เบริลเลียมออกไซด์ แมกนีเซียม และแคลเซียมนั้น โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ เบริลเลียมแมกนีเซียม

การกระจายในธรรมชาติและการได้มา แมกนีเซียมและแคลเซียมเป็นธาตุทั่วไปบนโลก (แมกนีเซียมเป็นอันดับที่แปด แคลเซียมเป็นอันดับที่หก) และธาตุที่เหลือหายากกว่า สตรอนเทียมและเรเดียมเป็นธาตุกัมมันตภาพรังสี

ในเปลือกโลก เบริลเลียมอยู่ในรูปของแร่ธาตุ: เบริลบี 3 อัล 2 (Si0 3) 6, ฟีนาไคต์เป็น 2 Si0 4 . เบริลชนิดใสสีเจือปน (สีเขียว มรกตสีฟ้า พลอยสีฟ้าเป็นต้น) - อัญมณีล้ำค่า ที่จริงแล้ว 54 แร่เบริลเลียมเป็นที่รู้จัก สิ่งสำคัญที่สุดคือเบริลเลียม

แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของซิลิเกต มะกอก Mg 2 Si0 4), คาร์บอเนต ( โดโลไมต์ CaMg(C0 3) 2 , แมกนีเซียม MgC0 3) และแร่ธาตุคลอไรด์ ( carnallite KClMgCl 2 -6H 2 0). พบแมกนีเซียมจำนวนมากในน้ำทะเล (มากถึง 0.38% MgCl 2) และในน้ำของทะเลสาบบางแห่ง (มากถึง 30% MgCl 2)

แคลเซียมอยู่ในรูปของซิลิเกตและอะลูมิโนซิลิเกตในหิน (หินแกรนิต ไนซ์ เป็นต้น) คาร์บอเนตในรูปแบบ แคลไซต์ CaCO 3 ส่วนผสมของแคลไซต์และโดโลไมต์ (หินอ่อน),ซัลเฟต (แอนไฮไดรต์ CaS0 4 และ ยิปซั่ม CaS0 4 -2H 2 0) เช่นเดียวกับฟลูออไรด์ (ฟลูออไรต์ CaF 2) และฟอสเฟต (อะพาไทต์ Ca 5 (P0 4) 3) เป็นต้น

แร่ธาตุที่จำเป็น สตรอนเทียมและ แบเรียม:คาร์บอเนต (สตรอนเทียนไนต์ SrC0 3 , เหี่ยวเฉา BaCO 3) และซัลเฟต (เซเลสทีน SrS0 4 , แบไรท์บีเอสโอ 4). เรเดียมพบในแร่ยูเรเนียม

ในอุตสาหกรรมเบริลเลียม แมกนีเซียม แคลเซียม สตรอนเทียม และแบเรียม รับ:

• 1) อิเล็กโทรลิซิสของการหลอมของ MeCl 2 คลอไรด์ซึ่งเติม NaCl หรือคลอไรด์อื่น ๆ เพื่อลดจุดหลอมเหลว
• 2) วิธีความร้อนด้วยโลหะและถ่านหินที่อุณหภูมิ 1,000-1300 องศาเซลเซียส

เบริลเลียมบริสุทธิ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งได้มาจากการหลอมโซน เพื่อให้ได้แมกนีเซียมบริสุทธิ์ (99.999% Mg) แมกนีเซียมทางเทคนิคจะถูกระเหยซ้ำหลายครั้งในสุญญากาศ แบเรียมที่มีความบริสุทธิ์สูงได้มาจากวิธีอลูมิโนเทอร์มิกจาก BaO

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี. ในรูปของสารธรรมดาเหล่านี้คือโลหะสีเงินขาวแวววาว เบริลเลียมแข็ง (สามารถตัดกระจกได้) แต่เปราะ ส่วนที่เหลือจะนิ่มและเหนียว คุณสมบัติของเบริลเลียมคือมันถูกปกคลุมด้วยอากาศด้วยฟิล์มออกไซด์บาง ๆ ที่ปกป้องโลหะจากการกระทำของออกซิเจนแม้ในอุณหภูมิสูง ที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 องศาเซลเซียส เบริลเลียมจะถูกออกซิไดซ์ และที่อุณหภูมิ 1200 องศาเซลเซียส เบริลเลียมที่เป็นโลหะจะลุกไหม้กลายเป็นผง BeO สีขาว

ด้วยการเพิ่มจำนวนลำดับขององค์ประกอบ ความหนาแน่น จุดหลอมเหลว และจุดเดือดจะเพิ่มขึ้น อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ขององค์ประกอบของกลุ่มนี้แตกต่างกัน สำหรับ Be จะค่อนข้างสูง (ze = 1.57) ซึ่งกำหนดลักษณะแอมโฟเทอริกของสารประกอบ

โลหะทั้งหมดในรูปแบบอิสระมีปฏิกิริยาน้อยกว่าโลหะอัลคาไล แต่มีการใช้งานค่อนข้างมาก (พวกมันยังถูกเก็บไว้ภายใต้น้ำมันก๊าดในภาชนะที่ปิดสนิท และแคลเซียมมักจะอยู่ในกระป๋องโลหะที่ปิดสนิท)

ปฏิกิริยากับสารธรรมดากิจกรรมทางเคมีของโลหะเพิ่มขึ้นในกลุ่มย่อยจากบนลงล่างด้วยการเพิ่มหมายเลขซีเรียล

ในอากาศ พวกมันจะถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้าง MeO ออกไซด์ ในขณะที่สตรอนเทียมและแบเรียม เมื่อถูกความร้อนในอากาศถึง ~500 °C จะเกิด Me02 เปอร์ออกไซด์ ซึ่งจะสลายตัวเป็นออกไซด์และออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงขึ้น ปฏิกิริยากับสารง่าย ๆ ถูกนำเสนอในแผนภาพ:

