სახლში > ბიოლოგია > დედამიწის ტუტე ლითონების მახასიათებლები და თვისებები. ტუტე დედამიწის ლითონები


დედამიწის ტუტე ლითონების მახასიათებლები და თვისებები. ტუტე დედამიწის ლითონები




დედამიწის ტუტე ლითონები და, ტუტე დედამიწის ლითონების ქიმია
ტუტე დედამიწის ლითონები- ელემენტების პერიოდული ცხრილის მე-2 ჯგუფის ქიმიური ელემენტები: კალციუმი, სტრონციუმი, ბარიუმი და რადიუმი.
  • 1 ფიზიკური თვისებები
  • 2 ქიმიური თვისებები
    • 2.1 მარტივი ნივთიერებები
    • 2.2 ოქსიდები
    • 2.3 ჰიდროქსიდები
  • 3 ბუნებაში ყოფნა
  • 4 ბიოლოგიური როლი
  • 5 შენიშვნა

ფიზიკური თვისებები

დედამიწის ტუტე ლითონებში შედის მხოლოდ კალციუმი, სტრონციუმი, ბარიუმი და რადიუმი, ნაკლებად ხშირად მაგნიუმი. ამ ქვეჯგუფის პირველი ელემენტი, ბერილიუმი, უმეტეს საკუთრებაში ბევრად უფრო ახლოს არის ალუმინისთან, ვიდრე იმ ჯგუფის უფრო მაღალ ანალოგებთან, რომელსაც ის ეკუთვნის. ამ ჯგუფის მეორე ელემენტი, მაგნიუმი, გარკვეული თვალსაზრისით მნიშვნელოვნად განსხვავდება დედამიწის ტუტე ლითონებისგან მთელი რიგი ქიმიური თვისებებით. ყველა ტუტე დედამიწის ლითონი ნაცრისფერი მყარია ოთახის ტემპერატურაზე. ტუტე ლითონებისგან განსხვავებით, ისინი ბევრად უფრო მყარია და ძირითადად დანით არ იჭრება (გამონაკლისია სტრონციუმი. მიწის ტუტე ლითონების სიმკვრივის მატება შეინიშნება მხოლოდ კალციუმით დაწყებული. უმძიმესი არის რადიუმი, სიმკვრივით გერმანიუმთან შედარებით. (ρ = 5,5 გ / სმ3) .

დედამიწის ტუტე ლითონების ზოგიერთი ატომური და ფიზიკური თვისება
ატომური
ოთახი		 სახელი,
სიმბოლო		 ბუნებრივი იზოტოპების რაოდენობა ატომური მასა იონიზაციის ენერგია, kJ mol−1 ელექტრონის აფინურობა, kJ mol−1 EO მეტალი. რადიუსი, ნმ იონური რადიუსი, ნმ tpl,
°C		 ადუღება,
°C		 ρ,
გ/სმ³		 ΔHpl, kJ mol−1 ΔHboil, kJ mol−1
4 ბერილიუმი ბე 1+11a 9,012182 898,8 0,19 1,57 0,169 0,034 1278 2970 1,848 12,21 309
12 მაგნიუმი მგ 3+19a 24,305 737,3 0,32 1,31 0,24513 0,066 650 1105 1,737 9,2 131,8
20 კალციუმი Ca 5+19a 40,078 589,4 0,40 1,00 0,279 0,099 839 1484 1,55 9,20 153,6
38 სტრონციუმ სრ 4+35a 87,62 549,0 1,51 0,95 0,304 0,112 769 1384 2,54 9,2 144
56 ბარიუმი ბა 7+43ა 137,327 502,5 13,95 0,89 0,251 0,134 729 1637 3,5 7,66 142
88 რადიუმი რა 46ა 226,0254 509,3 - 0,9 0,2574 0,143 700 1737 5,5 8,5 113

რადიოაქტიური იზოტოპები

ქიმიური თვისებები

დედამიწის ტუტე ლითონებს აქვთ ns² გარე ენერგიის დონის ელექტრონული კონფიგურაცია და ტუტე ლითონებთან ერთად s-ელემენტები არიან. ორი ვალენტური ელექტრონის მქონე, ტუტემიწის ლითონები ადვილად ჩუქნიან მათ და ყველა ნაერთში მათ აქვთ ჟანგვის მდგომარეობა +2 (ძალიან იშვიათად +1).

