Оглавление 216 217 218 219 220 — — — 270 

ВТОРАЯ ГРУППА ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Вторая группа периодической системы объединяет элементы, содержащие в наружном слое атома два электрона и способные отдавать только эти два электрона. Типическими элементами второй группы являются бериллий и магний. По строению предпоследнего электронного слоя (восемь электронов) к ним примыкают элементы четных рядов больших периодов: кальций, стронций, барий и радий.

Все шесть указанных элементов объединяются в одну главную подгруппу второй группы. Побочную подгруппу образуют металлы цинк, кадмий и ртуть, стоящие в нечетных рядах больших периодов и имеющие в предпоследнем электронном слое атома 18 электронов.

ГЛАВНАЯ ПОДГРУППА ВТОРОЙ ГРУППЫ

Элемент Символ Атомный вес Порядковый номер     Распределение электронов по слоям
Бериллий Be 9,013 4 2 2          
Магний Mg 24,32 12 2 8 2        
Кальций Са 40,08 20 2 8 8 2      
Стронций Sr 87,63 38 2 8 18 8 2    
Барий Ва 137,36 56 2 8 18 18 8 2  
Радий Ra 226 88 2 8 18 32 18 8 2

Общая характеристика главной подгруппы второй группы. Все элементы, входящие в главную подгруппу второй, группы, кроме бериллия, обладают ярко выраженными металлическими свойствами. В свободном состоянии они представляют собой серебристо-белые вещества, более твердые, чем щелочные металлы, с довольно высокими точками плавления и кипения. По удельному весу все они, кроме радия, относятся к легким металлам. Важнейшие физические константы их приведены в табл. 30.

Первые два члена рассматриваемой группы занимают в ней несколько особое положение, отличаясь во многих отношениях от остальных четырех элементов. Бериллий, если не учитывать его иную валентность, приближается по своим свойствам к алюминию, а магний проявляет сходство с элементами нечетной подгруппы, особенно с цинком.

Таблица 30

Важнейшие физические константы элементов главной подгруппы второй группы

Константы Бериллий Be Магний Mg Кальций Са Стронций Sr Барий Ва Радий Ка
Удельный вес

Темп, плавления в °С

Темп, кипения в °С

Радиус атома в Å

1.82

1284

2970

1,13

1,74

651

1107

1,60

1,54

851

1440

1,97

2,6

770

1370

2,16

3,5

704

1540

2,25

5,0

960

1140

Имея в наружном слое два электрона, удаленные на значительное расстояние от ядра, атомы элементов главной подгруппы легко отдают их, превращаясь в положительно заряженные ионы. Поэтому в отношении химической активности эти элементы лишь немного уступают щелочным металлам. Подобно последним, они довольно быстро окисляются на воздухе и могут вытеснять водород из воды при обыкновенной температуре. Однако бериллий и магний взаимодействуют с водой очень медленно, так как образующиеся при этом гидроокиси трудно растворимы в воде; покрывая поверхность металла, они затрудняют дальнейшее течение реакции. Остальные четыре металла, ввиду лучшей растворимости их гидроокисей, реагируют с водой значительно энергичнее.

Входящие в состав главной подгруппы кальций, стронций и барий издавна получили название щелочноземельных металлов. Происхождение этого названия связано с тем, что гидроокиси кальция, стронция и бария, так же, как и гидроокиси натрия и калия, издавна известные под названием «щелочей», имеют щелочные свойства; окиси же этих металлов по их тугоплавкости несколько походят на окись алюминия и окиси тяжелых металлов, носившие прежде общее название земель.

При сжигании щелочноземельных металлов всегда получаются нормальные окиси типа МО. Перекиси, поскольку они вообще образуются, гораздо менее устойчивы, чем перекиси щелочных металлов.

Окиси кальция, стронция и бария непосредственно соединяются с водой, переходя в гидроокиси. Растворимость последних сильно увеличивается при переходе от кальция к следующим щелочноземельным металлам, составляя для гидроокиси бария уже 38 г на 1 л. В такой же последовательности увеличивается и основной характер гидроокисей.

Щелочноземельные металлы могут соединяться с водородом, образуя гидриды, аналогичные гидридам щелочных металлов (например, СаН2).

Замечательна склонность щелочноземельных металлов соединяться с азотом, возрастающая по мере увеличения их атомного веса. Уже при обыкновенной температуре щелочноземельные металлы медленно соединяются с азотом, образуя нитриды.

В отличие от солей щелочных металлов, многие из солей щелочноземельных металлов трудно растворимы в воде. К таким солям относятся карбонаты, сульфаты, фосфаты и некоторые другие соли. Во всех своих соединениях щелочноземельные металлы исключительно двухвалентны.

217 218 219

Вы читаете, статья на тему Вторая группа периодической системы