Prvky II.A skupiny
- majú 2 valenčné elektróny
- Ca, Sr, Ba, Ra nazývame kovy alkalických zemín
- vo svojich zlúčeninách majú vždy oxidačné číslo II
- všetky izotopy rádia sú rádioaktívne
Výskyt
- vyskytujú sa iba v zlúčeninách:
- BERÝLIUM: beryl (hlinotokremičitan), jeho odrodou je napr. zelený smaragd
- HORČÍK: magnezit MgCO3, dolomit CaCO3·MgCO3, súčasť chlorofylu – zeleného listového farbiva
- VÁPNIK: vápenec CaCO3, sadrovec CaSO4, anhydrit CaSO4·2H2O, kazivec (fluorit) CaF2, v zuboch a kostiach v podobe fosforečnanu vápenatého
- STRONCIUM: celestín SrSO4, minerál stroncianit SrCO3
- BÁRIUM: baryt BaSO4
- RÁDIUM: v malom množstve súčasť smolinca (oxid uraničitý) UO2, v súčasnosti je známych 25 izotopov rádia a z nich sa 4 vyskytujú v prírode
- vápnik a horčík sú biogénne prvky
beryl magnezit vápenec
baryt celestín
Vlastnosti
- majú menšie atómové polomery ako s1 prvky
- majú dva valenčné elektróny, ktoré poskytujú do väzby a ťažšie sa odtrhnú z elektrónového obalu, a preto sú s2 prvky menej reaktívne ako s1 prvky
- v zlúčeninách majú vždy oxidačné číslo + II
- sú tvrdšie a menej reaktívne ako alkalické kovy
- majú vyššiu teplotu topenia ako alkalické kovy
- sú krehké
- sú striebrolesklé neušľachtilé kovy, veľmi reaktívne
- reagujú s vodou o niečo pomalšie ako alkalické kovy a tvoria prevažne iónové väzby
- rozpustné soli stroncia a bária sú jedovaté
- berýlium a horčík sa svojimi vlastnosťami od kovov alkalických zemín líšia
- sú to kovy s nízkou ionizačnou energiou a veľkým atómovým polomerom, a preto ľahko uvoľňujú valenčné elektróny a tvoria katióny s oxidačným číslom +II:
M → M2+ + e-
- sú silné redukovadlá, veľmi dobre reagujú s vodou, kyslíkom, halogénmi
-katióny prvkov charakteristicky sfarbujú plameň:
Mg - oslnivá
Ca - tehlovočervená
Sr - karmínovočervená
Ba – zelená
Výroba
- najčastejšie elektrolýzou tavenín chloridov
- redukciou príslušných halogenidov sodíkom
CaCl2 + 2Na 2NaCl + Ca
Použitie
- BERÝLIUM: do zliatin, kovové Be na výrobu okienok do RTG lámp
- HORČÍK: do zliatin
- VÁPNIK: do špeciálnych zliatin, redukčné činidlo v metalurgii
- BÁRIUM: poťahy elektród
- RÁDIUM: na ožarovanie zubných nádorov (tzv. rádioterapia)
Zlúčeniny
HYDRIDY
-biele kryštalické látky s iónovými väzbami
-s vodou búrlivo reaguju pri vzniku vodíka
-CaH2 je silné redukčné činidlo, vysušovací prostriedok
OXIDY
- biele kryštalické látky s iónovými väzbami
OXID VÁPENATÝ CaO
- tzv. pálené vápno
- vyrába sa pálením vápenca
CaCO3 → CaO + CO2
- používa sa v stavebníctve, hutníctve, ako hnojivo
HYDROXIDY
- silné zásady vo vode rozpustné obmedzene, pohlcujú oxid uhličitý
- ich zásaditosť rastie s rastúcim protónovým číslom
HYDROXID VÁPENATÝ Ca(OH)2
- tzv. hasené vápno vzniká hasením páleného vápna (jeho reakciou s vodou)
CaO + H2O → Ca(OH)2 ( používa sa v stavebníctve na výrobu malty , jeho vodná suspenzia sa nazýva vápenné mlieko)
- reakcia hydroxidu vápenatého (haseného vápna) s oxidom uhličitým je podstatou procesu tvrdnutia malty
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
HALOGENIDY
- fluoridy sú vo vode nerozpustné, ostatné sú rozpustné
- kazivec CaF2 sa používa v metalurgii a optike, je surovinou na výrobu fluorovodíka
KARBIDY
- vznikajú priamou syntézou prvkov pri vyšších teplotách
-sú to iónové zlúčeniny
-CaC2 karbid vápenatý sa vyrába v elektrických peciach, používa sa na výrobu acetylénu
UHLIČITANY, HYDROGENUHLIČITANY
- uhličitany sú pevné, vo vode nerozpustné
- najvýznamnejší je vápenec CaCO3, používa sa ako stavebný kameň na výrobu vápna a cementu
- hydrogenuhličitany Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 spôsobujú prechodnú tvrdosť vody
Tvrdosť vody
- spôsobujú ju niektoré rozpustné soli vápnika alebo horčíka:
- prechodná tvrdosť vody je spôsobená hydrogénuhličitanmi, dá sa odstrániť varom
Ca(HCO3)2 −var→ CaCO3 + H2O + CO2 (rozpustný hydrogenuhličitan sa mení na nerozpustný uhličitan)
- trvalá tvrdosť vody je spôsobená predovšetkým síranmi, odstránime ju pridaním uhličitanu sodného
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3 + Na2SO4 (málo rozpustný síran sa mení na nerozpustný uhličitan)
SÍRANY
- sírany kovov alkalických zemín sú vo vode nerozpustné (na rozdiel od MgSO4)
- sadrovec CaSO4·2H2O slúži ako prísada do cementu, jeho zahriatím na 100°C vzniká pálená sadra CaSO4·½H2O (hemihydrát síranu vápenatého)
- CaSO4 spôsobuje trvalú tvrdosť vody
- BaSO4 v (prírode známy ako baryt) sa používa v medicíne ako kontrastná látka pri RTG vyšetrení žalúdka a hrubého čreva