Properties and Uses of Alkaline Earth Metals: Magnesium, Calcium, Strontium, and Barium, Study notes of Chemistry

Download Properties and Uses of Alkaline Earth Metals: Magnesium, Calcium, Strontium, and Barium and more Study notes Chemistry in PDF only on Docsity!

IIA-TOPRAK ALKALİ

METALLER

ÖZELLİKLERİ

• Gümüş rengindedir.
• Sert ve yoğundur. Yoğunluk grupta aşağı doğru artar.
• Geçiş metallerinden daha az yoğun ve daha az reaktifdir.
• Berilyum semimetal olarak davranır.
• Radyum radyoaktifdir.

İYONİK KARAKTER

• Yükseltgenme basamağı daima + 2 dir.
• Renkli anyon olmadıkça, bileşikler kararlı, renksiz, iyonik katılardır.
• Be ve Mg dışında bağ iyonik karakterdedir.
• Be-Al ile ve Mg-Li ile çapraz benzerlikler gösterir.

• Bertrandit minerali(şeffaf ve sarı)
  • Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2
• Beryl
  • Be 3 Al 2 Si 6 O 18
  • Deniz suyu renginde yarı değerli taş (aquamarine)
  • Zümrüt (emerald) Beril içinde Cr(III)

Berilyum: Doğada Bulunuşu

Mg: Biyolojik Önemi

• Fotosentez
  • Magnezyum klorofilde bulunur ve molekülü özel bir konfigürasyonda korur. 6CO 2 ( g ) + 6H 2 O( l )  C 6 H 12 O 6 ( aq ) + 6O 2 ( g ) Magnezyum hücre içinde bulunur. Kasların gevşemesini sağlar.

• Yaşam için temel element. Kalsiyum hücre dışında bulunur.
  • Kanın pıhtılaşmasında önemlidir.
  • Kasların sıkı olmasını sağlar.
• Kalsiyum Karbonat CaCO 3 
  • Kalsit Kireçtaşı: CaCO 3  (kalsiyum karbonatın değişik kristal formlarından oluşur) Kireç: CaO

Kalsiyum: Doğada Bulunuşu

• Aragonite

Elde Edilişleri

• Toprak alkali metaller, indirgeyici maddeler oldukları için oksitlerinin indirgenmesiyle elde edilemezler.
• Hepsi, eriyik haldeki tuzlarının elektrolizi ile saf metal olarak elde edilirler.

Magnezyumun Elde Edilişi

• Çöktürme tepkimesi Ca(OH) 2 ( k ) + Mg 2+ ( aq )  Ca 2+ ( aq ) + Mg(OH) 2 ( k )
• Nötralleşme tepkimesi Mg(OH) 2 ( k ) + 2HCl( aq )  MgCl 2 ( aq ) + 2H 2 O( l )
• Downs hücresinde yer alır. Mg 2+ ( MgCl 2 ) + 2e -  Mg( s ) 2Cl

( MgCl 2 )  Cl 2 ( g ) + 2e

Be: Kullanımı

• Jiroskop (açısal momentum korunumu ilkelerine dayalı ölçme veya yönlendirme için kullanılan bir cihazdır) malzemesi.
• X-ışını tüpü pencereleri
  • (X-ışınlarını geçirir)
• Nükleer reaktörlerde nötron durdurucu kalkan

Mg: Kullanımı

• Yıllık 4 x 10 5 ton üretilir.
• Yarısı aluminyum-magnezyum alaşımında kullanılır. - Oldukça düşük yoğunluk (1.74 g cm - 3 ) - Uçaklarda, tren yolunda, gemilerde, vb…

Ca : Kullanımı “Çimento”

En büyük kimya sanayilerinden biridir.

• Yıllık 700 milyon ton Öğütülmüş kireç taşı (CaCO 3 ) ve kil (aluminosilikatlar) birlikte 1500 °C ye ısıtılır. karbon dioksit uzaklaşır ve katılaşan eriyik “clinker” olarak adlandırılır. Clinker az miktarda gips (CaSO 4 ·2H 2 O) ile öğütülür  Portland çimentosu

Portland çimentosu

• %26 dikalsiyum silikat
  • Ca 2 SiO 4
• %51 trikalsiyum silikat
  • Ca 3 SiO 4
• % 11 trikalsiyum aluminat
  • Ca 3 Al 2 O 6 2Ca 2 SiO 4 ( s ) + 4H 2 O( l )  Ca 3 Si 2 O 7 ·3H 2 O( s ) + Ca(OH) 2 ( s )

Kalsiyum Klorürün Kullanımı

• Konsantre çözeltileri
  • Buzu eritmek için
    • E.N. - 55 °C ye düşer.
  • Yolları kaplamak için
    • Tozu azaltır.
  • İş makinalarının tekerlerini doldurmak için
    • better traction

• Kullanım alanları
  • Yangına dayanıklı duvar levhaları (Alçıpan)
    • Endotermik prosesle hemihidrat oluşur.
    • Suyu serbest bırakır.

Ca : Kullanımı “Kalsiyum Sülfat”