Chemia Liceum Gimnazjum Testy Matura

Powrót

Berylowce

Struktura elektronowa powłoki walencyjnej:  ns2.  W reakcjach chemicznych berylowce oddają 2 elektrony walencyjne i tworzą kationy, które są trwałą formą występowania berylowców:
Me → Me2++ 2e
Berylowce występują na +II stopniu utlenienia. Mają własności redukujące.

Wykazują niewielką elektroujemność (większą niż litowce w każdej parze pierwiastków w tym samym okresie).

Własności fizyczne berylowców.

Metale, barwa srebrzystobiała, metaliczny połysk, dobre przewodniki ciepła i elektryczności, mała twardość, niskie temperatury topnienia (wyższe niż litowce). 


Aktywność chemiczna berylowców

Są aktywne chemicznie (mniej niż litowce).
Beryl odróżnia się nieco od pozostałych pierwiastków w grupie ze względu na mały promień atomowy - wykazuje największą odporność chemiczną wśród berylowców.

Reakcje z tlenem

Zachodzą wg schematu: 2Me + O2 → 2MeO
2Be + O2 → 2BeO  (związek z wiązaniami spolaryzowanymi)

Wapń szybko reaguje z tlenem (dlatego przechowuje się go w nafcie).
2Ca + O2 → 2CaO

Magnez na powietrzu pokrywa się cienką warstwą tlenku i wodorotlenku a po ogrzaniu spala się białym płomieniem.
2Mg + O2 → 2MgO

Reakcje z wodą zachodzą wg schematu Me + 2H2O → Me(OH)2 + H2↑. 

Beryl nie reaguje z wodą.

Magnez reaguje z wodą po podgrzaniu, w wyniku którego zostają usunięte substancje pasywujące powierzchnię metalu.
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2

Pozostałe berylowce szybko reagują z wodą w temp. pokojowej
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

Reakcje z niemetalami.

Berylowce z wodorem tworzą wodorki typu XH2.
Wapń, stront i bar tworzą wodorki typu soli, występują w nich wiązania jonowe.
Ca + H2 → CaH2
Beryl i magnez nie reagują bezpośrednio z wodorem.
(W wodorku berylu BH2 występuje wiązanie kowalencyjne spolaryzowane. Wodorek magnezu ma złożoną budowę a wiązania pośrednie między jonowymi a kowalencyjnymi)

Reakcje z innymi niematalami
Mg + Cl2 → MgCl2 chlorek magnezu
Ca + S → CaS siarczek wapnia
Ca + 2C —temp.→ CaC2

Reakcje z kwasami.

Reakcje Ca z kwasami przebiegają z wydzieleniem wodoru
Ca + 2H+ → Ca2+ + H2

Mg + 2H2O + 2CO2 → Mg(HCO3)2 + H2
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
Mg + 2HNO3(rozc.) → Mg(NO3)2 + H2

Reakcje magnezu z HNO3(stęż.) →przebiegają w inny sposób 


Tlenki berylowców

Mają charakter zasadowy, reagują z wodą tworząc wodorotlenki. Zasadowość tlenków rośnie w dół grupy.

Tlenek berylu nie reaguje z wodą.
CaO + H2O → Ca(OH)2     
MgO + H2O → Mg(OH)2    
BaO + H2O → Ba(OH)2     

Tlenki berylowców reagują z kwasami z wytworzeniem soli
BaO + 2HCl → BaCl2 + H2O
CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O

Tlenek berylu - związek amfoteryczny - reaguje z kwasami i z zasadami
BeO + 2H+ → Be2+ + H2O
BeO + 2NaOH + H2O → Na2[Be(OH)4]
BeO + 2OH + H2O → [Be(OH)4]2−

Wodorotlenki berylowców

Be(OH)2    Mg(OH)2    Ca(OH)2   Sr(OH)  Ba(OH)2
———————————————————→
Moc wodorotlenków rośnie w dół grupy.

