Beryllium ho k v pn k stroncium baryum radium
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 20

II. A skupina PowerPoint PPT Presentation


  • 164 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Beryllium Hořčík Vápník Stroncium Baryum Radium. II. A skupina. Historie. Beryllium · 1798 L. Vauquelin , Beryl Be 3 Al 2 Si 6 O 18 , Glucina · 1821 F.Wöhler , A . Bussy : BeCl 2 + K → Be + 2 KCl Hořčík · Magnesia litos – mastek, magnesia alba x magnesia nigra

Download Presentation

II. A skupina

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Beryllium ho k v pn k stroncium baryum radium

Beryllium

Hořčík

Vápník

Stroncium

Baryum

Radium

II. A skupina


Historie

Historie

Beryllium

· 1798 L. Vauquelin, Beryl Be3Al2Si6O18 , Glucina

· 1821 F.Wöhler, A.Bussy: BeCl2 + K → Be + 2 KCl

Hořčík

· Magnesia litos – mastek, magnesia alba x magnesia nigra

· 1808 H. Davy elektrolyticky z amalgamu

Vápník

· calx, calcis – vápno

· 1808 H. Davy elektrolyticky


Historie1

Historie

Stroncium

· 1790 A. Crawford, minerál Strontianit

· 1808 H. Davy elektrolyticky

Baryum

· 1602 Lapis solaris (Bologna)

· 1774 C.W.Schlee, J.G.Gahn - baryt BaSO4 (těživec)

· 1808 H. Davy elektrolyticky

Radium

· 1910 M. Curie, A Debierne (radius – paprsek)


Vlastnosti prvk

Vlastnosti prvků


Reaktivita prvk

Reaktivita prvků


Kovov beryllium

Kovové Beryllium

Be· stabilní i vlhký, pasivace vrstvou BeO

· při zvýšené teplotě – 600 °C BeO, Be3N2, BeX2

až 1200°C BeS, 1700°C Be2C

· kyseliny – rozpouští HCl, H2SO4, HNO3

· báze – uvolňování H2, vznik Be(OH)42-

· výroba z pražením berylu s Na2SiF6 a následnou redukcí

BeF2 hořčíkem či elektrolyticky

BeF2 + Mg → Be + MgF2

NH4HF2 + Be→ (NH4)2BeF4 + H2 (g)

(NH4)2BeF4 → BeF2 (s)+ NH4F (subl)

Využívané vlastnosti

- lehké, tepelně odolné, nemagnetické slitiny (bronzy s Cu)

- mimořádná propustnost neutronů a RTG záření

- dobrá vodivost zvuku

- 10Be – kosmogenní, poločas rozpadu 1,36 · 106 let


Kovov ho k

Kovový Hořčík

Mg · reaktivnější, pasivace MgO

· vlhký reaguje s halogenidy

· hoření na vzduchu MgO + Mg3N2

· pro zahřání reaguje s většinou nekovů (i MgH2)

· s alkoholy Mg(OEt)2, s halogen-alkyly Grignardova činidla RMgX

· výroba elektrolýzou z mořské vody MgCl2 + KCl nebo

redukce ferrosiliciem

2( MgO ·CaO) + FeSi→ 2 Mg + Ca2SiO4 + Fe

Využívané vlastnosti

- mimořádně lehký konstrukční kov, dobrá obrabitelnost,

- poměrně dostupný – levný materiál

- dural (Mg+ Mn + Cu)

- redukční činidlo v metalurgii


Kovy alkalick ch zemin

Kovy alkalických zemin

Ca, Sr, Ba

· na vzduchu nestálé

· ve formě kovu nemají praktické využití

· stabilnější hydroxidy

· při hoření vedle oxidů MO vznikají též peroxidy MIIO2

· výroba kovových – elektrolyticky, či redukce oxidů Al

Potenciální využití

· redukční činidla (čištění oceli kovovým Ca)

