Химические свойства щелочноземельных металлов

Щелочноземельные металлы принадлежат к элементам II группы периодической системы. По сравнению со щелочными металлами они отличаются большей твердостью, плотностью и наличием характерного  серого цвета. Единственное исключение составляет стронций, который можно разрезать обыкновенным кухонным ножом. Они обладают более высокой температурой плавления и кипения, а также большей способностью к ионизации в сравнении с другими щелочными металлами. Эти металлы не встречаются в природных условиях в свободном состоянии.

Они вступают в реакцию со многими органическими веществами, образуя различные металлорганические соединения. Свое название они получили из-за способности их оксидов при взаимодействии с водой образовывать щелочную среду.

Кальций

Активность кальция ниже, чем у более тяжелых металлов II группы периодической системы. Он взаимодействует с кислородом, углекислым газом и галогенами, поэтому в лабораторных условиях его хранят в жидком парафине. С холодной водой он реагирует медленно, но с повышением температуры реакция начинает идти очень быстро. При нагревании в присутствии кислорода он легко воспламеняется.

Барий

Барий окисляется даже при незначительном присутствии кислорода. В воздушной атмосфере он быстро образует оксид и нитрид бария, а в случае нагревания легко воспламеняется. Барий вступает в реакцию со слабоконцентрированными кислотами. Большинство его солей не растворяются в воде. При высоких температурах он образует гидрид бария. Нитрид бария при взаимодействии с окисью углерода образует цианиды. Металл обладает сильными восстановительными свойствами, взаимодействуя с оксидами и сульфидами большинства других металлов.

Стронций

Стронций по своим свойствам находится между барием и кальцием. Он активно вступает в реакцию с водой, при этом образуются гидроксиды бария. С серной и азотной кислотой практически нейтрален, но взаимодействует с другими кислотами. Он легко окисляется в воздушной атмосфере с образованием пленки желтоватого цвета. В порошкообразном состоянии может  воспламеняться на воздухе. В реакцию с большинством щелочей не вступает, при сильном нагревании с углекислым газом образует карбид. Его соли растворяются в воде при наличии анионов хлора и йода. Другие его соли в воде практически не растворяются.

Радий

Радий – очень редкий химический элемент. В течение последних ста лет в лабораторных условиях было добыто всего лишь около 1,5 кг этого радиоактивного металла. В природных условиях существует только в виде продукта распада радиоактивных элементов и бывает в составе урановых руд. Химические свойства близки свойствам стронция и бария, но отличаются большей активностью. Радий реагирует с водой с дальнейшим образованием гидроксида радия, являющегося сильным коррозионным основанием.

Магний

Магний в природе существует преимущественно в виде магнезиальных солей. При нагревании выделяет много энергии в виде тепла и света. Он может гореть как в кислороде, так и в углекислом газе. В нагретом состоянии легко взаимодействует с водой, при этом выделяет большое количество энергии. Взаимодействуя с кислотами, он бурно выделяет водород. Реакция с активными окислителями проходит в виде мощного взрыва, например, при соединении с перманганатом калия.

Щелочноземельные металлы находят широкое применение в различных высокотехнологических отраслях техники, придавая используемым в конструкциях сплавам повышенную прочность и легкость, предупреждая возникновение коррозии. В большинстве случаев они добавляются в сплавы в качестве легирующих добавок или используются для восстановления других металлов. В последнее время их стали применять для получения сверхпроводящих и полупроводниковых материалов, а также различных наноструктур. Радиоактивный радий используется в ядерной энергетике, рентгеновских аппаратах и оборудовании для химиотерапии для удаления злокачественных образований.