โลหะทั้งหมดมีปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับอโลหะ: ด้วยออกซิเจนพวกมันก่อตัว MeO ออกไซด์ (Me \u003d Be - Ra) กับฮาโลเจน - เฮไลด์เช่น MeCl 2 คลอไรด์กับไฮโดรเจน - MeU 2 ไฮไดรด์ด้วยกำมะถัน - MeS ซัลไฟด์ด้วยไนโตรเจน - Me 3 nitrides N 2 พร้อมคาร์บอน - คาร์ไบด์ (acetylenides) MeS 2 เป็นต้น

สำหรับโลหะ จะเกิดเป็นส่วนผสมของยูเทคติก สารละลายที่เป็นของแข็ง และสารประกอบระหว่างโลหะ เบริลเลียมด้วยรูปแบบองค์ประกอบ d บางอย่าง เบริลไลด์ -สารประกอบขององค์ประกอบตัวแปร MeBe 12 (Me = Ti, Nb, Ta, Mo), MeBe tl (Me = Nb, Ta) ที่มีจุดหลอมเหลวสูงและทนต่อการเกิดออกซิเดชันเมื่อถูกความร้อนถึง 1200-1600°C

ทัศนคติต่อน้ำ, กรดและด่างเบริลเลียมในอากาศปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ ซึ่งทำให้กิจกรรมทางเคมีลดลงและป้องกันไม่ให้เกิดปฏิกิริยากับน้ำ มันแสดงคุณสมบัติ amphoteric ทำปฏิกิริยากับกรดและด่างด้วยการปลดปล่อยไฮโดรเจน ในกรณีนี้เกลือของประเภทประจุบวกและประจุลบจะเกิดขึ้น:

เข้มข้นเย็น HN0 3 และ H 2 S0 4 เบริลเลียมพาสซิเวต

แมกนีเซียมเช่นเดียวกับเบริลเลียมสามารถทนต่อน้ำได้ มันทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นช้ามาก เนื่องจาก Mg (OH) 2 ที่เป็นผลลัพธ์นั้นละลายได้ไม่ดี เมื่อถูกความร้อน ปฏิกิริยาจะถูกเร่งโดยการละลายของ Mg(OII) 2 มันละลายอย่างแรงในกรด ข้อยกเว้นคือ HF และ H 3 P0 4 ซึ่งเป็นสารประกอบที่ละลายได้น้อยด้วย แมกนีเซียมซึ่งแตกต่างจากเบริลเลียมไม่ทำปฏิกิริยากับด่าง

โลหะกลุ่มย่อยแคลเซียม (อัลคาไลน์เอิร์ธ) ทำปฏิกิริยากับน้ำและเจือจางกรดไฮโดรคลอริกและซัลฟิวริกเพื่อปลดปล่อยไฮโดรเจนและสร้างไฮดรอกไซด์และเกลือที่สอดคล้องกัน:

ด้วยด่างซึ่งคล้ายกับแมกนีเซียมพวกเขาไม่มีปฏิสัมพันธ์ สมบัติของสารประกอบของธาตุในกลุ่มย่อย HA สารประกอบที่มีออกซิเจน. เบริลเลียมออกไซด์และไฮดรอกไซด์มีลักษณะเป็นแอมโฟเทอริกส่วนที่เหลือเป็นพื้นฐาน เบสที่ละลายได้ง่ายในน้ำคือ Sr (OH) 2 และ Ba (OH) 2 ซึ่งจัดอยู่ในประเภทด่าง

BeO ออกไซด์เป็นวัสดุทนไฟ (δละลาย = 2530°C) มีการนำความร้อนเพิ่มขึ้น และหลังจากการเผาเบื้องต้นที่ 400 °C จะมีความเฉื่อยของสารเคมี มันมีลักษณะ amphoteric โต้ตอบระหว่างการหลอมรวมกับออกไซด์ที่เป็นกรดและเบสพื้นฐานเช่นเดียวกับกรดและด่างเมื่อถูกความร้อนก่อตัวตามลำดับเกลือเบริลเลียมและเบริลเลต:

เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ Be (OH) 2 ที่สอดคล้องกันทำงานในลักษณะเดียวกัน - ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ทั้งในกรดและด่าง:

สำหรับการตกตะกอนนั้นไม่ใช้ด่าง แต่เป็นเบสที่อ่อนแอ - แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์:

การไฮโดรไลซิสของเกลือเบริลเลียมเกิดขึ้นจากการตกตะกอนของเกลือพื้นฐานที่ละลายได้ไม่ดี ตัวอย่างเช่น

เฉพาะเบริลเลตโลหะอัลคาไลเท่านั้นที่ละลายน้ำได้

MgO ออกไซด์ (แมกนีเซียที่ถูกเผาไหม้) -วัสดุทนไฟ (? pl = 2800 องศาเซลเซียส) สารเฉื่อย ในเทคโนโลยีนั้นได้มาจากการสลายตัวทางความร้อนของคาร์บอเนต:

ในทางตรงกันข้าม MgO ที่เป็นผลึกละเอียดมีปฏิกิริยาทางเคมีและเป็นออกไซด์หลัก ทำปฏิกิริยากับน้ำ ดูดซับ CO 2 ละลายในกรดได้ง่าย

ออกไซด์ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธรับ ในห้องปฏิบัติการการสลายตัวทางความร้อนของคาร์บอเนตหรือไนเตรตที่สอดคล้องกัน:

ในอุตสาหกรรม - การสลายตัวทางความร้อนของคาร์บอเนตธรรมชาติ ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง ก่อตัวเป็นเบสที่แข็งแรง ซึ่งเป็นอันดับสองรองจากความแข็งแรงของด่างเท่านั้น ในซีรีส์ Be (OH) 2 -> Ca (OH) 2 -> Sr (OH) 2 -> Ba (OH) 2 ลักษณะพื้นฐานของไฮดรอกไซด์ ความสามารถในการละลายและความเสถียรทางความร้อนได้รับการปรับปรุง พวกเขาทั้งหมดทำปฏิกิริยากับกรดอย่างแรงเพื่อสร้างเกลือที่สอดคล้องกัน:

ไม่เหมือนกับเกลือเบริลเลียม เกลือที่ละลายน้ำได้ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธและแมกนีเซียมไม่ผ่านการไฮโดรไลซิสด้วยไอออนบวก

