestysluvun kasvaessa. Hyvän pelkistämiskykynsä ansiosta maa-alkalimetallit reagoivat helposti happojen sekä (berylliumia lukuun ottamatta) vedenkin kanssa vetyä vapauttaen, esimerkiksi:
- Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
Varsinkin kuumennettuina ne reagoivat helposti myös ilman hapen kanssa muodostaen oksideja.
Elektronegatiivisuuden pienentyessä voimistuu maa-alkalien oksideissa metallin ja hapen välisen sidoksen ioniluonne. Berylliumoksidia lukuun ottamatta muut ovat ioniyhdisteitä ja siten reagoivat veden kanssa muodostaen hydroksideja joiden vesiliuokset ovat emäksisiä.
- BaO + H2O → Ba(OH)2
Nämä muodostuneet hydroksidit liukenevat veteen varsin niukasti, toisin kuin alkali-hydroksidit. Liukenevuus kuitenkin lisääntyy hydroksidin ioniluonteen vahvistuessa. Maa-alkalioksidien emäksinen luonne ilmenee siten, että ne reagoivat varsin helposti happamien oksidien kanssa. Jo huoneenlämmössä niillä on taipumus reagoida mm. ilman hiilidioksidin kanssa muodostaen karbonaatteja:
- CaO + CO2 → CaCO3
Tästä ominaisuudestaan johtuen oksideja on säilytettävä ilmalta eristettyinä. Maa-alkalien oksidit liukenevat helposti myös happoihin muodostaen suoloja:
- Ca(OH)2 + 2HCl → 2H2O + CaCl2
Ryhmän 2 alkuaineiden halidit eli halogeeniyhdisteet liukenevat helposti veteen, kun taas karbonaatit ja sulfaatit ovat niukkaliukoisia. Jos käytetään tiukkaa määritelmää niin beryllium ja magnesium eivät kuulu tähän ryhmään. Ryhmän aineilla on kalsiumiin saakka hyvä lämmönjohtavuus, mutta sitten se romahtaa melko radikaalisti. Berylliumin, magnesiumin ja kalsiumin tiheyksien vaihteluväli on vain 300 kg/m3, mutta kalsiumista eteenpäin tiheydet kasvavat 1 000 kg/m3 per aineväli ja radiumin ja bariumin välillä eroa on peräti 1 500 kg/m3.
Maa-alkalimetallien yleisyys maankuoressa [mg/kg]: beryllium 2,8; magnesium 23 300; kalsium 41 500; strontium 370; barium 425 ja radium 9*10-7.