დედამიწის ტუტე ლითონების ქიმიური აქტივობა იზრდება სერიული რიცხვის მატებასთან ერთად. ბერილიუმი კომპაქტური ფორმით არ რეაგირებს არც ჟანგბადთან და არც ჰალოგენებთან, თუნდაც წითელ სიცხეზე (600 ° C-მდე, ჟანგბადთან და სხვა ქალკოგენებთან რეაგირებისთვის საჭიროა კიდევ უფრო მაღალი ტემპერატურა, ფტორი გამონაკლისია). მაგნიუმი დაცულია ოქსიდის ფენით ოთახის ტემპერატურაზე და უფრო მაღალ (650 °C-მდე) ტემპერატურაზე და შემდგომში არ იჟანგება. კალციუმი იჟანგება ნელა და ოთახის ტემპერატურაზე სიღრმეში (წყლის ორთქლის თანდასწრებით) და იწვის ჟანგბადში მცირე გაცხელებით, მაგრამ მდგრადია მშრალ ჰაერში ოთახის ტემპერატურაზე. სტრონციუმი, ბარიუმი და რადიუმი სწრაფად იჟანგება ჰაერში და წარმოქმნის ოქსიდებისა და ნიტრიდების ნარევს, ამიტომ ისინი, ისევე როგორც ტუტე ლითონები და კალციუმი, ინახება ნავთის ფენის ქვეშ.

ასევე, ტუტე ლითონებისგან განსხვავებით, დედამიწის ტუტე ლითონები არ წარმოქმნიან სუპეროქსიდებს და ოზონიდებს.

მიწის ტუტე ლითონების ოქსიდები და ჰიდროქსიდები, როგორც წესი, ზრდიან ძირითად თვისებებს სერიული რიცხვის გაზრდით.

მარტივი ნივთიერებები

ბერილიუმი რეაგირებს სუსტი და ძლიერი მჟავა ხსნარებით მარილების წარმოქმნით:

თუმცა, იგი პასივირებულია ცივი კონცენტრირებული აზოტის მჟავით.

ბერილიუმის რეაქციას ტუტეების წყალხსნარებთან თან ახლავს წყალბადის ევოლუცია და ჰიდროქსობერილატების წარმოქმნა:

400-500 ° C ტემპერატურაზე ტუტე დნობით რეაქციის განხორციელებისას წარმოიქმნება დიოქსობერილატები:

მაგნიუმი, კალციუმი, სტრონციუმი, ბარიუმი და რადიუმი ურთიერთქმედებენ წყალთან და წარმოქმნიან ტუტეებს (გარდა მაგნიუმისა, რომელიც წყალთან რეაგირებს მხოლოდ მაშინ, როცა წყალში მაგნიუმის ცხელ ფხვნილს ემატება):

ასევე, კალციუმი, სტრონციუმი, ბარიუმი და რადიუმი რეაგირებენ წყალბადთან, აზოტთან, ბორთან, ნახშირბადთან და სხვა არალითონებთან, რათა წარმოქმნან შესაბამისი ორობითი ნაერთები:

ოქსიდები

ბერილიუმის ოქსიდი - ამფოტერული ოქსიდი, იხსნება კონცენტრირებულ მინერალურ მჟავებში და ტუტეებში მარილების წარმოქმნით:

მაგრამ ნაკლებად ძლიერი მჟავებითა და ფუძეებით რეაქცია აღარ მიმდინარეობს.

