Žemės šarminiai metalai,tai 2A grupės metalai.Šie elementai periodinėje elementų lentelėje yra šalia šarminių metalų.Tai berilis,magnis,kalcis,stroncis,baris ir radis.Kiekvienas 2A grupės metalas nuo savo kaimyno iš kairės skiriasi tuo,kad branduolyje turi vienu protonu,o išoriniame elektronų sluoksnyje vienu elektronu daugiau.
2A grupės metalų(vieninių medžiagų)cheminis aktyvumas grupėje didėja šia kryptimiBe-Mg-Ca-Sr-Ba.Svarbiausios reakcijos su
1) deguonimi
2) halogenais
3) siera
4) anglimi
5) vandeniliu
6) vandeniu
7) rūgštimis
Svarbiausi 2A grupės metalų junginiai:
1) Mg ir Ca oksidai
2) kalcio hidroksidas
3) Mg ir Ca karbonatai
4) Mg ir Ca sulfatai
5) kalcio fosfatas
6) Mg ir Ca chloridai
7) kalcio nitratas
Būdingiausios cheminės reakcijos:
1) Su deguonimi:
a) Be ir Mg kaitinami sudega. Susidaro oksidai BeO ir MgO.
b) Ca,Sr,Ba ore apsitraukia oksido MeO plėvele.
c) Įkaitintas Ca ore sudega,skleisdamas ryškią,akinančią raudonų plytų spalvos liepsną.Susidaro CaO ir truputis kalcio peroksido CaO2.
d) Su halogenais metalai reaguoja tik pakaitinus.Reakcija intensyvėja Be-Ba kryptimi.Susidaro atitinkamos druskos-chloridai,bromidai ir kt.
e) Su siera metalai jungiasi medziagas šildant.
f) Su vandeniliu reaguoja tik pakaitintas metalas(Be nereaguoja).Susidaro hidridai MeH2.
2) Su vandeniu H2O:
a) Be ir Mg reaguoja tik su karštu vandeniu.Reakcija taip pat vyks,jei į šaltą vandenį įmerksime įkaitintą deginimo šaukštelyje magnį:
Mg+2H2O Mg(OH)2 +H2
Mg(OH)2 Mg(OH)+OH
b) Ca,Sr,Ba smarkiai reaguoja kambario temperatūrojeBe(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2
bazinės savybės stiprėja
3) Su rūgštimis:
a) Be ir Mg iš rūgščių (HCL ir H2SO4) vandeninių tirpalų išstumia vandenilį:
Mg+2H+2Cl Mg+2Cl+H2
Mg+2H Mg+H2
b) Šaltose koncentruotose HNO3 ir H2SO4(kaip ir Al) pasyvuojasi.
c) Mg nereaguoja su HF,H3PO4.
d) Mg smarkiai reaguoja su koncentruotomis rūgštimis.Susidaro įvairūs produktai-tai priklauso nuo rūgščių koncentracijos ir jų cheminio aktyvumo(prigimties).
PASTABA: Šarminių žemių metalai atpažįstami iš liepsnos spalvos:Ca jonai nudažo liepsną raudonų plytų spalva,Sr-raudona,Ba-žalsva.
2A GRUPĖS METALAI GAMTOJE
Laisvų šios grupės metalų gamtoje nėra.Jie randami įvairiuose mineraluose,uolienose.
Berilis Be3Al2(Si6O18)-berilas
Magnis KClxMgCl2x6H2O-karnalitas
Kalcis Daugiausia kalcio yra įvairių silikatų ir aliumosilikatų sudėtyje.
CaCO3-kalcitas.Iš jo sudaryta klintis,kreida,marmuras.
Stroncis SrCO3-stroncianitas
Baris BaCO3-viteritas
MAGNIO ATRADIMO ISTORIJA
Iki 18a. magnio junginiai buvo laikomi kalcio arba natrio junginių atmainomis.1695m. anglų gydytojas iš Epsomo šaltinio mineralinio vandens išskyrė karčią gydomųjų savybių turinčią druską.Vėliau paaiškėjo,kad sąveikaujant šiai druskai su „pastoviuoju šarmu“(taip buvo vadinama soda ir potašas)susidaro balti,purūs milteliai.Tokie pat milteliai buvo gauti ir kaitinant mineralą,randamąMagnesijoje.Dėl to panašumo jie buvo pavadinti baltąja magnezija.Taip buvo gautas bazinis magnio karbonatas,kuris ir dabar vadinamas baltąja magnezija.