· odplyňování


Slou eniny

Sloučeniny

Ve sloučeninách pouze dvojmocenství

· elektronová konfigurace ns2→ ns0

· trojmocentství – vysoké energie ionizace třetího stupně

(pro Be 14 847 kJmol-1)

· jednomocenství – z termodynamických výpočtů vychází

nutnost disproporcionace hypotetických sloučenin

elektrolýza Na2SO4 (aq) Mg-elektroami

Mg 1,4+(aq) + 0,6 H2O → Mg2+ (aq) + 0,6 OH- (aq) +0,3 H2(g)

Nárůst iontového charakteru (Be – kovalentní, Ca – polární)

Sloučeniny (fluoridy, uhličitany, sírany)většinou méně rozpustné než

sl. I.A skupiny (mřížkové energie)


Hydridy a halogenidy be

Hydridy a halogenidy Be

BeH2- vysoce polymerní

- třístředová dvojelektronová vazba

BeCl2 + 2 LiBH4→ BeB2H8 + 2 LiCl

BeB2H8 + 2 PPh3 → 2 PH3PBH3 + BeH2

BeB2H8 + 2HCl → BeCl2 + B2H6 + 2 H2

Halogenidy BeX2 - nelze připravovat v roztoku, vzniká [Be(H2O)4]X2, které dehydratací hydrolyzuje

(NH4)2BeF4 → BeF2 + 2 NH4F

BeO + C + Cl2 → BeCl2 + CO

Be (BeC) + Cl2 → BeCl2

BeF2 – strukturně analogické ke křemennému sklu SiO2

BeCl2 – vysoce polymerní struktura

BeCl2 + 2 Et2O → [BeCl2(Et2O)2] (slabé ligandy)

BeCl2 + H2O (NH3) → [Be(H2O)4]Cl2

plyná fáze BeCl2 - můstkový dimer, 900°C lineární monomer


Halogenidy

Halogenidy

Fluoridy MF2

- s velikostí iontu roste koordinační číslo

Be 4

Mg 6

Ca, Sr, Ba 8 CaF2 – fluorit (kazivec)

málo rozpustné látky s vysokým bodem tání

Chloridy MCl2

nižší bod tání, vlhnou a tvoří hydráty

průmyslově důležité MgCl2 a CaCl2

CaCl2 eutektikum 30% vodný roztok, b.t. -55 °C

- chladící zařízení, postřik chodníků, betonové směsi


Halogenidy1

Halogenidy

Bromidy, jodidy

- snižování bodů tání, roste rozpustnost ve vodě a pol. org. rozp. (krystalické solváty – MgBr2∙ 6 ROH )

SrI2 – koordinační číslo 7


Halogenhydridy

Halogenhydridy

Soli alkalických zemin MHX

tavení (900 °C)

MH2 + MX2→ 2 MHX (směs)

čistý postup s aktivovaným hydridem

MgR2 + LiAlH4 → MgH2+ LiAlH2R2

MgH2 + MgX2 + thf → [HMgX(thf)2]

struktura s třístředovou vazbou


Oxidy

Oxidy

Výroba:

kalcinace uhličitanů

CaCO3→ CaO + CO2

dehydratace hydroxidů

Mg(OH)2 → MgO + H2O

Velmi vysoké teploty tání

BeO 2500 °C /struktura wurzit (Zn,Fe)S,

MgO 2800 °C, CaO 2600 °C, SrO 2400 °C, BaO 1900 °C /struktura NaCl

jemně rozptýlené částice (oxidů těžších prvků) reagují opět s H2O či CO2

BeO – elektrický izolátor, vodič tepla

MgO – žáruvzdorné materiály

SrO – absorpce RTG záření – součást skel obrazovek

BaO – fluorescenční lampy


Cao oxid v penat v penec

CaO – oxid vápenatý, vápenec

po H2SO4 druhá nejšířeji používaná průmyslová chemikálie

stavebnictví CaCO3→ CaO → Ca(OH)2 → CaCO3

výroba oceli - struskotvorná látka (P,S,Si,Mn)

(75 kg na tunu oceli)

výroba Mg (Ferrosiliciový proces)