Nasłabszy z nich - Be(OH)2 jest amfoteryczny, Ba(OH)2 należy do najsilniejszych zasad


Reakcje wodorotlenków berylowców z tlenkami kwasowymi

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O
Reakcja ta służy do wykrywania CO2 − mętnienie wody wapiennej

Wietrzenie skał wapiennych spowodowana jest kwaśnymi opadami deszczu zawierającymi CO2.
Pod wpływem nadmiaru CO2 tworzy się rozpuszczalny w wodzie wodorowęglan wapnia.
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2
CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2HCO3

Otrzymywanie wodorotlenku magnezu

Dośw. Reakcja chlorku magnezu z zasadą sodową
Do roztworu chlorku magnezu dodano roztwór NaOH
Obserwacje: Pojawił się biały, galaretowaty osad
MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl
Mg2+ + 2OH | → Mg(OH)2

 



Amfoteryczny wodorotlenek berylu

Be(OH)2 jest amfoteryczny - reaguje z kwasami i z zasadami
Be(OH)+ 2H+ → Be2+ + H2O
Be(OH)+ 2OH → [Be(OH)4]2–   anion tetrahydroksoberylanowy

Związki wapnia w budownictwie

CaSO4•2H2O - siarczan(VI) wapnia-woda 1/2  - minerał, gips krystaliczny

Pod wpływem ogrzewania gips krystaliczny częściowo traci wodę:
2(CaSO4•2H2O) → (CaSO4)2•H2O + 3H2O
(CaSO4)2•H2O - siarczan(VI) wapnia-woda 2/1  - gips palony

Twardnienie zaprawy gipsowej - gips palony pochłania wodę:
(CaSO4)2•H2O + 3H2O → 2(CaSO4•2H2O)

Prażenie skał wapiennych prowadzi do otrzymania wapna palonego CaO:
CaCO3temp.→ CaO + CO2

Z wapna palonego otrzymuje się wapno gaszone:
CaO + H2O → Ca(OH)2

Wapno gaszone miesza się z piaskiem i wodą - powstaje zaprawa wapienna.

Zaprawa wapienna twardnieje pod wpływem CO2 i krzemionki zawartej w piasku.
Ca(OH)2 + CO2  → CaCO3↓ + H2O
Ca(OH)2 + SiO2  → CaSiO3↓ + H2O

 


Wykrywanie berylowców. Berylowce barwią płomień palnika:

wapń - kolor ceglastoczerwony
stront - kolor karminowy
bar - kolor zielony


Twardość wody

Twardość nietrwała  - powodowa przez wodorowęglany wapnia i magnezu.
Podczas gotowania wody wytrąca się tzw. kamień kotłowy - nierozpuszczalne w wodzie węglany i wodorotlenki.
Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2 + H2O
Mg(HCO3)2 → Mg(OH2)↓ + 2CO2

Twardość trwała - powodowana przez inne sole: chlorki, siarczany, azotany. Można ją usunąć przez dodanie sody (Na2CO3)
MgCl+ Na2CO3  → MgCO3↓ + 2NaCl

 

Podczas prania i mycia w twardej wodzie wytrącają się nierozpuszczalne w wodzie mydła wapniowe.
Ca(HCO3)2 + 2C17H35COONa → (C17H35COO)2Ca↓ + 2NaHCO3

 


Zastosowanie

Magnez: składnik lekkich stopów (elektron), do produkcji ogni sztucznych

Wapń: ze względu na dużą reaktywność ma ograniczone zastosowanie - głównie w przemysle chemicznym  


(N) Inne reakcje magnezu z kwasami

stężony H2SO4:    Mg + 2H2SO4 → MgSO4 + SO2 + 2H2O
bardzo rozcieńczony HNO3: Mg + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2
małe stężenie HNO3: 4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
większe stężenie HNO3: 3Mg + 8HNO→ 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O
bardzo stężony HNO3: Mg + 4HNO3 → Mg(NO3)2 +2NO2 + 2H2O

Przekaż darowiznę
Załóż konto | Zaloguj się

Copyright 2011-2019Chem24.pl Ta strona internetowa wykorzystuje pliki cookies. Możesz określić metody zapisywania oraz dostępu do cookies w swojej przeglądarce internetowej lub w konfiguracji usługi.