მაგნიუმის ოქსიდი არ რეაგირებს განზავებულ და კონცენტრირებულ ფუძეებთან, მაგრამ ადვილად რეაგირებს მჟავებთან და წყალთან:

კალციუმის, სტრონციუმის, ბარიუმის და რადიუმის ოქსიდები არის ძირითადი ოქსიდები, რომლებიც რეაგირებენ წყალთან, მჟავების ძლიერ და სუსტ ხსნარებთან და ამფოტერულ ოქსიდებთან და ჰიდროქსიდებთან:

ჰიდროქსიდები

ბერილიუმის ჰიდროქსიდი ამფოტერიულია, ძლიერ ფუძეებთან რეაქციაში წარმოქმნის ბერილატებს, მჟავებთან - მჟავების ბერილიუმის მარილებს:

მაგნიუმის, კალციუმის, სტრონციუმის, ბარიუმის და რადიუმის ჰიდროქსიდები არის ბაზები, სიძლიერე იზრდება სუსტიდან ძალიან ძლიერამდე, რაც არის ყველაზე ძლიერი კოროზიული ნივთიერება, რომელიც აღემატება კალიუმის ჰიდროქსიდს აქტივობით. ისინი კარგად იხსნება წყალში (გარდა მაგნიუმის და კალციუმის ჰიდროქსიდებისა). მათ ახასიათებთ რეაქციები მჟავებთან და მჟავა ოქსიდებთან და ამფოტერულ ოქსიდებთან და ჰიდროქსიდებთან:

ბუნებაში ყოფნა

ყველა ტუტე დედამიწის ლითონი გვხვდება (სხვადასხვა რაოდენობით) ბუნებაში. მაღალი ქიმიური აქტივობის გამო ყველა მათგანი თავისუფალ მდგომარეობაში არ გვხვდება. ყველაზე გავრცელებული დედამიწის ტუტე მეტალია კალციუმი, რომლის რაოდენობა შეადგენს 3,38%-ს (დედამიწის ქერქის მასის). მას ოდნავ ჩამოუვარდება მაგნიუმი, რომლის რაოდენობა შეადგენს 2,35%-ს (დედამიწის ქერქის მასის). ბუნებაში ასევე გავრცელებულია ბარიუმი და სტრონციუმი, რომლებიც, შესაბამისად, დედამიწის ქერქის მასის 0,05 და 0,034%-ს შეადგენს. ბერილიუმი იშვიათი ელემენტია, რომლის რაოდენობა დედამიწის ქერქის მასის 6·10−4%-ია. რაც შეეხება რადიუმს, რომელიც რადიოაქტიურია, ის ყველაზე იშვიათია ყველა ტუტე დედამიწის ლითონებს შორის, მაგრამ ის ყოველთვის მცირე რაოდენობით გვხვდება ურანის მადნებში. კერძოდ, იქიდან მისი გამოყოფა ქიმიური საშუალებებით შეიძლება. მისი შემცველობა არის 1·10−10% (დედამიწის ქერქის მასის).

ბიოლოგიური როლი

მაგნიუმი გვხვდება ცხოველებისა და მცენარეების ქსოვილებში (ქლოროფილი), არის კოფაქტორი მრავალ ფერმენტულ რეაქციაში, აუცილებელია ატფ-ის სინთეზისთვის, მონაწილეობს ნერვული იმპულსების გადაცემაში და აქტიურად გამოიყენება მედიცინაში (ბისქოფიტოთერაპია და ა.შ.). . კალციუმი ჩვეულებრივი მაკროელემენტია მცენარეებში, ცხოველებსა და ადამიანებში. ადამიანის სხეულში და სხვა ხერხემლიანებში, უმეტესობა ჩონჩხსა და კბილებშია. კალციუმი გვხვდება ძვლებში ჰიდროქსიაპატიტის სახით. უხერხემლო ცხოველთა უმრავლესობის ჯგუფის „ჩონჩხები“ (სპონგები, მარჯნის პოლიპები, მოლუსკები და სხვ.) შედგება კალციუმის კარბონატის (ცაცხვი) სხვადასხვა ფორმისგან. კალციუმის იონები მონაწილეობენ სისხლის კოაგულაციის პროცესებში და ასევე ემსახურებიან როგორც ერთ-ერთ უნივერსალურ მეორე მესინჯერს უჯრედებში და არეგულირებენ მრავალუჯრედოვან პროცესებს - კუნთების შეკუმშვას, ეგზოციტოზს, მათ შორის ჰორმონების და ნეიროტრანსმიტერების სეკრეციას. სტრონციუმს შეუძლია შეცვალოს კალციუმი ბუნებრივ ქსოვილებში, რადგან ის მსგავსია მისი თვისებებით. ადამიანის ორგანიზმში სტრონციუმის მასა შეადგენს კალციუმის მასის დაახლოებით 1%-ს.

