Тема: «Щелочноземельные металлы и их значение»

1. Тема: «Щелочноземельные металлы и их значение» Работу выполнила: Ученица 9 «А» класса МОУ «СОШ №22 с УИОП» Ивлева Полина Руководитель: Каталова Ирина Анатольевна г. Электросталь, 2012 г

2. Содержание • Положение Э II А в ПСХЭ и строение их атомов. • Распространение в природе. • Получение щелочноземельных металлов. • Физические свойства. • Химические свойства щелочноземельных металлов. • Характеристика их соединений. • Применение.

4. Распространения в природе • Природные соединения и минералы • Be • 3BeO ·Al2O3· 6SiO2 - берилл • 3BeO ·Al2O3· 6SiO2 + примесь Cr2O3 изумруд • 3BeO ·Al2O3· 6SiO2 + примесь Fe аквамарин • (BeAl2)O4 + примесь Cr • александрит • (BeAl2)O4 • хризоберилл

5. Природные соединения и минералы Mg MgO ·Al2O3– шпинель 2MgO ·SiO2– оливин MgCO3 ·CaCO3 -доломит MgCO3 – магнезит MgCl2 · 6H2O– бишофит

6. Природные соединения и минералы Ca CaCO3– кальцит CaSO4 · 2H2O– гипс CaF2 – флюорит

7. Доломит – природное соединение магния Изумруд – разновидность берилла Кальцит – природное соединение кальция Аквамарин– разновидность берилла

9. Физические свойства щелочноземельных металлов. Бериллий- металл серебристо-белого цвета. Довольно тверд и хрупок. Обладает диамагнитными свойствами. На воздухе он покрывается тонкой окисной пленкой предающей металлу серый, матовый цвет и предохраняющей от дальнейшей коррозии. Сжимаемость бериллия очень мала. Меньше всех металлов (в 17 раз меньше Аl) задерживает рентгеновское излучение. Магний - также имеет серебристо- белый цвет. Относительно бериллия он более мягок и пластичен. На воздухе тускнеет за счет окисления. Магний хорошо растворяет водород. В отличие от бериллия парамагнитен. Пары магния содержат молекулы Mg2, энергия диссоциации которых оценивается в 7 ккал/моль. Сжимаемость Mg мала, под давлением в 100 тыс. атм его объем уменьшается до 0,85 исходного.

10. Физические свойства щелочноземельных металлов. Кальций и его аналоги представляют собой серебристо-белые металлы. Са из них самый твердый. Стронций и особенно барий значительно мягче кальция. Все щелочноземельные металлы пластичные, хорошо поддаются ковке, резанью и прокатке. Са образует сплавы с Li, Mg, Pb, Cu, Cd, Al, Ag, Hg. Стронций парамагнитен. Са и Sr способны образовывать между собой непрерывный ряд твердых растворов, а в системах Са-Ва и Sr-Ba появляются области расслаивания. В жидком состоянии стронций смешивается с Ве, Hg, Ga, In, Sb, Bi, Tl, Al, Mg, Zn, Sn, Pb. С последними четырьмя Sr образует интерметаллиды. Электропроводность щелочноземельных металлов с повышением давления падает, вопреки обратному процессу у остальных типичных металлов. Кальций

19. Гидроксид магния

21. Применение щелочноземельных металлов • Mg • Mg • Ca • Sr Be • Ba

22. Строительство Конструкционные материалы на основе бериллия обладают одновременно и лёгкостью, и прочностью, и стойкостью к высоким температурам. Будучи в 1,5 раза легче алюминия, эти сплавы в то же время прочнее многих специальных сталей. Оксид бериллия считается одним из лучших огнеупорных материалов-тигли. Техника Металлургия Конструкционные материалы на основе бериллия обладают одновременно и лёгкостью, и прочностью, и стойкостью к высоким температурам. Будучи в 1,5 раза легче алюминия, эти сплавы в то же время прочнее многих специальных сталей. Оксид бериллия считается одним из лучших огнеупорных материалов-тигли. В атомных реакторах  из Beизготовляют отражатели нейтронов, его используют как замедлитель нейтронов. Оксид бериллия является наиболее теплопроводным из всех оксидов и служит высокотеплопроводным высокотемпературным изолятором, и огнеупорным материалом (тигли). Биологическое значение и медицина В живых организмах бериллий может замещать магний в некоторых ферментах, что приводит к нарушению их работы. Бериллий ядовит: летучие и растворимые соединения бериллия высокотоксичные-обладают ярко выраженным аллергическим и канцерогенным действием и приводит к тяжёлому заболеванию органов дыхания — бериллиозу.

23. Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб. Магниевый порошок применялся в фотоделе в химических фотовспышках (магниевая фотовспышка). Строительство Используется для получения лёгких и сверхлёгких сплавов- самолётостроение, производство автомобилей, также для изготовления осветительных и зажигательных ракет. Сплавы на основе магния являются важным конструкционным материалом в авиационной и автомобильной промышленности благодаря их лёгкости и прочности. Оксид магния MgO применяется в качестве огнеупорного материала для производства тиглей. Металлургия Оксид магния MgO применяется в качестве огнеупорного материала для производства тиглей и специальной футеровки металлургических печей. Биологическое значение и медицина Техника Магний является жизненно-важным элементом- участвует в большинстве реакций обмена веществ, в регуляции передачи нервных импульсов и в сокращении мышц, оказывает спазмолитическое и антиагрегантное действие. Оксид и соли магния традиционно применяется в медицине в кардиологии, неврологии и гастроэнтерологии - аспаркам, сульфат магния, цитрат магния. Наиболее интересным природным ресурсом магния является минерал бишофит , применяемый в лечении патологии опорно-двигательного аппарата- позвоночника и суставов, последствий травм, нервной и сердечно-сосудистой систем.