1808m.H.Deivis,elektrolizuodamas sudrėkintą baltosios magnezijos ir gyvsidabrio oksido mišinį,gavo nežinomo metalo amalgamą.Iš jos išskirtas metalas buvo pavadintas magniu.
BERILIS -1798m. buvo atrastas BeO.Jį atrado L.Voklenas(Prancūzija).1828m. buvo atrastas grynas berilis.Jį atrado F.Vėleris(Vokietija).
KALCIS-1808m.H.Deivis(D.Britanija) atrado kalcio amalgamą.1855m.R.Bunzenas(Vokietija)atrado gryną kalcį.
STRONCIS-1808m.H.Deivis atrado stroncio amalgamą.
BARIS-1774m.K.Šelė(Švedija)atrado BaO.1808m.H.Deivis atrado bario amalgamą.
RADIS-1898m.M. ir P.Kiuri(Prancūzija)atrado radį.
MAGNIO SAVYBĖS IR NAUDOJIMAS
Ore Mg pamažu apsitraukia oksido plėvele.Įkaitintas iki 600-650 C užsidega ir dega, skleisdamas akinančią šviesą.Mg lengvai atima deguonį iš visų kitų oksidų.Daug magnio sunaudojama magnio lydiniams lydyti.Magnio lydiniai 4-6 kartus lengvesni už plieną,apie 2 kartus už aliuminį.Nelabai atsparūs korozijai(ypač jei yra drėgmės) ir nelabai stiprūs.Legiruojantieji elementai pagerina Mg lydinių savybes:Al ir Zn padidina stiprumą,Mn-atsparumą korozijai,Ce-plastiškumą ir stiprumą,La,Nd,Y-atsparumą kaitrai.Nepageidautinos priemaišos Mg lydiniuose yra geležis ir nikelis(mažina atsparumą korozijai).
Dėl lengvumo,atsparumo smūgiams,didelės šiluminės talpos Mg lydiniai naudojami aviacijos,automobilių,raketų pramonėje,fotografavimo,kino aparatūros,radijo,optinių prietaisų gamyboje.Nemažai magnio sunaudojama ruošiant degiuosius ir šviečiančiuosius pirotechninius mišinius.
Magnis būtinas augalams,gyvūnams,žmogui.Mg sudaro biologiškai svarbų kompleksinį junginį chlorofilą.Tai žaliasis augalų pigmentas,absorbuojantis šviesos energiją,kuri reikalinga fotosintezei.Magnio yra pektininių medžiagų sudėtyje.Jis skatina nukleorūgščių sintezę,ląstelių dalijimąsi,aktyvina daugelį fermentų,ilgina augalų vegetaciją,padeda jiems iš
dirvožemio įsisavinti fosforą,stiprina stiebą.Jei augalams trūksta magnio,jie suserga chloroze.
Dėl magnio trūkumo pašaruose,žolėje galvijai suserga tetanija-atsiranda raumenų traukuliai,dažnai pasitaiko priepuoliai.
Jei trūksta magnio žmogaus maiste,sutrinka nervų sistemos veikla,o kartu ir raumenų susitraukimas,galima susirgti ateroskleroze,odos ligomis.
Magnio yra žaliose daržovėse(gūžiniuose,žiediniuose kopūstuose,bulvėse,pomidoruose),duonoje,kruopose,džiovintuose vaisiuose,riešutuose)
BERILIS
FIZIKINĖS IR CHEMINĖS SAVYBĖS:
Be yra sidabriškai pilkos (plieninės)spalvos metalas.Lengvas(1,5 karto lengvesnis už aliuminį),labai kietas,tačiau labai trapus.Tvirtumu pralenkia kai kuriuos plienus.
Lengvai sudaro lydinius su kitais metalais.Tokie metališkieji junginiai vadinami berilidais.Jie yra labai kieti,tvirti,atsparūs kaitrai ir korozijai.