1 / 20

II. A skupina

Beryllium Hořčík Vápník Stroncium Baryum Radium. II. A skupina. Historie. Beryllium · 1798 L. Vauquelin , Beryl Be 3 Al 2 Si 6 O 18 , Glucina · 1821 F.Wöhler , A . Bussy : BeCl 2 + K → Be + 2 KCl Hořčík · Magnesia litos – mastek, magnesia alba x magnesia nigra

nituna
Download Presentation

II. A skupina

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Beryllium Hořčík Vápník Stroncium Baryum Radium II. A skupina

  2. Historie Beryllium · 1798 L. Vauquelin, Beryl Be3Al2Si6O18 , Glucina · 1821 F.Wöhler, A.Bussy: BeCl2 + K → Be + 2 KCl Hořčík · Magnesia litos – mastek, magnesia alba x magnesia nigra · 1808 H. Davy elektrolyticky z amalgamu Vápník · calx, calcis – vápno · 1808 H. Davy elektrolyticky

  3. Historie Stroncium · 1790 A. Crawford, minerál Strontianit · 1808 H. Davy elektrolyticky Baryum · 1602 Lapis solaris (Bologna) · 1774 C.W.Schlee, J.G.Gahn - baryt BaSO4 (těživec) · 1808 H. Davy elektrolyticky Radium · 1910 M. Curie, A Debierne (radius – paprsek)

  4. Vlastnosti prvků

  5. Reaktivita prvků

  6. Kovové Beryllium Be · stabilní i vlhký, pasivace vrstvou BeO · při zvýšené teplotě – 600 °C BeO, Be3N2, BeX2 až 1200°C BeS, 1700°C Be2C · kyseliny – rozpouští HCl, H2SO4, HNO3 · báze – uvolňování H2, vznik Be(OH)42- · výroba z pražením berylu s Na2SiF6 a následnou redukcí BeF2 hořčíkem či elektrolyticky BeF2 + Mg → Be + MgF2 NH4HF2 + Be→ (NH4)2BeF4 + H2 (g) (NH4)2BeF4 → BeF2 (s)+ NH4F (subl) Využívané vlastnosti - lehké, tepelně odolné, nemagnetické slitiny (bronzy s Cu) - mimořádná propustnost neutronů a RTG záření - dobrá vodivost zvuku - 10Be – kosmogenní, poločas rozpadu 1,36 · 106 let

  7. Kovový Hořčík Mg · reaktivnější, pasivace MgO · vlhký reaguje s halogenidy · hoření na vzduchu MgO + Mg3N2 · pro zahřání reaguje s většinou nekovů (i MgH2) · s alkoholy Mg(OEt)2, s halogen-alkyly Grignardova činidla RMgX · výroba elektrolýzou z mořské vody MgCl2 + KCl nebo redukce ferrosiliciem 2( MgO ·CaO) + FeSi→ 2 Mg + Ca2SiO4 + Fe Využívané vlastnosti - mimořádně lehký konstrukční kov, dobrá obrabitelnost, - poměrně dostupný – levný materiál - dural (Mg+ Mn + Cu) - redukční činidlo v metalurgii

  8. Kovy alkalických zemin Ca, Sr, Ba · na vzduchu nestálé · ve formě kovu nemají praktické využití · stabilnější hydroxidy · při hoření vedle oxidů MO vznikají též peroxidy MIIO2 · výroba kovových – elektrolyticky, či redukce oxidů Al Potenciální využití · redukční činidla (čištění oceli kovovým Ca) · odplyňování

  9. Sloučeniny Ve sloučeninách pouze dvojmocenství · elektronová konfigurace ns2→ ns0 · trojmocentství – vysoké energie ionizace třetího stupně (pro Be 14 847 kJmol-1) · jednomocenství – z termodynamických výpočtů vychází nutnost disproporcionace hypotetických sloučenin elektrolýza Na2SO4 (aq) Mg-elektroami Mg 1,4+(aq) + 0,6 H2O → Mg2+ (aq) + 0,6 OH- (aq) +0,3 H2(g) Nárůst iontového charakteru (Be – kovalentní, Ca – polární) Sloučeniny (fluoridy, uhličitany, sírany)většinou méně rozpustné než sl. I.A skupiny (mřížkové energie)

  10. Hydridy a halogenidy Be BeH2 - vysoce polymerní - třístředová dvojelektronová vazba BeCl2 + 2 LiBH4 → BeB2H8 + 2 LiCl BeB2H8 + 2 PPh3 → 2 PH3PBH3 + BeH2 BeB2H8 + 2HCl → BeCl2 + B2H6 + 2 H2 Halogenidy BeX2 - nelze připravovat v roztoku, vzniká [Be(H2O)4]X2, které dehydratací hydrolyzuje (NH4)2BeF4 → BeF2 + 2 NH4F BeO + C + Cl2 → BeCl2 + CO Be (BeC) + Cl2 → BeCl2 BeF2 – strukturně analogické ke křemennému sklu SiO2 BeCl2 – vysoce polymerní struktura BeCl2 + 2 Et2O → [BeCl2(Et2O)2] (slabé ligandy) BeCl2 + H2O (NH3) → [Be(H2O)4]Cl2 plyná fáze BeCl2 - můstkový dimer, 900°C lineární monomer