ამ დროისთვის არაფერია ცნობილი ბერილიუმის, ბარიუმის და რადიუმის ბიოლოგიური როლის შესახებ. ბარიუმის და ბერილიუმის ყველა ნაერთი შხამიანია. რადიუმი უკიდურესად რადიოტოქსიკურია. სხეულში ის კალციუმის მსგავსად იქცევა - ორგანიზმში შემავალი რადიუმის დაახლოებით 80% გროვდება ძვლოვან ქსოვილში. რადიუმის დიდი კონცენტრაცია იწვევს ოსტეოპოროზს, ძვლების სპონტანურ მოტეხილობებს და ძვლებისა და სისხლმბადი ქსოვილის ავთვისებიან სიმსივნეებს. რადონი, რადიუმის აირისებრი რადიოაქტიური დაშლის პროდუქტი, ასევე საშიშია.

შენიშვნები

  1. ახალი IUPAC კლასიფიკაციის მიხედვით. მოძველებული კლასიფიკაციის მიხედვით ისინი მიეკუთვნებიან პერიოდული ცხრილის II ჯგუფის ძირითად ქვეჯგუფს.
  2. არაორგანული ქიმიის ნომენკლატურა. IUPAC Recommendations 2005. - International Union of Pure and Applied Chemistry, 2005. - P. 51.
  3. ჯგუფი 2 - ტუტე დედამიწის ლითონები, სამეფო ქიმიის საზოგადოება.
  4. ოქროს ფონდი. სკოლის ენციკლოპედია. Ქიმია. M.: Bustard, 2003 წ.
D.I. მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 ჰ ის
2 ლი იყავი ბ C ნ ო ფ ნე
3 ნა მგ ალ სი პ ს კლ არ
4 კ დაახ სკ ტი ვ ქრ მნ ფე თანა ნი კუ ზნ გა გე როგორც სე ძმ კრ
5 რბ უფროსი ი ზრ Nb მო ტკ რუ Rh პდ აღ CD In sn სბ თე მე Xe
6 Cs ბა ლა ცე პრ ნდ პმ სმ Ევროპა გდ თბ Dy ჰო ერ თმ Yb ლუ ჰფ ტა ვ რე ოს ირ პტ აუ ჰგ ტლ Pb ბი პო ზე Rn
7 ფ რა AC თ პა უ Np პუ Ვარ სმ ბკ შდრ ეს fm მდ არა ლრ RF დბ სგ ბჰ ჰს მთ დს რგ Cn უუტ ფლ ზემოთ ლვ უუს უუო
8 უუ უბნ უბუ Ubb უბტ Ubq Ubp უჰ

დედამიწის ტუტე ლითონები, ტუტე მიწის ლითონები და, ტუტე მიწის ლითონების ქიმია, ტუტე მიწის ლითონები

ეს არის პერიოდული სისტემის I ჯგუფის ელემენტები: ლითიუმი (Li), ნატრიუმი (Na), კალიუმი (K), რუბიდიუმი (Rb), ცეზიუმი (Cs), ფრანციუმი (Fr); ძალიან რბილი, დრეკადი, დნებადი და მსუბუქი, ჩვეულებრივ ვერცხლისფერი თეთრი; ქიმიურად ძალიან აქტიური; წარმოიქმნება ძალადობრივი რეაქცია წყალთან ტუტეები(საიდანაც არის სახელი).

ყველა ტუტე ლითონი უკიდურესად აქტიურია, ავლენს შემცირების თვისებებს ყველა ქიმიურ რეაქციაში, თმობს თავის ერთადერთ ვალენტურ ელექტრონს, გადაიქცევა დადებითად დამუხტულ კატიონად და ავლენს ერთჯერადი ჟანგვის მდგომარეობას +1.

შემცირების უნარი იზრდება ––Li–Na–K–Rb–C–ების სერიაში.