ความสามารถในการละลายน้ำของเกลือขององค์ประกอบของกลุ่มย่อย PA นั้นแตกต่างกัน ที่ละลายได้ดี ได้แก่ คลอไรด์ โบรไมด์ ไอโอไดด์ ซัลไฟด์ (Ca - Ba) ไนเตรต ไนไตรต์ (Mg - Ba) ละลายได้เล็กน้อยและไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติ - ฟลูออไรด์ (Mg - Ba), ซัลเฟต (Ca - Ba), ออร์โธฟอสเฟต, คาร์บอเนต, ซิลิเกต

สารประกอบที่มีไฮโดรเจนและอโลหะ. MeH 2 hydrides, Me 3 N 2 nitrides, MeS 2 carbides (acetylides) ไม่เสถียร สลายตัวด้วยน้ำเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์ที่สอดคล้องกันและไฮโดรเจนหรือสารประกอบไฮโดรเจนของอโลหะ:

แอปพลิเคชัน. เบริลเลียมเกิดโลหะผสมได้ง่ายกับโลหะหลายชนิด ทำให้มีความแข็ง ความแข็งแรง ทนต่อความร้อนและการกัดกร่อนมากขึ้น เบริลเลียมบรอนซ์ (โลหะผสมทองแดงที่มีเบริลเลียม 1-3%) มีคุณสมบัติเฉพาะตัว ต่างจากเบริลเลียมบริสุทธิ์ตรงที่พวกมันสามารถตัดเฉือนได้ดี ตัวอย่างเช่น สามารถใช้ทำแถบที่บางเพียง 0.1 มม. ความต้านทานแรงดึงของทองแดงเหล่านี้มีมากกว่าเหล็กกล้าโลหะผสมหลายชนิด เมื่ออายุมากขึ้น ความแข็งแรงก็เพิ่มขึ้น ไม่เป็นแม่เหล็ก มีการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง เนื่องจากคุณสมบัติที่ซับซ้อนนี้จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยีการบินและอวกาศ ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เบริลเลียมถูกใช้เป็นตัวหน่วงนิวตรอนและตัวสะท้อนแสง ในส่วนผสมที่มีการเตรียมเรเดียม มันทำหน้าที่เป็นแหล่งของนิวตรอนที่เกิดจากการกระทำของอนุภาคอัลฟาบน Be:

BeO ถูกใช้เป็นวัสดุที่ทนต่อสารเคมีและวัสดุทนไฟสำหรับการผลิตถ้วยใส่ตัวอย่างและเซรามิกพิเศษ

แมกนีเซียมส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตโลหะผสม "เบามาก" ในโลหะ - สำหรับการผลิต Ti, Zr, V, U ฯลฯ โลหะผสมแมกนีเซียมที่สำคัญที่สุดคือ อิเล็กตรอน(3-10% A1 2 0 3, 2-3% Zn, Mg ที่เหลือ) ซึ่งใช้ในด้านวิศวกรรมจรวดและอากาศยานเนื่องจากความแข็งแกร่งและความหนาแน่นต่ำ (1.8 g / cm 3) ส่วนผสมของผงแมกนีเซียมกับสารออกซิไดซ์ใช้สำหรับให้แสงและจรวดเพลิง โพรเจกไทล์ ในเทคโนโลยีการถ่ายภาพและการจัดแสง แมกนีเซียที่เผาไหม้ MgO ใช้ในการผลิตแมกนีเซียม เป็นสารตัวเติมในการผลิตยาง เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมบริสุทธิ์ ในการผลิตวัสดุทนไฟ วัสดุก่อสร้าง ฯลฯ

MgCl 2 คลอไรด์ใช้เพื่อให้ได้แมกนีเซียมในการผลิตปูนซีเมนต์แมกนีเซียมซึ่งได้มาจากการผสม MgO ที่เผาล่วงหน้ากับสารละลายน้ำ 30% ของ MgCl 2 . ส่วนผสมนี้จะค่อยๆ กลายเป็นมวลของแข็งสีขาว ทนทานต่อกรดและด่าง

การใช้งานหลักของโลหะ แคลเซียม -ตัวรีดิวซ์ในการผลิตโลหะทรานสิชันหลายชนิด ยูเรเนียม ธาตุแรร์เอิร์ธ (REE)

แคลเซียมคาร์ไบด์ CaC 2 - สำหรับการผลิตอะเซทิลีน, CaO - ในการผลิตสารฟอกขาว, Ca (OH) 2, CaC0 3, CaS0 4 H 2 0 - ในการก่อสร้าง Ca(OH) 2 ( นมมะนาว, มะนาวฝาน)ใช้เป็นฐานที่ละลายน้ำได้ราคาถูก สารประกอบแคลเซียมธรรมชาติใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสารยึดเกาะสำหรับปูน สำหรับการผลิตคอนกรีต ชิ้นส่วนอาคารและโครงสร้าง สารยึดเกาะคือ ซีเมนต์, วัสดุยิปซั่ม, มะนาวและอื่นๆ วัสดุยิปซั่มเป็นอย่างแรก ยิปซั่มเผา, หรือ เศวตศิลา, - ไฮเดรตขององค์ประกอบ 2CaS0 4 H 2 0. การใช้งานหลัก สตรอนเทียมและ แบเรียม - getters ในอุปกรณ์ไฟฟ้า สารละลาย Ba(OH) 2 ( น้ำแบไรท์, โซดาไฟแบไรท์) -รีเอเจนต์ในห้องปฏิบัติการสำหรับปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อ CO 2 แบเรียมไททาเนต (BaTi0 3) เป็นส่วนประกอบหลักของไดอิเล็กทริก เพียโซ และเฟอโรอิเล็กทริก

