物理和化学行为
碱土元素高度金属是良导体电。他们有灰白色光泽当新鲜但玷污容易在空气中,特别是较重的成员集团。铍非常难抓玻璃,但钡只是稍微比吗铅。的熔点(mp)和沸点(bp)的组高于相应的碱金属;他们以一种不规则的方式不同,镁在650年(mp的最低水平°C(1202°F)和英国石油(bp) 1090°C (1994°F))和铍的最高(mp 1287°C (2349°F)和英国石油(bp)约2471°C (4480°F))。的元素结晶在一个或多个三经常拥挤不堪的金属水晶形式。
化学方面,他们都是强大的减少代理。自由溶于金属液体氨,深蓝色解决方案的钙,锶,钡引起相当大的兴趣,因为他们被认为包含金属离子最不寻常的物种,溶剂化电子,或电子金属和溶剂的相互作用产生的。高度集中的解决方案的元素有一个金属,铜喜欢外观,收益率进一步蒸发残留物含有氨(氨合物),这对应于M (NH)的一般公式3)6。随着时间的推移,加氨分解形成了酰胺,米(NH2)2。强劲的解决方案减少代理和非常有用的化学过程。
的原子碱土元素都有相似的电子结构(指定组成的一对电子年代在一个外层电子)轨道内,这是一个稳定的电子配置相应的惰性气体。惰性气体元素-氦(他),霓虹灯(Ne),氩(Ar),氪(Kr),氙(Xe),氡(Rn)——通常完成电子贝壳。锶配置1年代22年代22p63年代23p63d104年代24p65年代2,这可能是写成(Kr) 5年代2。同样,铍可能指定为(他)2年代2、镁(Ne) 3年代2、钙,[阿拉伯文]4所示年代2,钡(Xe) 6年代2和镭(Rn) 7年代2。突出的线条元素的原子光谱,获得元素在特定条件下被加热时,来自国家的原子的一个两个年代电子被晋升为高能轨道。
的年代电子相对容易电离(从原子中删除),这电离是特征碱土的特点化学。的电离能(带一个电子所需要的能量的原子)从铍(9.32系列的不断下降电子伏特(eV)) (5.21 eV)钡;镭组中最重的,电离能略高(5.28 eV)。小的违规行为观察否则光滑变化作为一个组,因为它出现在收益元素周期表解释的不均匀连续灌装的电子壳表的行。的年代电子也可以晋升为p轨道的本金量子数(在同一壳)能量类似要求的形式化学键;因此,轻原子能够形成稳定的共价键的结构,与氦,否则类似的电子配置1年代2。
在大多数情况下,这些元素的化学性质是由双控的形成和性质2 +最外层的离子年代电子从金属原子被剥夺了。由此产生的离子稳定通过静电相互作用是一种溶剂,像水一样,哪个高介电常数和一个伟大的吸收能力电荷或结合离子电荷相反的离子晶格中盐等。删除第二个所需的额外能量年代电子(第二电离能是大约两倍第一)超过补偿额外的结合能在双重带电离子。的第三个电子从一个原子碱土,然而,需要消耗的能量大于可以从任何已知的化学物质环境。因此,碱土金属显示氧化态不大于+ 2的化合物。
适合大小的增加其内在核心,离子的半径的碱土元素稳步增加2 +半径为0.27埃(a;1 = 10−8厘米)配位数4(即。,with four ions or other分子绑定到它),类风湿性关节炎2 +,半径1.48和8的配位数。
的一些性质并给出了碱土金属在桌子上。
铍 | 镁 | 钙 | 锶 | 钡 | 镭 | |
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* hcp =六角装得满满的,fcc =以平面为中心的立方(立方装得满满的),bcc =审美观立方。 | ||||||
原子序数 | 4 | 12 | 20. | 38 | 56 | 88年 |
原子量 | 9.0122 | 24.305 | 40.078 | 87.62 | 137.33 | 226年 |
色彩的元素 | 灰色的 | 银白色 | 银白色 | 银白色 | 银白色 | 明亮的白色 |
熔点(°C) | 1287年 | 650年 | 842年 | 769年 | 727年 | 约700 |
沸点(°C) | 2471年 | 1090年 | 1484年 | 1384年 | 1805年 | 不完善;约1100 - 1700 |
密度在20°C(克每立方厘米) | 1.85 | 1.74 | 1.55 | 2.63 | 3.51 | 大约5 |
氧化值 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
最常见的同位素质量数(陆地丰富百分比) | 9 (100) | 24日(78.99),25日(10),26日(11.01) | 42 40 (96.941),(0.647),43 (0.135),44 (2.086),46 (0.004),48 (0.187) | 84 (0.56),86 (9.86),87 (7),88 (82.58) | 130 (0.106),132 (0.101),134 (2.417),135 (6.592),136 (7.854),137 (11.232),138 (71.698) | - - - - - - |
放射性同位素(批量) | 5 - 8、10到16 | 19号,27-40 | 41岁的34-39 45-58 | 73 - 83,85,89 - 107 | 112 - 129,131,133,139 - 153 | 201 - 235 |
电阻率在293 - 298 K (microhm-centimetres) | 3.8 | 4.4 | 3.4 | 13.5 | 34 | One hundred. |
晶体结构* | hcp | hcp | hcp fcc, bcc | hcp fcc, bcc | bcc | - - - - - - |
离子半径,离子(+ 2,埃) | 0.31 | 0.65 | 0.99 | 1.13 | 1.35 | 1.48 |
半径,原子(埃)(12)的配位数 | 1.12 | 1.45 | 1.94 | 2.19 | 2.53 | 2.15 |
电离能(千焦每摩尔):第一 | 899.5 | 737.1 | 589.8 | 549.5 | 502.9 | 509.3 |
电离能(千焦每摩尔):第二 | 1757 .10 | 1450 .70 | 1145 .40 | 1064 .20 | 965.2 | 979年 |
电离能(千焦每摩尔):第三 | 14848 .70 | 7732 .70 | 4912 .40 | 4138年 | 3600年 | - - - - - - |
电离能(千焦每摩尔):第四 | 21006 .60 | 10542 .50 | 6491年 | 5500年 | - - - - - - | - - - - - - |
电极电位的降低+ 2 0氧化态在25°C(伏) | −1.97 | −2.36 | −2.84 | −2.89 | −2.92 | −2.92 |
电负性(鲍林) | 1.57 | 1.31 | 1 | 0.95 | 0.89 | 0.9 |