Контрольні запитання:

1. Де розташовані лужні метали в періодичній системі?

2. Чому метали І-А групи називають лужними?

3. Назвіть природні сполуки Натрію і Калію.

4. Які хімічні властивості характерні для лужних металів?

5. Способи добування натрію і калію.

6. Яке практичне значення лужних металів.

7. Здійсніть перетворення за схемою назвіть речовини:

KCl → K→ KOH→ K₂SO₄→ BaSO₄

8. Який об’єм газу виділиться при взаємодії калію масою 3,9 г з водою?

Література:

1. Данильченко В.Є., Фрадіна Н.В. Хімія. 8 – 9 класи: Навч. посібник. – Х.: Країна мрій™, 2003. - с. 162-163.

2. Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 13, §§ 101-103, с. 115-116.

3. Стахеєв О.Ю. Хімія. Узагальнюючі схеми і таблиці. – Тернопіль.: «Богдан», 1998. – с. 18.

Тема 2.4. Кальцій

План

1. Загальна характеристика елементів ІІ-А групи періодичної системи.

2. Поширеність у природі.*

3. Застосування металів ІІ-А групи.

4. Кальцій.**

1. До ІІ-А групи періодичної системи входять Ве, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. Елементи Ca, Sr, Ba, Ra і відповідні прості речовини мають групову назву – лужноземельні метали, оскільки їх гідроксиди є лугами, а їх тугоплавкі оксиди раніше називали землями.

Загальна характеристика елементів ІІ-А групи:

Елемент Ознака порівняння	Be	Mg	Ca	Sr	Ba	Ra
Протонне число	4	12	20	38	56	88
Електронна конфігурація	[He]2s2	[Ne]3s2	[Ar]4s2	[Kr]5s2	[Xe]6s2	[Rn]7s2
Відносна атомна маса	9	24	40	88	137	[226]
Ступінь окиснення в сполуках	+ 2
Формула і хімічний характер вищого оксиду	МеО основний (ВеО - амфотерний)
Формула і хімічний характер гідроксиду	Ме(ОН)2 основний (Ве(ОН)2 - амфотерний)
Проста речовина	Be	Mg	Ca	Sr	Ba	Ra
Колір	Світло-сірий	Сріблясто- білий	Сріблясто-білий на свіжому зрізі
Забарвлення полум’я	-	-	Оранжево- червоне	Карміново- червоне	Жовто- зелене	Карміново- червоне
Густина, г/см3	1,85	1,74	1,55	2,5	3,76	13
Температура плавлення, оС	1283	650	847	770	718	~700

2. Серед металів ІІ-А групи найважливіше практичне значення мають Магній і Кальцій. Ці метали в природі у вільному стані не трапляються, тільки у вигляді сполук.

Природні сполуки Магнію: гірка сіль – MgSO₄∙7H₂O

доломіт – CaCO₃∙MgCO₃

карналіт – KCl∙MgCl₂∙6H₂O

магнезит – MgCO₃

перикл – MgO

Природні сполуки Кальцію: гіпс – СаSO₄∙2H₂O

фосфорит – Ca₃(PO₄)₂

вапняк, кальцит, крейда, мармур – CaCO₃

3. Застосування елементів ІІА групи:

Метал Застосування Be Для виготовлення віконець у рентгенівських трубках. Компонент твердих і стійких берилієвих бронз Mg Для металотермічного добування інших елементів з їхніх сполук, для протекторного захисту морських суден, газопроводів від корозії. Компонент Ca міцних і легких сплавів Як розкисник у виробництві чавуну, спеціальних сталей, бронз, для очищення їх від кисню, сірки, фосфору і для добування сплавів із свинцем, з яких виготовляють підшипники. Для відновлення деяких тугоплавких металів (титан, цирконій) з їх оксидів, очищення інертних газів від домішок азоту та кисню, газовбирач для створення глибокого Sакууму. Як компонент сплав в у літако- і ракетобудуванні. Для десульфуризації нафтопродуктів і зневоднення органічних рідин. У сплаві зі свинцем для виготовлення акумуляторних пластин, оболонки електричних кабелів. У сплаві зі свинцем і оловом для виготовлення анодів акумуляторних батарей. В металургії як модифікатор сплавів для виплавляння міді і бронз. Як газовбирач для створення глибокого вакууму. Нуклід 90Sr – ізотопний ідикатор і антиста Ba ик Очищення металів від сірки і газів при виплавлянні міді й свинцю. Індивідуально та у сплавах з магнієм і алюмінієм для поглинання газів у техніці високого вакууму, зокрема для поглинання азоту. Сплави зі свинцем застосовують у друкарській справі й підши никових сплавах. Зі сплаві з нікелем виготовляють електроди свічок запалюв ння у двигунах внутрішнього згоряння

4. Хімічні властивості кальцію:

Подібно до натрію і калію, кальцій є сильним відновником, хімічно активним металом:

1) на повітрі кальцій легко окиснюється, тому його зберігають під шаром гасу:

2Са + О₂ = 2СаО

2) інтенсивно взаємодіє з галогенами за стандартних умов:

Ca + Cl₂ = CaCl₂

3) під час нагрівання легко взаємодіє з іншими неметалами:

Ca + S = CaS

3Ca + N₂ = Ca₃N₂

Ca + 2C = CaC₂

4) за стандартних умов реагує з водою:

Сa + 2H₂O → Са(OH)₂ + H₂

Добування:

1. електроліз розплавів солей;

2. алюмінотермія (t = 1100-1200ºС): 3CaO + 2Al → Al₂O₃ + 3Ca

3. магнійтермія (t = 1100-1200ºС): CaO + Mg → MgO + Ca