logo
ELEMENTY

Соединения щелочноземельных металлов

Щелочноземельные металлы образуют основные оксиды, которые получают термическим разложением карбонатов или нитратов:

СаCO3 = СаO + CO2; 2Ba(NO3)2 = 2BaO + 4NO2 + O2

Энергично взаимодействуют с водой с образованием растворимых сильных оснований (щелочей).

При переходе от Ca(OH)2 к Ba(OH)2 растворимость заметно увеличивается (от 0,02 М до 0,2 М), в том же направлении увеличивается термическая устойчивость гидроксидов и усиливаются основные свойства. По силе основания уступают только гидроксидам щелочных металлов. Раствор Ва(ОН)2 – баритовая вода – лабораторный реактив на CO2.

Катионы щелочноземельных металлов образуют соли со всеми кислотами. Хорошо растворимы галогениды, нитраты, перхлораты и большинство кислых солей. Плохо растворимы в воде фториды, карбонаты, силикаты и фосфаты. Образование мелкокристаллического осадка сульфата бария является качественной реакцией на сульфат-анион:

Ba2+ + SO42- = BaSO4

Присутствие в природной воде растворимых солей кальция и магния обуславливает ее жесткость. Количественно жесткость измеряют суммарной концентрацией катионов Ca2+ и Mg2+ (ммоль экв/л). Различают временную (карбонатную) и постоянную жесткость. Первая удаляется кипячением:

t t

Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O; 2Mg(HCO3)2 = Mg2(OH)2CO3 + 3CO2 + H2O

Для удаления постоянной жесткости к воде добавляют вещества (соду, фосфат натрия и т.п.), переводящие катионы кальция и магния в осадок. Кроме того применяют метод ионного обмена, в этом случае катионы Ca2+ и Mg2+ меняются на катионы водорода или щелочного металла, удерживаемые на поверхности полимерной смолы (катионита).

Гидриды представляют собой белые солеподобные вещества, разлагающиеся водой с выделением водорода, сильные восстановители. В отличие от бериллия и магния, гидриды щелочноземельных металлов можно получить прямым синтезом:

t

Ca + H2 = CaH2

      1.