ความเป็นพิษของธาตุ สารประกอบเบริลเลียมทั้งหมดเป็นพิษ! ฝุ่นของเบริลเลียมและสารประกอบของเบริลเลียมเป็นอันตรายอย่างยิ่ง สตรอนเทียมและแบเรียมเป็นพิษต่อเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ มีความเป็นพิษทั่วไปเช่นกัน สารประกอบแบเรียมทำให้เกิดโรคอักเสบของสมอง ความเป็นพิษของเกลือแบเรียมขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายของเกลือ แบเรียมซัลเฟต (บริสุทธิ์) ที่ไม่ละลายน้ำในทางปฏิบัติไม่เป็นพิษ แต่เกลือที่ละลายน้ำได้: คลอไรด์, ไนเตรต, แบเรียมอะซิเตต ฯลฯ มีความเป็นพิษสูง (แบเรียมคลอไรด์ 0.2-0.5 กรัมทำให้เกิดพิษ ปริมาณร้ายแรง - 0.8-0.9 กรัม) พิษของเกลือสตรอนเทียมคล้ายกับเกลือแบเรียม ออกไซด์ของแคลเซียมและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ อื่น ๆ ในรูปของฝุ่นทำให้ระคายเคืองต่อเยื่อเมือกและเมื่อสัมผัสกับผิวหนังจะทำให้เกิดแผลไหม้อย่างรุนแรง สตรอนเทียมออกไซด์ทำหน้าที่คล้ายกับแคลเซียมออกไซด์ แต่แข็งแกร่งกว่ามาก เกลือของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ททำให้เกิดโรคผิวหนัง

โครงสร้างและคุณสมบัติของอะตอม. Beryllium Be, แมกนีเซียม Mg และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ: แคลเซียม Ca, สตรอนเทียม Sr, แบเรียม Ba และเรเดียม Ra เป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II (กลุ่ม IIA) ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev อะตอมของธาตุเหล่านี้ประกอบด้วยอิเล็กตรอนสองตัวที่ระดับพลังงานภายนอก ซึ่งพวกมันบริจาคระหว่างปฏิกิริยาทางเคมี ดังนั้นจึงเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงที่สุด ในสารประกอบทั้งหมด พวกมันมีสถานะออกซิเดชันเท่ากับ +2

ด้วยการเพิ่มหมายเลขซีเรียลจากบนลงล่างในกลุ่มย่อย คุณสมบัติการลดขององค์ประกอบจะได้รับการปรับปรุง ซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มรัศมีของอะตอม

เรเดียมเป็นธาตุกัมมันตรังสีซึ่งมีเนื้อหาในธรรมชาติมีขนาดเล็ก

เบริลเลียม แมกนีเซียม และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทเป็นสารธรรมดา. โลหะสีขาวเงินอ่อน สตรอนเทียมมีสีทอง มันแข็งกว่าแบเรียมมาก ในขณะที่แบเรียมอ่อนกว่าตะกั่ว

ในอากาศที่อุณหภูมิปกติ พื้นผิวของเบริลเลียมและแมกนีเซียมถูกปกคลุมด้วยฟิล์มป้องกันออกไซด์ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศอย่างแข็งขันมากขึ้น ดังนั้นพวกมันจึงถูกเก็บไว้ภายใต้ชั้นของน้ำมันก๊าดหรือในภาชนะที่ปิดสนิท เช่น โลหะอัลคาไล

เมื่อถูกความร้อนในอากาศ โลหะทั้งหมดที่อยู่ภายใต้การพิจารณา (เราแสดงโดย M) จะเผาไหม้อย่างแรงด้วยการก่อตัวของออกไซด์:

ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของแมกนีเซียมจะมาพร้อมกับแสงแฟลชที่ทำให้ไม่เห็น ซึ่งก่อนหน้านี้เคยใช้เมื่อถ่ายภาพวัตถุในห้องมืด ปัจจุบันใช้แฟลชไฟฟ้า

เบริลเลียม แมกนีเซียม และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธทั้งหมดทำปฏิกิริยาเมื่อถูกความร้อนกับอโลหะ - คลอรีน กำมะถัน ไนโตรเจน ฯลฯ ก่อตัวเป็นคลอไรด์ ซัลไฟด์ และไนไตรด์ ตามลำดับ:

ที่อุณหภูมิสูง โลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II (กลุ่ม IIA) ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev ถูกออกซิไดซ์โดยไฮโดรเจนเป็นไฮไดรด์:

ไฮไดรด์เป็นสารประกอบของแข็งคล้ายเกลือของโลหะที่มีไฮโดรเจน คล้ายกับเฮไลด์ - สารประกอบของโลหะที่มีฮาโลเจน เห็นได้ชัดว่า มันชัดเจนสำหรับคุณแล้วว่าทำไมไฮโดรเจนจึงอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม VII (กลุ่ม VIIA)

จากโลหะทั้งหมดของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II (กลุ่ม IIA) ของตารางธาตุของ DI Mendeleev มีเพียงเบริลเลียมเท่านั้นที่ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ (ฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวป้องกันไม่ให้) แมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับมันอย่างช้าๆ ส่วนที่เหลือ ของโลหะทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำภายใต้สภาวะปกติ ( รูปที่ 54):

ข้าว. 54.
ปฏิกิริยากับน้ำของโลหะของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II (กลุ่ม IIA) ของระบบธาตุของ D. I. Mendeleev

เช่นเดียวกับอลูมิเนียม แมกนีเซียมและแคลเซียมสามารถฟื้นฟูโลหะหายาก เช่น ไนโอเบียม แทนทาลัม โมลิบดีนัม ทังสเตน ไททาเนียม ฯลฯ จากออกไซด์ของพวกมัน เช่น:

วิธีการรับโลหะดังกล่าว โดยการเปรียบเทียบกับ aluminothermy เรียกว่าแมกนีเซียมเทอร์มีและแคลเซียมเทอร์มี

แมกนีเซียมและแคลเซียมใช้ในการผลิตโลหะหายากและโลหะผสมเบา ตัวอย่างเช่น แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของดูราลูมิน และแคลเซียมเป็นหนึ่งในส่วนประกอบของโลหะผสมตะกั่วที่จำเป็นสำหรับการผลิตตลับลูกปืนและปลอกสายเคเบิล