24. Сплавы кальция со свинцом находят применение в аккумуляторных батареях и подшипниковых сплавах. Кальциевые гранулы используются также для удаления следов воздуха из электровакуумных приборов. Строительство Оксид и гидроксид кальция используется и как связующее, и как пигмент в производстве строительных растворов, разного рода водорастворимых красок, побелок, при получении силикатного кирпича. Соединения кальция используются в производстве цемента, стекла, замазок и шпатлёвок, красок и эмалей. Широко используется также алебастр (строительный гипс), для отливки лепных украшений, статуй и горельефов. как компонент в строительных растворах. Природный минерал мрамор — для отделки фасадов зданий, внутренних помещений, полов, для изготовления элементов интерьера, столешниц, подоконников и т. д. Карбид кальция( CaC2) широко применяется для получения ацетилена и для восстановления металлов, а также при получении цианамида кальция (нагреванием карбида кальция в азоте при 1200 °C, реакция идет экзотермически, проводится в цианамидных печах). Металлургия Чистый металлический кальций широко применяется в металлотермии при получении редких металлов. Чистый кальций применяется для легирования свинца, идущего на изготовление аккумуляторных пластин, необслуживаемых стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов с малым саморазрядом. Биологическое значение и медицина Техника Соединения Са : хлорид ,глюконат ,глицерофосфат широко применяются в качестве антигистаминного средства. Соединения кальция вводят в состав препаратов для профилактики остеопороза, в витаминные комплексы для беременных и пожилых. Потребность в кальции зависит от возраста: в подростковом возрасте потребление достаточного количества кальция очень важно из-за интенсивного роста. Усвоению кальция препятствуют животные жиры- жир коровьего молока и говяжий жир и пальмовое масло. Длительный дефицит кальция и/или витамина D в диете приводит к увеличению риска остеопороза, а в младенчестве вызывает рахит. Избыточные дозы кальция и витамина D могут вызвать гиперкальцемию. Максимальная безопасная доза для взрослых в возрасте от 19 до 50 лет составляет 2500 мг в сутки.

25. Техника Основные области применения стронция и его химических соединений — это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность. В пиротехнике применяется для окрашивания пламени в карминово-красный цвет для зажигательных и сигнальных составов. Строительство Фторид стронция используется в качестве компонента твердотельных фторионных аккумуляторных батарей с большой энергоемкостью и энергоплотностью. Сплавы стронция с оловом и свинцом применяются для отливки токоотводов аккумуляторных батарей. Сплавы стронций-кадмий для анодов гальванических элементов. Металлургия Стронций применяется для легирования меди и некоторых её сплавов, для введения в аккумуляторные свинцовые сплавы, для десульфурации чугуна, меди и сталей. Биологическое значение и медицина Изотоп с атомной массой 89 применяется (в виде хлорида) в качестве противоопухолевого средства. Стронций природный — составная часть микроорганизмов, растений и животных. Стронций является аналогом кальция, поэтому он наиболее эффективно откладывается в костной ткани. Он может вызывать у детей «стронциевый рахит» и «уровскую болезнь» — поражение и деформация суставов, задержка роста и другие нарушения. Радиоактивный стронций практически всегда негативно воздействует на организм человека. Откладываясь в костной ткани, он облучает костную ткань и костный мозг, что увеличивает риск заболевания раком костного мозга, а при поступлении большого количества может вызвать лучевую болезнь.

26. Техника Пероксид бария используется для пиротехники и как окислитель. Нитрат бария и хлорат бария используется в пиротехнике для окрашивания пламени (зеленый огонь). Строительство Оксидбария применяется для варки специального сорта стекла — применяемого для покрытия урановых стержней. Металлургия Пероксид бария совместно с оксидами редкоземельных металлов применяется для синтеза сверхпроводящей керамики, работающей при температуре жидкого азота (криобанк). Барий добавляется совместно с цирконием в жидкометаллические теплоносители (сплавы натрия, калия, рубидия, лития, цезия) для уменьшения агрессивности последних к трубопроводам, и в металлургии. Биологическое значение и медицина Сульфат бария, нерастворимый и нетоксичный, применяется в качестве рентгеноконтрастного вещества при медицинском обследовании желудочно-кишечного тракта. Все растворимые в воде соединения бария высокотоксичны.Смерть может наступить уже через несколько часов от паралича сердца.

27. Использованная литература: 1. Иванов, Гева Химия в формулах. Дрофа 2004. 2. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии, 1962. 3. Дрица Е.М. Свойства элементом. Справочник. М.: Металлургия, 1985. 4. Коган Б.И.  Редкие металлы. М.: Наука, 1979. 5. Бусев А.И.  Определения, понятия, термины в химии. М.: Просвещение, 1981. 6. Никольский Б.П. Справочник химика. Т-2. М.: Химия, 1964. 7. Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Химия, 1967. 8. Я.А. Угай. Неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1989. 9. Петрянов-Соколов И.В., Черненко М.Б., Станцо В.В. Популярная библиотека химических элементов. М.: Наука, 1972. 10. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. М.: Мир, 1971. 11. Ресурсы Internet.

28. Спасибо за внимание!