- Propriétés chimiques
- Caractère ionique
- Liens métalliques
- Réactions
- Réaction avec l'eau
- Réaction avec l'oxygène
- Réaction avec les halogènes
- Applications
- Béryllium
- Magnésium
- Calcium
- Strontium
- Baryum
- Radio
- Références
Les métaux alcalino-terreux sont ceux qui composent le groupe 2 du tableau périodique, et sont indiqués dans la colonne violette de l'image ci-dessous. De haut en bas, ce sont le béryllium, le magnésium, le calcium, le strontium, le baryum et le radium. Une excellente méthode mnémotechnique pour se souvenir de leurs noms est la prononciation de M. Becamgbara.
En décomposant les lettres de M. Becamgbara, vous avez que "Sr" est du strontium. «Be» est le symbole chimique du béryllium, «Ca» est le symbole du calcium, «Mg» est celui du magnésium, et «Ba» et «Ra» correspondent aux métaux baryum et radium, ce dernier étant un élément de la nature. radioactif.
Le terme «alcalin» fait référence au fait qu'il s'agit de métaux capables de former des oxydes très basiques; et d'autre part, «terrestre» fait référence à la terre, un nom donné en raison de sa faible solubilité dans l'eau. Ces métaux à l'état pur présentent des colorations argentées similaires, recouvertes de couches d'oxyde grisâtre ou noir.
La chimie des métaux alcalino-terreux est très riche: de leur participation structurelle à de nombreux composés inorganiques aux composés dits organométalliques; Ce sont ceux qui interagissent par des liaisons covalentes ou de coordination avec des molécules organiques.
Propriétés chimiques
Physiquement, ils sont plus durs, denses et résistants aux températures que les métaux alcalins (ceux du groupe 1). Cette différence réside dans leurs atomes, ou ce qui est pareil, dans leurs structures électroniques.
Comme ils appartiennent au même groupe du tableau périodique, tous leurs congénères présentent des propriétés chimiques qui les identifient comme tels.
Parce que? Parce que leur configuration électronique de valence est ns 2, ce qui signifie qu'ils ont deux électrons pour interagir avec d'autres espèces chimiques.
Caractère ionique
En raison de leur nature métallique, ils ont tendance à perdre des électrons pour former des cations divalents: Be 2+, Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ et Ra 2+.
De la même manière que la taille de ses atomes neutres varie en descendant à travers le groupe, ses cations deviennent également plus gros, passant de Be 2+ à Ra 2+.
Du fait de leurs interactions électrostatiques, ces métaux forment des sels avec les éléments les plus électronégatifs. Cette forte tendance à former des cations est une autre qualité chimique des métaux alcalino-terreux: ils sont très électropositifs.
Les grands atomes réagissent plus facilement que les petits; en d'autres termes, Ra est le métal le plus réactif et Be le moins réactif. C'est le produit de la force moins attractive exercée par le noyau sur des électrons de plus en plus éloignés, avec maintenant une plus grande probabilité de "s'échapper" vers d'autres atomes.
Cependant, tous les composés ne sont pas de nature ionique. Par exemple, le béryllium est très petit et a une densité de charge élevée, qui polarise le nuage d'électrons de l'atome voisin pour former une liaison covalente.
Quelle conséquence cela a-t-il? Que les composés du béryllium sont majoritairement covalents et non ioniques, contrairement aux autres, même s'il s'agit du cation Be 2+.
Liens métalliques
En ayant deux électrons de valence, ils peuvent former des «mers d'électrons» plus chargées dans leurs cristaux, qui intègrent et regroupent plus étroitement les atomes de métal contrairement aux métaux alcalins.
Cependant, ces liaisons métalliques ne sont pas assez fortes pour leur conférer des caractéristiques de dureté exceptionnelles, elles sont en fait molles.
De même, ceux-ci sont faibles par rapport à ceux des métaux de transition, ce qui se reflète dans leurs points de fusion et d'ébullition inférieurs.