2 (CaO.MgO) + Si/Fe → 2 Mg + Ca2SiO4/Fe

úprava pitné vody, měkčení vody

výroba karbidu vápníku, resp. acetylenu

sklářský průmysl (běžné sklo 12% CaO)

Insekticidy, herbicidy Ca(AsO3)2 či Bordeaux směs Ca(OH)2+CuSO4

Papírenský průmysl

Potravinářský průmysl (mléko, cukr)


Peroxidy mo 2 superoxidy m o 2 2

Peroxidy MO2, superoxidy M(O2)2

Peroxidy – známy u všech, krom beryllia

stabilita vzrůstá s elektropozitivitou a velikostí iontu

Ba + O2→ Ba(O2)2 (500 °C)

CaO2, SrO2 a BaO2 – struktura CaC2

CaO2 (s) + H2SO4 (aq)→ CaSO4 (s) + H2O2 (aq)

Ca(O2)2 (s) + H2O2 (aq) → CaSO4 (s) + H2O2 (aq) + O2 (g)

oxidační a bělící činidla

Ozonidy – pouze Ca(O3)2 a Ba(O3)2


Hydroxidy

Hydroxidy

Be(OH)2 – amfoterní, hydrolyzuje, k.č. 4

Be(OH)2 → komplexní izopolyanionty

→ jednojaderný hydroxokomplex [Be(OH)4]2-

(analogický Al(OH)3 či Zn(OH)2)

Mg(OH)2 – slabá zásada, k.č. 6

Ca(OH)2 - vápenné mléko, k.č. 6

Sr(OH)2 – k.č. 7

Ba(OH)2 – silná zásada podobná alkalickým hydroxidům


Soli oxokyselin

Soli oxokyselin

Většinou nerozpustné, či málo rozpustné sloučeniny

- SO42-, CO32- geochemický význam

CaCO3 – vápenec, aragonit

CaSO4 – anhydrit, sádrovec - alabastr (·2H2O)

CaCO3·MgCO3 - dolomit


Koordina n slou eniny

Koordinační sloučeniny

M2+

Malý ion, velký náboj – velká deformace okolních aniontů

Koordinační číslo ~ velikost iontu

Be … téměř výhradně 4

Mg… 4-6

Ca, Sr, Ba … 6-12

Be

[OBe4(RCO2)6] R= H, Me, Et, Pr zásadité oxid-karboxyláty

BeO + CH3COOH nebo CH3COCl → [OBe4(CH3CO2)6] /reflux/

BeCl2 + N2O4→ [Be(NO3)2·2N2O4 ](s) → (50 °C) Be(NO3)2 →

→ (125 °C) [OBe4(NO3)6]

Komplexy s halogeny, kyslíkatými sl. (oxaláty, alkoxidy, diketonáty…), ftalocyanin (N)

Mg a další

Méně halogenových komplexů typu [MX4]2- :[NEt4]2[MgCl4] (těžší prvky než Mg již netvoří)

Kyslíkové cheláty : Polyfosforečnany, EDTA

– analytická chemie, odstraňování tvrdosti vody (Ca2+),

Chlorofyly – modifikované porfyrinové komplexy Mg2+


Organokovov slou eniny

Organokovové sloučeniny

Elektropozitivnější charakter Ca, Sr, Ba – velmi reaktivní

z hlediska o.k. chemie nedůležité

Bedialkyly

Be Cl2 + LiR→ BeR2·Et2O + 2 LiCl

BeCl2 + 2 MeMgCl → BeMe2·Et2O + MgCl2

Be + HgMe2 → BeMe2 + Hg

(struktura – můstkový Me – k.č. C = 5)

alkoxidy

4 BeMe2 + 4 BuOH → (MeBeOBu)4heterokuban

[Be(η5-C5H5)Y] Y = H, Cl, Br, -CΞCH, η1-C5H5 (α = 30 °)

Mg dialkyly

Grignardova činidla RMgX RX + Mg → RMgX


  • Login