• 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

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
  • 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

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
    • 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

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