Réactions
Les métaux alcalino-terreux sont très réactifs, c'est pourquoi ils n'existent pas dans la nature à l'état pur, mais sont liés dans divers composés ou minéraux. Les réactions derrière ces formations peuvent être résumées de manière générique pour tous les membres de ce groupe
Réaction avec l'eau
Ils réagissent avec l'eau (à l'exception du béryllium, en raison de sa «ténacité» à offrir sa paire d'électrons) pour produire des hydroxydes corrosifs et de l'hydrogène gazeux.
M (s) + 2H 2 O (l) => M (OH) 2 (aq) + H 2 (g)
Les hydroxydes de magnésium -Mg (OH) 2 - et de berili -Be (OH) 2 - sont peu solubles dans l'eau; de plus, le second d'entre eux n'est pas très basique, car les interactions sont de nature covalente.
Réaction avec l'oxygène
Ils brûlent au contact de l'oxygène de l'air pour former les oxydes ou peroxydes correspondants. Le baryum, le deuxième plus gros atome de métal, forme le peroxyde (BaO 2), qui est plus stable car les rayons ioniques Ba 2+ et O 2 2- sont similaires, renforçant la structure cristalline.
La réaction est la suivante:
2 M (s) + O 2 (g) => 2 MO (s)
Par conséquent, les oxydes sont: BeO, MgO, CaO, SrO, BaO et RaO.
Réaction avec les halogènes
Cela correspond au moment où ils réagissent en milieu acide avec les halogènes pour former des halogénures inorganiques. Celui-ci a la formule chimique générale MX 2, parmi lesquels: CaF 2, BeCl 2, SrCl 2, BaI 2, RaI 2, CaBr 2, etc.
Applications
Béryllium
Compte tenu de sa réactivité inerte, le béryllium est un métal à haute résistance à la corrosion, et ajouté en petites proportions au cuivre ou au nickel, il forme des alliages aux propriétés mécaniques et thermiques intéressantes pour différentes industries.
Parmi ceux-ci, il y a ceux qui fonctionnent avec des solvants volatils, dans lesquels les outils ne doivent pas produire d'étincelles dues aux chocs mécaniques. De même, ses alliages trouvent une utilisation dans la fabrication de missiles et de matériaux pour avions.
Magnésium
Contrairement au béryllium, le magnésium est plus respectueux de l'environnement et fait partie intégrante des plantes. Pour cette raison, il est d'une grande importance biologique et dans l'industrie pharmaceutique. Par exemple, la magnésie du lait est un remède contre les brûlures d'estomac et consiste en une solution de Mg (OH) 2.
Elle a également des applications industrielles, telles que le soudage d'alliages d'aluminium et de zinc, ou dans la production d'aciers et de titane.
Calcium
L'une de ses principales utilisations est due au CaO, qui réagit avec les aluminosilicates et les silicates de calcium pour donner au ciment et au béton les propriétés souhaitées pour la construction. De même, c'est un matériau fondamental dans la production d'acier, de verre et de papier.
D'autre part, CaCO 3 participe au procédé Solvay pour produire du Na 2 CO 3. De son côté, le CaF 2 trouve son utilité dans la fabrication de cellules pour des mesures spectrophotométriques.
D'autres composés de calcium sont utilisés dans la fabrication d'aliments, de produits d'hygiène personnelle ou de cosmétiques.
Strontium
Lors de la combustion, le strontium émet une lumière rouge intense, qui est utilisée dans la pyrotechnie et pour fabriquer des étincelles.
Baryum
Les composés du baryum absorbent les rayons X, de sorte que le BaSO 4 - qui est également insoluble et empêche le Ba 2+ toxique de se déplacer librement dans le corps - est utilisé pour analyser et diagnostiquer les altérations des processus digestifs.
Radio
Le radium a été utilisé dans le traitement du cancer en raison de sa radioactivité. Certains de ses sels ont été utilisés pour colorer les montres, et cette application a ensuite été interdite en raison des risques pour ceux qui les portaient.
Références
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