ტუტე ლითონის ყველა ნაერთი იონური ხასიათისაა.

თითქმის ყველა მარილი წყალში ხსნადია.

დაბალი დნობის წერტილები,

სიმკვრივის მცირე მნიშვნელობები,

რბილი, დაჭრილი დანით

მათი აქტივობის გამო, ტუტე ლითონები ინახება ნავთის ფენის ქვეშ, რათა დაბლოკოს ჰაერისა და ტენიანობის წვდომა. ლითიუმი ძალიან მსუბუქია და ზედაპირზე ცურავს ნავთი, ამიტომ ინახება ნავთობის ჟელეს ფენის ქვეშ.

ტუტე ლითონების ქიმიური თვისებები

1. ტუტე ლითონები აქტიურად ურთიერთქმედებენ წყალთან:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

2Li + 2H 2 O → 2LiOH + H 2

2. ტუტე ლითონების რეაქცია ჟანგბადთან:

4Li + O 2 → 2Li 2 O (ლითიუმის ოქსიდი)

2Na + O 2 → Na 2 O 2 (ნატრიუმის პეროქსიდი)

K + O 2 → KO 2 (კალიუმის სუპეროქსიდი)

ჰაერში ტუტე ლითონები მყისიერად იჟანგება. ამიტომ ისინი ინახება ორგანული გამხსნელების ფენის ქვეშ (ნავთი და სხვ.).

3. სხვა არალითონებთან ტუტე ლითონების რეაქციაში წარმოიქმნება ორობითი ნაერთები:

2Li + Cl 2 → 2LiCl (ჰალოიდები)

2Na + S → Na 2 S (სულფიდები)

2Na + H 2 → 2NaH (ჰიდრიდები)

6Li + N 2 → 2Li 3 N (ნიტრიდები)

2Li + 2C → Li 2 C 2 (კარბიდები)

4. ტუტე ლითონების რეაქცია მჟავებთან

(იშვიათად ტარდება, არის წყალთან კონკურენტული რეაქცია):

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2

5. ტუტე ლითონების ურთიერთქმედება ამიაკთან

(წარმოიქმნება ნატრიუმის ამიდი):

2Li + 2NH 3 = 2LiNH 2 + H 2

6. ტუტე ლითონების ურთიერთქმედება სპირტებთან და ფენოლებთან, რომლებიც ამ შემთხვევაში ავლენენ მჟავე თვისებებს:

2Na + 2C 2 H 5 OH \u003d 2C 2 H 5 ONa + H 2;

2K + 2C 6 H 5 OH = 2C 6 H 5 OK + H 2;

7. ხარისხობრივი რეაქცია ტუტე ლითონის კათიონებზე - ალის შეღებვა შემდეგ ფერებში:

Li + - კარმინის წითელი

Na + - ყვითელი

K +, Rb + და Cs + - იისფერი

ტუტე ლითონების მიღება

მეტალი ლითიუმი, ნატრიუმი და კალიუმი მიღებაგამდნარი მარილების (ქლორიდების) ელექტროლიზი და რუბიდიუმი და ცეზიუმი - ვაკუუმის შემცირება, როდესაც მათი ქლორიდები თბება კალციუმით: 2CsCl + Ca \u003d 2Cs + CaCl 2
მცირე მასშტაბით, ასევე გამოიყენება ნატრიუმის და კალიუმის ვაკუუმური თერმული წარმოება:

2NaCl + CaC 2 \u003d 2Na + CaCl 2 + 2C;
4KCl + 4CaO + Si \u003d 4K + 2CaCl 2 + Ca 2 SiO 4.

აქტიური ტუტე ლითონები გამოიყოფა ვაკუუმური თერმული პროცესების დროს მათი მაღალი არასტაბილურობის გამო (მათი ორთქლი ამოღებულია რეაქციის ზონიდან).


