- vápník, stroncium, baryum, radium
- tvoří skupinu II.A mimo beryllium a hořčík
- konfigurace valenční sféry je $ns^2$
Zisk a výskyt kovů alkalických zemin
- vápník je pátým nejrozšířenějším prvkem na Zemi
- tvoří 3,4% zemské kůry
- baryum a stroncium jsou čtrnáctými nejrozšířenějšími prvky na Zemi
- radium doprovází uran
- v 10 t uranové rudy je asi 1 mg radia
- vápník je biogenní prvek
- je součástí kostí, zubů a chrupavek
- kosti se neustále rozpouští a znovu vytvářejí
- proto se musí nesutále doplňovat ve stravě
- v rostlinách se vyskytuje ještě ve větší míře
- v živočišných organismech se účastní i dalších procesů
- společně se sodíkem se podílí na ustalování membránových rovnováh
- podílí se navíc na kontrakci svalů, neuronových vzruších a vidění
- zvyšuje tepelnou odolnost některých enzymů a bílkovin
Vlastnosti kovů alkalických zemin
- jsou to stříbrobílé a měkké kovy
- mají relativně malé body tání (pod 900°C)
- jejich tvrdost je srovnatelná s tvrdostí olova
- charakteristickým způsobem barví plamen
- ve sloučeninách se vyskytují v oxidačním stavu $II$
- rozpustné soli stroncia a barya jsou jedovaté
- jsou poměrně reaktivní
- nejméně reaktivní je vápník
- uchovávají se pod inertním rozpouštědlem
- radium je radioaktivní
- jeho sloučeniny se používají k léčbě zhoubných nádorů
- radioaktivní je také izotop $^{90}Sr$
- uvolňuje se při jaderných katastrofách
- usazuje se v kostech a nedá se odstranit
- poločas rozpadu je 28 let
- mají redukční schopnosti
- podobají se těžším kovům
Vazebné možnosti kovů alkalických zemin
- odtržením valenčních elektronů získávají elektronovu konfiguraci nejbližšího vzácného plynu
- tvoří primárně iontové vazby
- mají kovovou vazbu
- v jejich parách nebyli zatím pozorovány dvouatomové molekuly
- byla prokázána existence dvouatomových kationtů $M_2^{2+}$
- vzniknou z elektroneutrálního kovu a kationtu $M^{2+}$
- jednotlivé atomy mají svá vlastní oxidační čísla
- byla prokázána existence dvouatomových kationtů $M_2^{2+}$
Chemické reakce kovů alkalických zemin
- na vzduchu se pokrývají vrstvou oxidačních produktů
- uskladňují se v petroleji
- s vodou reagují za vzniku hydroxidů a vodíku
- tato reakce probíhá pomaleji než u alkalických kovů
Sloučeniny kovů alkalických zemin
- nejvýznamější jsou sloučeniny vápníku
Oxidy $MO$
- mají vysoké body tání
- klesají s rostoucím protonovým číslem
- s vodou ragují za vzniku hydroxidů
- oxid barnatý $BaO$
- slouží k příprave peroxidu barnatého $BaO_2$
- zahříváním v kyslíkové atmosféře
- slouží k příprave peroxidu barnatého $BaO_2$
- oxid vápenatý $CaO$
- pálené vápno
- vyrábí se termickým rozkladem uhličitanu vápenatého $CaCO_3$
- pálení vápna
- s vodou vytváří hydroxid vápenatý $Ca(OH)_2$
- hašení vápna
- používá se jako hnojivo
Hydroxidy $M(OH)_2$
- jsou to silné zásady
- jsou téměř silně zásadité jako hydroxidy alkalických kovů
- zásaditost roste s protonovým číslem
- u hydroxidu vápenatého $Ca(OH)_2$ klesá jeho rozpustnost ve vodě se stoupající teplotou
