1、碱 土 金 属alkaline-earth metal 碱土金属指A 族的所有元素,共计铍 (B e) 、镁 (M g) 、钙 (C a) 、锶 (S r) 、钡 (B a) 、镭 (R a)六种,碱土金属在自然界均有存在,前五种含量相对较多,镭为放射性元素,由 玛 丽 居 里 (M .Curie)和 皮 埃 尔 居 里 (P .Curie)在沥青矿中发现。 碱土金属中除铍外都是典型的金属元素,氧 化 态 为+2,其单质为灰色至银白色金属,硬度比碱金属略大,导电、导热能力好,容易同空气中的氧 气 和水 蒸 气作用,在表面形成氧化物和碳 酸 盐 ,失去光泽。碱土金属的氧化物熔点较高,溶于水显较强
2、的碱 性 ,其盐类中除铍外,皆为离子晶体,但溶解度较小。在自然界中,碱土金属都以化合物的形式存在,可用焰 色 反 应 鉴定。由于它们的性质活泼,只能用电 解 方法制取。 铍铍 1,化学符号:Be。原子序数4,原 子 量 9.012182,莫氏硬度:5.5 ,为一种钢灰色的稀 有 金 属 ,是最轻的碱 土 金 属 元素,也是最轻的结构金属之一。电离能9.322电子伏特。呈灰白色,质坚硬。熔点12785。沸点2970 ,密度1.85克/ 立方厘米,铍离子半径0.31埃,比其他金属小得多。和锂一样,也形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化
3、钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍价态为正2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。 绿宝石亦称祖 母 绿 ,翠绿晶莹,光彩夺目,是宝石中的珍品。它含有一种重要的稀有金属铍。铍的希腊文原意就是“绿宝石”的意思。绿宝石是绿柱石矿的变种。铍具有毒性。每一立方米的空气中只要有一毫克铍的粉尘,就会使人染上急性肺炎铍肺病。我国冶金行业已经使一立方米空气中的铍的含量降低到十万分之一克以下,圆满地解决了铍 中 毒 的防护问题。跟铍相比,铍的化合物的毒性更大,铍的化合物会在动物的组织和血浆中形成可溶性的胶状物质,进而与血红蛋白发生化学反应,生成一种
4、新的物质,从而使组织器官发生各种病变,在肺和骨骼中的铍,还可能引发癌症。 镁具有比较强的还原性,能与热水反应放出氢气,燃烧时能产生眩目的白光,镁与氟 化 物 、氢 氟 酸 和铬 酸 不发生作用,也不受苛 性 碱 侵蚀,但极易溶解于有机和无机酸中,镁能直接与氮 、硫 和卤 素 等化合,包括烃 、醛 、醇 、酚 、胺 、 脂 和大多数油类在内的有机化学药品与镁仅仅轻微地或者根本不起作用。镁能和二氧化碳发生燃烧反应,因此镁燃烧不能用二氧化碳灭火器灭火。常用做还原剂,去置换钛、锆、铀、铍等金属。主要用于制造轻金属合金、球 墨 铸 铁 、科学仪器脱 硫 剂脱氢和格 氏 试 剂 ,也能用于制烟火、闪光粉、
5、镁盐等。结构特性类似于铝,具有轻金属的各种用途,可作为飞机、导弹的合金材料。但是镁在汽油燃点可燃,这限制了它的应用。钙钙是一种金属元素,符号 Ca,银白色晶体。动物的骨骼、蛤壳、蛋壳都含有碳酸钙。可用于合金的脱氧剂、油类的脱水剂、冶金的还原剂、铁和铁合金的脱硫与脱碳剂以及电子管中的吸气剂等。它的化合物在工业上、建筑工程上和医药上用途很大。在自然界分布广,以化合物的形态存在,如石灰石、白垩、大 理 石 、石膏、磷灰石等;也存在于血浆和骨骼中,并参与凝血和肌肉的收缩过程。金属钙可由电解熔融的氯化钙而制得;也可用金属在真空中还原石灰,再经蒸馏而获得。 1.先由石灰石与盐酸反应得到氯化钙 CaCO3+
6、2HCl=CaCl2+H2O+CO2 2.电解氯化钙 CaCl2=(通电)Ca+Cl2 得到钙与副产品氯气钙是人体内含量最多的一种无机盐。正常人体内钙的含量为12001400克,约占人体重量的1.52.0,其中99存在于骨骼和牙齿之中。另外,1的钙大多数呈离子状态存在于软组织、细胞外液和血液中,与骨钙保持着动态平衡。机体内的钙,一方面构成骨骼和牙齿,另一方面则可参与各种生理功能和代谢过程,影响各个器官组织的活动。锶锶是碱土金属中丰度最小的元素。主要的矿物有天青石和碳酸锶矿。可由电解熔融的氯化锶而制得。用于制造合金、光电管,以及分析化学、烟火等。质量数90的锶是一种放射性同位素,可作 射线放射源
7、,半衰期为 25年。钡、锶、钙和镁同是碱土金属,也是地壳中含量较多的元素。钡钡,原子序数56,原子量137.327,是碱土金属中最活泼的元素,元素名来源于希腊文,原意是“重的” 。1774年瑞典化学家舍勒在软锰矿中发现钡,1808年英国化学家戴维通过电离分解出金属钡。钡在地壳中的含量为0.05%,主要矿物有重晶石和毒重石。钡及其化 合 物 用途甚广,常见钡盐有硫 酸 钡 、碳酸钡、氯 化 钡 硫化钡、硝酸钡、氧化钡等,除硫酸钡外,其他钡盐均有毒性(钡中毒) 。镭居里夫妇( 皮 埃 尔 居 里 和 玛 丽 居 里 )发现的一种化 学 元 素 。化学 发 现 镭 元 素 的 居 里 夫 人符号 R
8、a,原子序数88,原 子 量 226.0254,属周期系A 族,为碱 土 金 属 的成员和天然 放 射 性 元 素 。1898年玛丽.居里和皮埃尔.居里从沥 青 铀 矿 提取铀后的矿渣中分离出溴化镭,1910年又用电解氯化镭的方法制得了金属镭,它的英文名称来源于拉丁文 radius,含义是“射 线 ”。镭在地壳中的含量为110-9% ,已发现质量数为 206230的同位素中,除镭223、镭224、镭226、镭228是天然放射性同 位 素 外,其余都是用人 工 方法合成的。镭存在于所有的铀矿中,每2.8吨铀矿中含1克镭。晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有3个金属原子。 编 辑 本 段 元 素 性
9、质碱土金属存在明显的周期性,但铍与A 族的铝(Al)也存在一定的相似性。 编 辑 本 段 单 质 与 离 子 的 检 验碱土金属离子在高温火焰中燃烧产生的特征颜色见表。这种特性可用于这些元素的鉴定 数据取自无 机 化 学 (第五版) ,2008 1.380 铍 镁 钙 锶 钡 镭颜 色 橙 红 深 红 绿 波 长/nm 714.9 687.8 553.5 编 辑 本 段 单 质 的 化 学 性 质与氧气反应:M(s)+O (g)MO(s) 与卤素反应:M(s)+X MX(s) 与水反应:M(s)+2H2O (L)M(OH)(aq)+H(g) 与酸反应:2H+ (aq )+M ( s) M2 +(aq)+H( g) 与不活泼金属的可溶盐反应:M(s)+Cu2 +(aq) M2 +(aq)+Cu(s)