I ჯგუფის s-ელემენტების ქიმიური თვისებების თავისებურებები და მათი ფიზიოლოგიური ეფექტი

ლითიუმის ატომის ელექტრონული კონფიგურაცია არის 1s 2 2s 1. მას აქვს ყველაზე დიდი ატომური რადიუსი მე-2 პერიოდში, რაც ხელს უწყობს ვალენტური ელექტრონის გამოყოფას და Li + იონის წარმოქმნას სტაბილური ინერტული აირის (ჰელიუმის) კონფიგურაციით. მაშასადამე, მისი ნაერთები წარმოიქმნება ელექტრონის ლითიუმიდან სხვა ატომში გადატანით და მცირე რაოდენობით კოვალენტური იონური ბმის წარმოქმნით. ლითიუმი ტიპიური მეტალის ელემენტია. ნივთიერების სახით, ეს არის ტუტე ლითონი. I ჯგუფის სხვა წევრებისგან განსხვავდება მცირე ზომით და მათთან შედარებით ყველაზე მცირე აქტივობით. ამ მხრივ, ის წააგავს II ჯგუფის ელემენტს, მაგნიუმს, რომელიც მდებარეობს Li-დან დიაგონალზე. ხსნარებში, Li + ion არის ძალიან solvated; მას აკრავს რამდენიმე ათეული წყლის მოლეკულა. ლითიუმი, ხსნარის ენერგიის თვალსაზრისით - გამხსნელის მოლეკულების დამატება, უფრო ახლოს არის პროტონთან, ვიდრე ტუტე ლითონის კათიონებთან.

Li + იონის მცირე ზომა, მაღალი ბირთვული მუხტი და მხოლოდ ორი ელექტრონი ქმნის პირობებს ამ ნაწილაკების გარშემო საკმაოდ მნიშვნელოვანი დადებითი მუხტის ველის გაჩენისთვის, ამიტომ, ხსნარებში, პოლარული გამხსნელის მოლეკულების მნიშვნელოვანი რაოდენობა იზიდავს მას და მისი კოორდინაციის რიცხვი დიდია, ლითონს შეუძლია წარმოქმნას ორგანოოლითიუმის ნაერთების მნიშვნელოვანი რაოდენობა.

ნატრიუმი იწყება მე-3 პერიოდს, ამიტომ მას აქვს მხოლოდ 1e გარე დონეზე - , იკავებს 3s ორბიტალს. Na ატომის რადიუსი ყველაზე დიდია მე-3 პერიოდში. ეს ორი თვისება განსაზღვრავს ელემენტის ბუნებას. მისი ელექტრონული კონფიგურაციაა 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 . ნატრიუმის ერთადერთი დაჟანგვის მდგომარეობაა +1. მისი ელექტრონეგატიურობა ძალიან მცირეა, ამიტომ ნატრიუმი ნაერთებში მხოლოდ დადებითად დამუხტული იონის სახითაა და ქიმიურ კავშირს იონურ ხასიათს ანიჭებს. Na + იონის ზომა გაცილებით დიდია ვიდრე Li + და მისი ხსნარი არც ისე დიდია. თუმცა, ის არ არსებობს ხსნარში თავისუფალი სახით.

K + და Na + იონების ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა დაკავშირებულია დედამიწის ქერქის შემადგენელი კომპონენტების ზედაპირზე მათ განსხვავებულ შეწოვასთან. ნატრიუმის ნაერთები მხოლოდ ოდნავ შეიწოვება, ხოლო კალიუმის ნაერთები ძლიერად ინარჩუნებს თიხას და სხვა ნივთიერებებს. უჯრედის მემბრანები, როგორც უჯრედის გარემოს ინტერფეისი, გამტარია K + იონების მიმართ, რის შედეგადაც K + უჯრედშიდა კონცენტრაცია გაცილებით მაღალია, ვიდრე Na + იონების. ამავდროულად, Na + კონცენტრაცია სისხლის პლაზმაში აღემატება მასში კალიუმის შემცველობას. ეს გარემოება უკავშირდება უჯრედების მემბრანული პოტენციალის გაჩენას. იონები K + და Na + - სხეულის თხევადი ფაზის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტი. მათი თანაფარდობა Ca 2+ იონებთან მკაცრად არის განსაზღვრული და მისი დარღვევა იწვევს პათოლოგიას. Na + იონების ორგანიზმში შეყვანას არ აქვს შესამჩნევი მავნე მოქმედება. K + იონების შემცველობის ზრდა საზიანოა, მაგრამ ნორმალურ პირობებში მისი კონცენტრაციის მატება არასოდეს აღწევს საშიშ მნიშვნელობებს. Rb +, Cs +, Li + იონების ეფექტი ჯერ კიდევ არ არის საკმარისად შესწავლილი.