สารประกอบของเบริลเลียม แมกนีเซียม และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท. ในธรรมชาติ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท เช่น โลหะอัลคาไล พบได้เฉพาะในรูปของสารประกอบเนื่องจากมีกิจกรรมทางเคมีสูง

MO ออกไซด์เป็นสารทนไฟที่เป็นของแข็งสีขาวที่ทนต่ออุณหภูมิสูง พวกมันแสดงคุณสมบัติพื้นฐาน ยกเว้นเบริลเลียมออกไซด์ ซึ่งมีลักษณะแอมโฟเทอริก

แมกนีเซียมออกไซด์ไม่ทำงานในการทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกไซด์อื่น ๆ ทั้งหมดทำปฏิกิริยารุนแรงกับมัน:

MO + H 2 O \u003d M (OH) 2

ออกไซด์ได้มาจากการคั่วคาร์บอเนต:

MSO 3 \u003d MO + CO 2

ในทางวิศวกรรม แคลเซียมออกไซด์ CaO เรียกว่าปูนขาว และ MgO เรียกว่า แมกนีเซียที่เผาไหม้ ออกไซด์ทั้งสองนี้ใช้ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง

การทดลองในห้องปฏิบัติการหมายเลข 15
การเตรียมแคลเซียมไฮดรอกไซด์และการศึกษาคุณสมบัติของมัน

ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ เป็นด่าง ความสามารถในการละลายในน้ำเพิ่มขึ้นในซีรีส์

Ca (OH) 2 → ซีเนียร์ (OH) 2 → Ba (OH) 2

ไฮดรอกไซด์เหล่านี้ได้มาจากการทำปฏิกิริยากับออกไซด์ที่สอดคล้องกับน้ำ

ปฏิกิริยาของแคลเซียมออกไซด์กับน้ำจะมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจำนวนมากและเรียกว่าปูนขาว (รูปที่ 55) และผลลัพธ์ของ Ca (OH) 2 เรียกว่าปูนขาว:

CaO + H 2 O \u003d Ca (OH) 2

ข้าว. 55.
ปูนขาว

สารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่โปร่งใสเรียกว่าน้ำมะนาวและสารแขวนลอยสีขาวของ Ca (OH) 2 ในน้ำเรียกว่านมมะนาว ปูนขาวใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง นมมะนาวใช้ในอุตสาหกรรมน้ำตาลเพื่อทำให้น้ำบีทรูทน้ำตาลบริสุทธิ์

เกลือของเบริลเลียม แมกนีเซียม และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธได้มาจากการทำปฏิกิริยากับกรด เฮไลด์ (ฟลูออไรด์ คลอไรด์ โบรไมด์ และไอโอไดด์) ของโลหะเหล่านี้เป็นสารผลึกสีขาว ซึ่งส่วนใหญ่ละลายได้ในน้ำ ในกลุ่มซัลเฟต มีเพียงเบริลเลียมและแมกนีเซียมซัลเฟตเท่านั้นที่ละลายได้ง่ายในน้ำ ความสามารถในการละลายของซัลเฟตขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev ลดลงจาก BeSO 4 เป็น BaSO 4 คาร์บอเนตของโลหะเหล่านี้ละลายได้เพียงเล็กน้อยหรือไม่ละลายในน้ำ

ซัลไฟด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ที่มีสิ่งเจือปนของโลหะหนักจำนวนเล็กน้อยหลังจากการส่องสว่างเบื้องต้นเริ่มเรืองแสงในสีต่างๆ - แดง, ส้ม, น้ำเงิน, เขียว พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของสีเรืองแสงพิเศษซึ่งเรียกว่าสารเรืองแสง ใช้สำหรับการผลิตป้ายถนนเรืองแสง หน้าปัดนาฬิกา และผลิตภัณฑ์อื่นๆ

พิจารณาสารประกอบที่สำคัญที่สุดขององค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II (กลุ่ม IIA) ของระบบธาตุของ D. I. Mendeleev

CaCO 3 - แคลเซียมคาร์บอเนต - หนึ่งในสารประกอบที่พบมากที่สุดในโลก คุณทราบดีถึงแร่ธาตุต่างๆ เช่น ชอล์ก หินอ่อน หินปูน (รูปที่ 56)

ข้าว. 56.
สารประกอบแคลเซียมธรรมชาติ: a - ชอล์ก; ข - หินอ่อน; ค - หินปูน; g - แคลไซต์

หินอ่อนเป็นแร่ของประติมากร สถาปนิก และช่างกระเบื้อง ประติมากรหลายคนสร้างสรรค์ผลงานที่สวยงามของพวกเขา (รูปที่ 57)

ข้าว. 57.
ประติมากรรมของ M. M. Antokolsky "ซาร์อีวาน Vasilyevich the Terrible" ทำจากหินอ่อน

ผนังของสุสานอินเดียที่มีชื่อเสียงระดับโลก ทัชมาฮาล ทำจากหินอ่อน (รูปที่ 58) และสถานีรถไฟฟ้าใต้ดินมอสโกหลายสถานีเรียงรายไปด้วยผนัง (รูปที่ 59)

ข้าว. 58.
ทัชมาฮาล - สุสานมัสยิดที่ตั้งอยู่ในอัครา (อินเดีย) ทำจากหินอ่อน

ข้าว. 59.
สถานีรถไฟใต้ดินมอสโก "Trubnaya" เสร็จสิ้นด้วยหินอ่อน

อย่างไรก็ตาม แร่ธาตุที่สำคัญที่สุดเหล่านี้คือหินปูน โดยที่ไม่มีสิ่งก่อสร้างใดที่สามารถทำได้ ประการแรก ตัวเขาเองเป็นหินก่อสร้างที่ยอดเยี่ยม (จำสุสาน Odessa ที่มีชื่อเสียง - อดีตเหมืองหินซึ่งขุดหินเพื่อการก่อสร้างเมือง) และประการที่สอง เป็นวัตถุดิบในการได้มาซึ่งวัสดุอื่นๆ: ซีเมนต์ ปูนขาวและปูนขาว แก้ว ฯลฯ