- u ostatních hydroxidů roste rozpustnost ve vodě s rostoucí teplotou vody
- jejich reakcí s peroxidem vodíku $H_2O_2$ vznikají peroxidy $MO_2$
- hydroxid vápenatý $Ca(OH)_2$
- hašené vápno
- používá se k výrobě malty
- její postupné tvrdnutí je zbůsobené jeho reakcí se vzdušným oxidem uhličitým
Hydridy $MH_2$
- vznikají přímou reakcí prvků
- jsou to bílé, pevné látky
- bouřlivě reagují s vodou za vzniku hydroxidů a vodíku
- hydrid vápenatý $CaH_2$
- zvolna reaguje s vodou
Karbidy $MC_2$
- lze je připravit přímou reakcí prvků
- s vodou reagují za vzniku hydroxidu a acetylenu
- využívá se k jeho výrobě
Halogenidy $MX_2$
- jsou až na fluoridy ve vodě rozpustné
- chlorid vápenatý $CaCl_2$
- vyrábí se reakcí vápence s kyselinou chorovodíkovou
- $CaCO_3+2\ HCl\longrightarrow{CaCl_2}+CO_2+H_2O$
- uplatňuje se při tavných elektrolýzách
- používá se jako kondenzační prostředek
- jeho vodný roztok se používá v hladících systémech
- chlorové vápno
- je to směs $CaCl_2$ a $Ca(ClO)_2$
- má silné oxidační účinky
- používá se k desinfekci, bělení buničiny a textilu
- vyrábí se reakcí vápence s kyselinou chorovodíkovou
Nitridy $M_3N_2$
- připravují se reakcí příslušného kovu s dusíkem
- uskutečňují se za vyšších teplot
- jsou to tvrdé, těžko tavitelné sloučeniny
- reagují s vodou za vzniku amoniaku
Sulfidy $MS$
- připravují se redukcí síramů uhlíkem
- jsou málo rozpustné ve vodě
- hydrolizují za vzniku hydroxidů a hydrogensulfidů
Soli
- některá se používají jako hnojiva
- dusičnan vápenatý $Ca(NO_3)_2$
- fosforečnan vápenatý $Ca_3(PO_4)_2$
- vyrábí se z něj superfosfát
- je součástí kostí
- hydrogenfosforečnany se také používají jako hnojiva
- soli stroncia se používají v pyrotechnice
Uhličitany $MCO_3$ a hydrogenuhličitany $M(HCO_3)_2$
- uhličitan vápenatý $CaCO_3$
- vyskytuje se ve formě vápence
- jeho zahříváním vzniká oxid vápenatý $CaO$
- v krasových oblastech vytváří krápníky
- stalaktit
- roste ze stropu jeskyně
- stalagmit
- roste ze dna jeskyně
- stalagnát
- je to krápníkový sloup
- vzniká srostením stalaktitu a stalagmitu
- kapky je hydrogenované formy skapávají na dno skály a pomalu se odpařuje oxid uhličitý a voda
- stalaktit
- je ve vodě špatně rozpustný
- pokud voda protíká přes rozpuštěný oxid uhličitý, přeměňuje se na hydrogenuhličitan vápenatý $Ca(HCO_3)_2$
- hydrogenuhličitan vápenatý $Ca(HCO_3)_2$
- spolu s hydrogenuhličitanem hořečnatým $Mg(HCO_3)_2$ způsobuje přechodnou tvrdost vody
- dá se odstranit
- povařením vznikají nerozpustné uhličitany
- spolu s hydrogenuhličitanem hořečnatým $Mg(HCO_3)_2$ způsobuje přechodnou tvrdost vody
Sírany $MSO_4$
- síran vápenatý (dihydrát) $CaSO_4\cdot{2\ H_2O}$
- sádrovec
- je základní surovinou pro výrobu sádry
- zahříváním na 130°C vzniká hemihydrát
- pokud se smíchá s vodou, reakce se obrátí
- v průběhu tvrdnutí zvětšuje svůj objem
- v bezvodném stavu se nazývá anhydrit
- síran barnatý $BaSO_4$
- baryt
- používá se jako kontrastní látka při rentgenovém vyšetření zažívacího traktu
- je cenným bílím pigmentem
- blanc-fixe
- ve vodě je nerozpustný
- není jedovatý