ტუტე ლითონის ნაერთების გამოყენებასთან დაკავშირებული სხვადასხვა დაზიანებებიდან ყველაზე გავრცელებულია დამწვრობა ჰიდროქსიდის ხსნარებით. ტუტეების მოქმედება დაკავშირებულია მათში კანის ცილების დაშლასთან და ტუტე ალბუმინატების წარმოქმნასთან. ტუტე კვლავ გამოიყოფა მათი ჰიდროლიზის შედეგად და მოქმედებს სხეულის ღრმა ფენებზე, რაც იწვევს წყლულების გაჩენას. ფრჩხილები ტუტეების გავლენის ქვეშ ხდება მოსაწყენი და მტვრევადი. თვალის დაზიანებას, თუნდაც ძალიან განზავებული ტუტე ხსნარებით, თან ახლავს არა მხოლოდ ზედაპირული განადგურება, არამედ თვალის ღრმა ნაწილების (ირისის) დარღვევა და იწვევს სიბრმავეს. ტუტე ლითონის ამიდების ჰიდროლიზის დროს ერთდროულად წარმოიქმნება ტუტე და ამიაკი, რაც იწვევს ფიბრინოზული ტიპის ტრაქეობრონქიტს და პნევმონიას.

კალიუმი მიიღო G. Davy-მ თითქმის ერთდროულად ნატრიუმთან 1807 წელს კალიუმის სველი ჰიდროქსიდის ელექტროლიზის დროს. ამ ნაერთის სახელიდან - "კაუსტიკური კალიუმი" და ელემენტმა მიიღო თავისი სახელი. კალიუმის თვისებები მკვეთრად განსხვავდება ნატრიუმის თვისებებისგან, მათი ატომებისა და იონების რადიუსების განსხვავების გამო. კალიუმის ნაერთებში ბმა უფრო იონურია, ხოლო K + იონის სახით მას აქვს ნატრიუმზე ნაკლები პოლარიზებული ეფექტი, მისი დიდი ზომის გამო. ბუნებრივი ნარევი შედგება სამი იზოტოპისგან 39 K, 40 K, 41 K. ერთ-ერთი მათგანია 40 K. ‑ არის რადიოაქტიური და მინერალებისა და ნიადაგის რადიოაქტიურობის გარკვეული ნაწილი დაკავშირებულია ამ იზოტოპთან. მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდი გრძელია - 1,32 მილიარდი წელი. ნიმუშში კალიუმის არსებობის დადგენა საკმაოდ მარტივია: ლითონისა და მისი ნაერთების ორთქლები ალი იისფერ-წითელს აქცევს. ელემენტის სპექტრი საკმაოდ მარტივია და ადასტურებს 1e-ს არსებობას - 4s ორბიტალზე. მისი შესწავლა ერთ-ერთ საფუძველს წარმოადგენდა სპექტრების სტრუქტურაში ზოგადი ნიმუშების პოვნისათვის.

