Элементы главной подгруппы II-й группы периодической таблицы, свойства. Кальций, его соединения в природе. Жесткость воды и способы ее устранения

elementyi-glavnoy-podgruppyi-vtoroy-gruppyiРассмотрим урок химии 12 — Элементы главной подгруппы II-й группы периодической таблицы, свойства. Кальций, его соединения в природе. Жесткость воды и способы ее устранения.

Главную подгруппу второй группы  периодической системы составляют: бериллий, магний, щелочноземельные металлы (кальций, стронций, барий) и радий.

1) Общая электронная конфигурация внешнего энергетического уровня – ns2; 2) с увеличением радиуса атома уменьшается энергия ионизации; 3) с возрастанием порядкового номера отдача электронов облегчается, что приводит к закономерному возрастанию металлических свойств, которые более ярко проявляются у щелочноземельных металлов.

Бериллий, магний, кальций получают в основном электролизом расплавов их хлоридов в смеси с NaCl (Be), KCl (Mg, Ca) и CaF2 (Ca). Применяется также восстановление оксидов и фторидов металлов алюминием, магнием, углеродом, кремнием:

4ЭО + 2Al → ЭО·Al2O3 + 3Э (Э – Ca, Sr, Ba),

BeF2 + Mg → MgF2 + Be,

MgO + C → CO + Mg,

 2MgO + 2CaO + Si → 2CaO·SiO2 + 2Mg

Металлы группы 2А – сильные восстановители. Они довольно легко реагируют с большинством неметаллов; уже при обычных условиях интенсивно разлагают воду (кроме Be и Mg); легко растворяются в кислотах; Be реагирует и с кислотами, и со щелочами, образуя аква- и гидроксокомплексы. Химическая активность повышается от Be к Ra. По химическим свойствам Be существенно отличается от остальных элементов группы. Mg также во многих отношениях отличается от щелочноземельных металлов.

Физические и химические свойства. В свободном состоянии  серебристо-белые вещества, более твердые, чем щелочные металлы.

По химической активности уступают лишь щелочным металлам.

Реагируют с неметаллами:

Ca + S → CaS ;                               3Ca + N2→ Ca3N2

с водой (кроме берилия):

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2

с кислотами:

Be + 2HCl → BeCl2+H2↑  4Mg + 10HNO3(p) → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O,

Магний взаимодействует с водой лишь при нагревании. Берилий взаимодействует и с растворами щелочей:

Be + 2KOH + 2H2O → K2[Be(OH)4] + H2

Кальций, его соединения в природе. Мел, мрамор, известняк -CaCO3, фосфорит — Ca3(PO4)2, гипс — CaSO4∙2H2O.

Жесткость воды и способы ее устранения. Вода, содержащая ионы кальция или магния, называется жесткой. Карбонатная жесткость (временная) вызвана присутствием в растворе гидрокарбонатов кальция и магния, а некарбонатная (постоянная) – присутствием хлоридов и сульфатов.

Устранение жесткости воды  сводится к удалению из раствора ионов кальция и магния. Этого можно достичь:

1. Кипячением:

Сa(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O

2. Добавлением известкового молока:

Сa(HCO3)2  + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O

3. Добавлением соды:

Сa(HCO3)2  + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaHCO3

CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaCl

4. Пропусканием через катионообменную смолу:

CaCl2 + Na2R → CaR + 2NaCl      R-частица катионита, несущая отрицательный заряд [Al2Si2O8 ∙ nH2O]2–

Для устранения временной жесткости годятся все четыре перечисленные способа, а  для постоянной – только два последних.

Карбонатная и некарбонатная жесткости в сумме образуют общую жесткость воды.

Это был урок химии 12 — Элементы главной подгруппы II-й группы периодической таблицы, свойства. Кальций, его соединения в природе. Жесткость воды и способы ее устранения.

{lang: 'ru'}

Расскажите об этой статье друзьям:

Friend me:

Вы можете оставить комментарий, к нашему сайту.

Оставить отзыв