ถนนมีความเข้มแข็งด้วยกรวดปูนและความเป็นกรดของดินจะลดลงด้วยผง

ชอล์กธรรมชาติเป็นซากเปลือกหอยของสัตว์โบราณ ตัวอย่างหนึ่งของการใช้งานคือดินสอสีโรงเรียนยาสีฟัน ชอล์คใช้ในการผลิตกระดาษ ยาง ปูนขาว

MgCO 2 - แมกนีเซียมคาร์บอเนตเป็นสิ่งจำเป็นในการผลิตแก้ว ซีเมนต์ อิฐ เช่นเดียวกับในโลหะวิทยาเพื่อถ่ายโอนเศษหินซึ่งก็คือไม่มีสารประกอบโลหะเป็นตะกรัน

CaSO 4 - แคลเซียมซัลเฟตเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปของแร่ยิปซั่ม CaSO 4 2H 2 O ซึ่งเป็นผลึกไฮเดรต ใช้ในการก่อสร้างเป็นยาสำหรับติดพลาสเตอร์ปิดแผล (รูปที่ 60) สำหรับสิ่งนี้จะใช้ยิปซั่มเฮมิไฮเดรต 2CaSO 4 H 2 O - เศวตศิลาซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะสร้างยิปซั่มไดไฮเดรต:

2CaSO 4 H 2 O + ZH 2 O \u003d 2 (CaSO 4 2H 2 O)

ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นจากการปล่อยความร้อน

ข้าว. 60.
ใช้ยิปซั่ม:
ในด้านการแพทย์สำหรับการผลิตปูนปลาสเตอร์ (1) หินเทียมและหินตกแต่ง (2) การก่อสร้างสำหรับการผลิตประติมากรรมและองค์ประกอบประติมากรรม (3) drywall (4)

MgSO 4 - แมกนีเซียมซัลเฟตที่เรียกว่าขมหรือเกลือ Epsom ใช้ในยาเป็นยาระบาย ที่มีอยู่ในน้ำทะเลและให้รสขม

BaSO 4 - แบเรียมซัลเฟตเนื่องจากไม่สามารถละลายได้และความสามารถในการชะลอการเอ็กซ์เรย์ มันถูกใช้ในการวินิจฉัยด้วยเอ็กซ์เรย์ ("โจ๊กแบไรท์") สำหรับการวินิจฉัยโรคของระบบทางเดินอาหาร (รูปที่ 61)

ข้าว. 61. "โจ๊กแบไรท์" ใช้ในยาสำหรับการตรวจเอ็กซ์เรย์

Ca 3 (PO 4) 2 - แคลเซียมฟอสเฟตเป็นส่วนหนึ่งของฟอสฟอรัส (หิน) และอะพาไทต์ (แร่ธาตุ) รวมถึงองค์ประกอบของกระดูกและฟัน ร่างกายของผู้ใหญ่มีแคลเซียมมากกว่า 1 กิโลกรัมในรูปของ Ca 3 (PO 4) 2

แคลเซียมเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต เป็นวัสดุสำหรับสร้างโครงกระดูก มันมีบทบาทสำคัญในกระบวนการของชีวิต: แคลเซียมไอออนมีความจำเป็นสำหรับการทำงานของหัวใจ มีส่วนร่วมในกระบวนการของการแข็งตัวของเลือด

แคลเซียมคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 1.5% ของน้ำหนักตัวคน พบแคลเซียม 98% ในกระดูก อย่างไรก็ตามแคลเซียมมีความจำเป็นไม่เพียง แต่สำหรับการก่อตัวของโครงกระดูก แต่ยังสำหรับการทำงานของระบบประสาทด้วย

คนควรได้รับแคลเซียม 1.5 กรัมต่อวัน แคลเซียมปริมาณมากที่สุดพบได้ในชีส คอทเทจชีส ผักชีฝรั่ง และผักกาดหอม

แมกนีเซียมยังเป็นองค์ประกอบทางชีวภาพที่จำเป็น โดยมีบทบาทเป็นตัวกระตุ้นการเผาผลาญ ซึ่งพบในตับ กระดูก เลือด เนื้อเยื่อประสาท และสมอง แมกนีเซียมในร่างกายมนุษย์มีน้อยกว่าแคลเซียมมาก - เพียงประมาณ 40 กรัม แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของคลอโรฟิลล์ดังนั้นจึงมีส่วนร่วมในกระบวนการสังเคราะห์แสง หากไม่มีคลอโรฟิลล์ก็จะไม่มีชีวิตและหากไม่มีแมกนีเซียมก็ไม่มีคลอโรฟิลล์เพราะประกอบด้วยองค์ประกอบนี้ 2%

เกลือของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ทำให้สีของเปลวไฟเป็นสีสดใสดังนั้นสารประกอบเหล่านี้จึงถูกเติมลงในองค์ประกอบดอกไม้ไฟ (รูปที่ 62)

ข้าว. 62.
เกลือของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทถูกเติมลงในองค์ประกอบดอกไม้ไฟ

การค้นพบแมกนีเซียมและแคลเซียม. แมกนีเซียมได้รับครั้งแรกโดย G. Davy ในปี พ.ศ. 2351 จากแมกนีเซียสีขาว ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่พบใกล้เมืองแมกนีเซียของกรีก ตามชื่อแร่ พวกเขาตั้งชื่อให้สารธรรมดาและองค์ประกอบทางเคมี

โลหะที่ได้จาก G. Davy นั้นปนเปื้อนด้วยสิ่งสกปรก และชาวฝรั่งเศส A. Bussy ได้รับแมกนีเซียมบริสุทธิ์ในปี 1829

G. Davy ได้รับแคลเซียมเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2351 ชื่อของธาตุนี้มาจากคำภาษาละติน cals ซึ่งแปลว่า "มะนาว หินอ่อน"