  11. Halogenidy Fluoridy MF2 - s velikostí iontu roste koordinační číslo Be 4 Mg 6 Ca, Sr, Ba 8 CaF2 – fluorit (kazivec) málo rozpustné látky s vysokým bodem tání Chloridy MCl2 nižší bod tání, vlhnou a tvoří hydráty průmyslově důležité MgCl2 a CaCl2 CaCl2 eutektikum 30% vodný roztok, b.t. -55 °C - chladící zařízení, postřik chodníků, betonové směsi

  12. Halogenidy Bromidy, jodidy - snižování bodů tání, roste rozpustnost ve vodě a pol. org. rozp. (krystalické solváty – MgBr2∙ 6 ROH ) SrI2 – koordinační číslo 7

  13. Halogenhydridy Soli alkalických zemin MHX tavení (900 °C) MH2 + MX2→ 2 MHX (směs) čistý postup s aktivovaným hydridem MgR2 + LiAlH4 → MgH2+ LiAlH2R2 MgH2 + MgX2 + thf → [HMgX(thf)2] struktura s třístředovou vazbou

  14. Oxidy Výroba: kalcinace uhličitanů CaCO3→ CaO + CO2 dehydratace hydroxidů Mg(OH)2 → MgO + H2O Velmi vysoké teploty tání BeO 2500 °C /struktura wurzit (Zn,Fe)S, MgO 2800 °C, CaO 2600 °C, SrO 2400 °C, BaO 1900 °C /struktura NaCl jemně rozptýlené částice (oxidů těžších prvků) reagují opět s H2O či CO2 BeO – elektrický izolátor, vodič tepla MgO – žáruvzdorné materiály SrO – absorpce RTG záření – součást skel obrazovek BaO – fluorescenční lampy

  15. CaO – oxid vápenatý, vápenec po H2SO4 druhá nejšířeji používaná průmyslová chemikálie stavebnictví CaCO3→ CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 výroba oceli - struskotvorná látka (P,S,Si,Mn) (75 kg na tunu oceli) výroba Mg (Ferrosiliciový proces) 2 (CaO.MgO) + Si/Fe → 2 Mg + Ca2SiO4/Fe úprava pitné vody, měkčení vody výroba karbidu vápníku, resp. acetylenu sklářský průmysl (běžné sklo 12% CaO) Insekticidy, herbicidy Ca(AsO3)2 či Bordeaux směs Ca(OH)2+CuSO4 Papírenský průmysl Potravinářský průmysl (mléko, cukr)

  16. Peroxidy MO2, superoxidy M(O2)2 Peroxidy – známy u všech, krom beryllia stabilita vzrůstá s elektropozitivitou a velikostí iontu Ba + O2→ Ba(O2)2 (500 °C) CaO2, SrO2 a BaO2 – struktura CaC2 CaO2 (s) + H2SO4 (aq) → CaSO4 (s) + H2O2 (aq) Ca(O2)2 (s) + H2O2 (aq) → CaSO4 (s) + H2O2 (aq) + O2 (g) oxidační a bělící činidla Ozonidy – pouze Ca(O3)2 a Ba(O3)2

  17. Hydroxidy Be(OH)2 – amfoterní, hydrolyzuje, k.č. 4 Be(OH)2 → komplexní izopolyanionty → jednojaderný hydroxokomplex [Be(OH)4]2- (analogický Al(OH)3 či Zn(OH)2) Mg(OH)2 – slabá zásada, k.č. 6 Ca(OH)2 - vápenné mléko, k.č. 6 Sr(OH)2 – k.č. 7 Ba(OH)2 – silná zásada podobná alkalickým hydroxidům

  18. Soli oxokyselin Většinou nerozpustné, či málo rozpustné sloučeniny - SO42-, CO32- geochemický význam CaCO3 – vápenec, aragonit CaSO4 – anhydrit, sádrovec - alabastr (·2H2O) CaCO3·MgCO3 - dolomit

  19. Koordinační sloučeniny M2+ Malý ion, velký náboj – velká deformace okolních aniontů Koordinační číslo ~ velikost iontu Be … téměř výhradně 4 Mg… 4-6 Ca, Sr, Ba … 6-12 Be [OBe4(RCO2)6] R= H, Me, Et, Pr zásadité oxid-karboxyláty BeO + CH3COOH nebo CH3COCl → [OBe4(CH3CO2)6] /reflux/ BeCl2 + N2O4→ [Be(NO3)2·2N2O4 ](s) → (50 °C) Be(NO3)2 → → (125 °C) [OBe4(NO3)6] Komplexy s halogeny, kyslíkatými sl. (oxaláty, alkoxidy, diketonáty…), ftalocyanin (N) Mg a další Méně halogenových komplexů typu [MX4]2- :[NEt4]2[MgCl4] (těžší prvky než Mg již netvoří) Kyslíkové cheláty : Polyfosforečnany, EDTA – analytická chemie, odstraňování tvrdosti vody (Ca2+), Chlorofyly – modifikované porfyrinové komplexy Mg2+

  20. Organokovové sloučeniny Elektropozitivnější charakter Ca, Sr, Ba – velmi reaktivní z hlediska o.k. chemie nedůležité Bedialkyly Be Cl2 + LiR→ BeR2·Et2O + 2 LiCl BeCl2 + 2 MeMgCl → BeMe2·Et2O + MgCl2 Be + HgMe2 → BeMe2 + Hg (struktura – můstkový Me – k.č. C = 5) alkoxidy 4 BeMe2 + 4 BuOH → (MeBeOBu)4heterokuban [Be(η5-C5H5)Y] Y = H, Cl, Br, -CΞCH, η1-C5H5 (α = 30 °) Mg dialkyly Grignardova činidla RMgX RX + Mg → RMgX

More Related