คำศัพท์และแนวคิดใหม่

1. โครงสร้างของอะตอมของเบริลเลียมและแมกนีเซียม โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ
2. คุณสมบัติทางเคมีของโลหะเบริลเลียม แมกนีเซียม และอัลคาไลน์เอิร์ธ: การก่อตัวของออกไซด์ คลอไรด์ ซัลไฟด์ ไนไตรด์ ไฮไดรด์ และไฮดรอกไซด์
3. แมกนีเซียมและแคลเซียม
4. ออกไซด์ของแคลเซียม (ปูนขาว) และแมกนีเซียม (แมกนีเซียที่เผาไหม้) 5. แคลเซียมไฮดรอกไซด์ (ปูนขาว น้ำมะนาว น้ำนมมะนาว) และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ทอื่น ๆ
5. เกลือ: แคลเซียมคาร์บอเนต (ชอล์ก หินอ่อน หินปูน) และแมกนีเซียม ซัลเฟต (ยิปซั่ม, เกลือขม, "โจ๊กแบไรท์"); ฟอสเฟต

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ รวมถึงโลหะของกลุ่ม IIA ของตารางธาตุของ D.I. Mendeleev - แคลเซียม (Ca), สตรอนเทียม (Sr), แบเรียม (Ba) และเรเดียม (Ra) นอกจากนี้ กลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม II ยังรวมถึงเบริลเลียม (Be) และแมกนีเซียม (Mg) ระดับพลังงานภายนอกของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนสองตัว การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของระดับพลังงานภายนอกของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ คือ ns 2 ในสารประกอบของพวกมัน พวกมันแสดงสถานะออกซิเดชันเดียวเท่ากับ +2 ใน OVR พวกมันเป็นสารรีดิวซ์ เช่น บริจาคอิเล็กตรอน

ด้วยการเพิ่มขึ้นของประจุของนิวเคลียสของอะตอมของธาตุที่เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ พลังงานไอออไนเซชันของอะตอมลดลงและรัศมีของอะตอมและไอออนเพิ่มขึ้นสัญญาณโลหะขององค์ประกอบทางเคมีจะเพิ่มขึ้น

คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท

ในรัฐอิสระ Be เป็นโลหะสีเทาเหล็กที่มีตาข่ายคริสตัลหกเหลี่ยมหนาแน่น ค่อนข้างแข็งและเปราะ ในอากาศ Be ถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ซึ่งให้สีแบบด้านและลดกิจกรรมทางเคมี

แมกนีเซียมในรูปของสารอย่างง่ายคือโลหะสีขาว ซึ่งเหมือนกับบี จะได้สีด้านเมื่อสัมผัสกับอากาศเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์ Mg นั้นนิ่มและเหนียวกว่าเบริลเลียม ตาข่ายคริสตัลของ Mg เป็นรูปหกเหลี่ยม

ฟรี Ca, Ba และ Sr เป็นโลหะเงินขาว เมื่อสัมผัสกับอากาศ พวกมันจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มสีเหลืองทันที ซึ่งเป็นผลจากปฏิกิริยาของพวกมันกับส่วนประกอบในอากาศ แคลเซียมเป็นโลหะที่ค่อนข้างแข็ง Ba และ Sr นั้นนิ่มกว่า

Ca และ Sr มีโครงระแนงคริสตัลที่มีลูกบาศก์อยู่ตรงกลางใบหน้า แบเรียมมีตะแกรงคริสตัลที่มีตัวลูกบาศก์เป็นศูนย์กลาง

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ทั้งหมดมีลักษณะเฉพาะโดยมีพันธะเคมีประเภทโลหะซึ่งทำให้มีการนำความร้อนและไฟฟ้าสูง จุดเดือดและจุดหลอมเหลวของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ นั้นสูงกว่าโลหะอัลคาไล

การได้มาซึ่งโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท

Getting Be ดำเนินการโดยปฏิกิริยารีดักชันของฟลูออไรด์ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน:

BeF 2 + Mg = เป็น + MgF 2

แมกนีเซียมแคลเซียมและสตรอนเทียมได้มาจากอิเล็กโทรไลซิสของเกลือหลอมเหลวซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นคลอไรด์:

CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2

นอกจากนี้ เมื่อได้รับ Mg โดยอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายไดคลอไรด์ละลาย NaCl จะถูกเติมลงในส่วนผสมของปฏิกิริยาเพื่อลดอุณหภูมิหลอมเหลว

เพื่อให้ได้ Mg ในอุตสาหกรรมจะใช้วิธีการระบายความร้อนด้วยโลหะและคาร์บอน:

2(CaO×MgO) (โดโลไมต์) + Si = Ca 2 SiO 4 + Mg

วิธีหลักในการรับ Ba คือการลดออกไซด์:

3BaO + 2Al = 3Ba + อัล 2 O 3

คุณสมบัติทางเคมีของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท

เนื่องจากใน n.a. พื้นผิวของ Be และ Mg ถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ - โลหะเหล่านี้เฉื่อยเมื่อเทียบกับน้ำ Ca, Sr และ Ba ละลายในน้ำเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์ซึ่งมีคุณสมบัติพื้นฐานที่แข็งแกร่ง:

Ba + H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ สามารถทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและทั้งหมดนี้ยกเว้นแบเรียมก่อให้เกิดออกไซด์อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยานี้แบเรียม - เปอร์ออกไซด์:

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

Ba + O 2 \u003d BaO 2

ออกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท ยกเว้นเบริลเลียม แสดงคุณสมบัติพื้นฐาน คุณสมบัติ Be - amphoteric

เมื่อถูกความร้อน โลหะอัลคาไลน์เอิร์ทสามารถทำปฏิกิริยากับอโลหะได้ (ฮาโลเจน กำมะถัน ไนโตรเจน ฯลฯ):

Mg + Br 2 \u003d 2MgBr

3Sr + N 2 \u003d ซีเนียร์ 3 N 2

2Mg + 2C \u003d Mg 2 C 2

2Ba + 2P = Ba 3P 2

Ba + H 2 = BaH 2

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ทำปฏิกิริยากับกรด - ละลายในพวกมัน:

Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2

Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2

เบริลเลียมทำปฏิกิริยากับสารละลายด่าง - มันละลายในนั้น:

เป็น + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพ

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ คือการแต่งสีของเปลวไฟด้วยไพเพอร์ของพวกมัน: Ca 2+ จะทำให้เปลวไฟเป็นสีส้มเข้ม, Sr 2+ สีแดงเข้ม, Ba 2+ สีเขียวอ่อน

ปฏิกิริยาเชิงคุณภาพต่อแบเรียมไอออนบวก Ba 2+ คือ SO 4 2- แอนไอออน ทำให้เกิดตะกอนสีขาวของแบเรียมซัลเฟต (BaSO 4) ซึ่งไม่ละลายในกรดอนินทรีย์

Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่าง 1

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ เป็นธาตุที่อยู่ในกลุ่มที่สองของตารางธาตุ ซึ่งรวมถึงสารต่างๆ เช่น แคลเซียม แมกนีเซียม แบเรียม เบริลเลียม สตรอนเทียม และเรเดียม ชื่อของกลุ่มนี้บ่งชี้ว่าในน้ำมีปฏิกิริยาเป็นด่าง

โลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ หรือค่อนข้างเป็นเกลือมีการกระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติ พวกมันถูกแสดงด้วยแร่ธาตุ ข้อยกเว้นคือเรเดียมซึ่งถือว่าเป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างหายาก

โลหะทั้งหมดข้างต้นมีคุณสมบัติทั่วไปบางประการ ซึ่งทำให้สามารถรวมกันเป็นกลุ่มเดียวได้

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธและคุณสมบัติทางกายภาพของโลหะเหล่านี้

องค์ประกอบเหล่านี้เกือบทั้งหมดเป็นของแข็งสีเทา (อย่างน้อยภายใต้สภาวะปกติและโดยวิธีการ คุณสมบัติทางกายภาพจะแตกต่างกันเล็กน้อย - สารเหล่านี้แม้ว่าจะค่อนข้างถาวร แต่ก็ได้รับผลกระทบได้ง่าย

ที่น่าสนใจด้วยหมายเลขซีเรียลในตาราง ตัวบ่งชี้ของโลหะเช่นความหนาแน่นก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ในกลุ่มนี้ แคลเซียมมีดัชนีต่ำสุด ในขณะที่เรเดียมมีความหนาแน่นใกล้เคียงกับธาตุเหล็ก

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ: คุณสมบัติทางเคมี

ในการเริ่มต้น เป็นที่น่าสังเกตว่ากิจกรรมทางเคมีเพิ่มขึ้นตามหมายเลขซีเรียลของตารางธาตุ ตัวอย่างเช่นเบริลเลียมเป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างเสถียร ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและฮาโลเจนเมื่อถูกความร้อนอย่างแรงเท่านั้น เช่นเดียวกับแมกนีเซียม แต่แคลเซียมสามารถออกซิไดซ์ได้ช้าแม้ที่อุณหภูมิห้อง ตัวแทนที่เหลืออีกสามคนของกลุ่ม (เรเดียม แบเรียม และสตรอนเทียม) ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศอย่างรวดเร็วแม้ที่อุณหภูมิห้อง นั่นคือเหตุผลที่องค์ประกอบเหล่านี้ถูกเก็บไว้โดยชั้นของน้ำมันก๊าด

กิจกรรมของออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะเหล่านี้เพิ่มขึ้นในลักษณะเดียวกัน ตัวอย่างเช่น เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ไม่ละลายในน้ำและถือเป็นสารแอมโฟเทอริก แต่ถือว่าเป็นด่างที่ค่อนข้างแรง

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธและลักษณะโดยย่อ

เบริลเลียมเป็นโลหะหนักสีเทาอ่อนที่มีความเป็นพิษสูง องค์ประกอบนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2341 โดยนักเคมี Vauquelin เบริลเลียมมีแร่ธาตุหลายชนิดซึ่งถือว่ามีชื่อเสียงที่สุดดังต่อไปนี้: เบริล, ฟีนาไคต์, ดานาไลต์และไครโซเบริล อย่างไรก็ตาม ไอโซโทปเบริลเลียมบางชนิดมีกัมมันตภาพรังสีสูง

น่าสนใจ เบริลบางรูปแบบเป็นอัญมณีล้ำค่า ได้แก่ มรกต พลอยสีฟ้า และเฮลิโอดอร์

เบริลเลียมใช้ทำโลหะผสมบางประเภทใช้เพื่อทำให้นิวตรอนช้าลง

แคลเซียมเป็นโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธที่รู้จักกันดีที่สุดชนิดหนึ่ง ในรูปแบบบริสุทธิ์ เป็นสารสีขาวนวลที่มีโทนสีเงิน แคลเซียมบริสุทธิ์ถูกแยกออกครั้งแรกในปี พ.ศ. 2351 โดยธรรมชาติแล้ว ธาตุนี้มีอยู่ในรูปของแร่ธาตุ เช่น หินอ่อน หินปูน และยิปซั่ม แคลเซียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีสมัยใหม่ ใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงเคมีและเป็นวัสดุหน่วงไฟ ไม่เป็นความลับที่สารประกอบแคลเซียมใช้ในการผลิตวัสดุก่อสร้างและยารักษาโรค

องค์ประกอบนี้ยังพบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด โดยพื้นฐานแล้วเขามีหน้าที่รับผิดชอบการทำงานของอุปกรณ์มอเตอร์

แมกนีเซียมเป็นโลหะที่อ่อนและค่อนข้างอ่อน โดยมีสีเทาที่มีลักษณะเฉพาะ มันถูกแยกออกมาในรูปแบบที่บริสุทธิ์ในปี 1808 แต่เกลือของมันกลายเป็นที่รู้จักก่อนหน้านี้มาก แมกนีเซียมพบได้ในแร่ธาตุ เช่น แม็กนีไซต์ โดโลไมต์ คาร์นัลไลต์ คีเซอไรต์ โดยวิธีการที่เกลือแมกนีเซียมให้สารประกอบจำนวนมากของสารนี้สามารถพบได้ในน้ำทะเล