1861 წელს რობერტ ბუნსენმა აღმოაჩინა ახალი ელემენტი მინერალური წყაროების მარილის სპექტრული ანალიზით შესწავლისას. მისი არსებობა დადასტურდა მუქი წითელი ხაზებით სპექტრში, რომელსაც სხვა ელემენტები არ აძლევდნენ. ამ ხაზების შეფერილობით ელემენტს ეწოდა რუბიდიუმი (რუბიდუსი-მუქი წითელი). 1863 წელს რ. ბუნსენმა მიიღო ეს ლითონი მისი სუფთა სახით რუბიდიუმის ტარტრატის (ტარტარის მარილი) ჭვარტლის შემცირებით. ელემენტის მახასიათებელია მისი ატომების მცირე აგზნებადობა. მისგან ელექტრონის ემისია ჩნდება ხილული სპექტრის წითელი სხივების მოქმედებით. ეს გამოწვეულია ატომური 4d და 5s ორბიტალების ენერგიებში მცირე სხვაობით. სტაბილური იზოტოპების მქონე ყველა ტუტე ელემენტებს შორის რუბიდიუმს (ცეზიუმის მსგავსად) აქვს ერთ-ერთი უდიდესი ატომური რადიუსი და დაბალი იონიზაციის პოტენციალი. ასეთი პარამეტრები განსაზღვრავს ელემენტის ბუნებას: მაღალი ელექტროპოზიტიურობა, ექსტრემალური ქიმიური აქტივობა, დაბალი დნობის წერტილი (39 0 C) და დაბალი წინააღმდეგობა გარე გავლენის მიმართ.

ცეზიუმის აღმოჩენა, ისევე როგორც რუბიდიუმი, ასოცირდება სპექტრალურ ანალიზთან. 1860 წელს რ. ბუნსენმა აღმოაჩინა ორი კაშკაშა ლურჯი ხაზი სპექტრში, რომლებიც არ ეკუთვნოდა იმ დროისთვის ცნობილ არცერთ ელემენტს. აქედან მომდინარეობს სახელწოდება "caesius" (caesius), რაც ცის ლურჯს ნიშნავს. ეს არის ტუტე ლითონის ქვეჯგუფის ბოლო ელემენტი, რომელიც ჯერ კიდევ გაზომვადი რაოდენობითაა ნაპოვნი. ყველაზე დიდი ატომური რადიუსი და პირველი იონიზაციის ყველაზე მცირე პოტენციალი განსაზღვრავს ამ ელემენტის ბუნებას და ქცევას. მას აქვს გამოხატული ელექტროპოზიტიურობა და გამოხატული მეტალის თვისებები. გარე 6s-ელექტრონის დონაციის სურვილი იწვევს იმ ფაქტს, რომ მისი ყველა რეაქცია უკიდურესად ძალადობრივად მიმდინარეობს. ატომური 5d და 6s ორბიტალების ენერგიებში მცირე განსხვავება პასუხისმგებელია ატომების უმნიშვნელო აგზნებადობაზე. ცეზიუმში ელექტრონული ემისია შეინიშნება უხილავი ინფრაწითელი სხივების (თერმული) მოქმედებით. ატომური სტრუქტურის ეს თვისება განსაზღვრავს დენის კარგ ელექტროგამტარობას. ეს ყველაფერი ცეზიუმს შეუცვლელს ხდის ელექტრონულ მოწყობილობებში. ბოლო დროს სულ უფრო მეტი ყურადღება ექცევა ცეზიუმის პლაზმას, როგორც მომავლის საწვავს და თერმობირთვული შერწყმის პრობლემის გადაჭრასთან დაკავშირებით.

ჰაერში ლითიუმი აქტიურად რეაგირებს არა მხოლოდ ჟანგბადთან, არამედ აზოტთან და დაფარულია გარსით, რომელიც შედგება Li 3 N (75% -მდე) და Li 2 O. დარჩენილი ტუტე ლითონები წარმოქმნიან პეროქსიდებს (Na 2 O 2) და სუპეროქსიდები (K 2 O 4 ან KO 2).

წყალთან რეაქციაში შედის შემდეგი ნივთიერებები:

Li 3 N + 3 H 2 O \u003d 3 LiOH + NH 3;

Na 2 O 2 + 2 H 2 O \u003d 2 NaOH + H 2 O 2;

K 2 O 4 + 2 H 2 O \u003d 2 KOH + H 2 O 2 + O 2.

წყალქვეშა ნავებზე და კოსმოსურ ხომალდებზე ჰაერის რეგენერაციისთვის, გაზის საიზოლაციო ნიღბებში და საბრძოლო მოცურავეების სუნთქვის აპარატში (წყალქვეშა დივერსანტები) გამოიყენებოდა "ოქსონის" ნარევი:

Na 2 O 2 + CO 2 \u003d Na 2 CO 3 + 0.5 O 2;

K 2 O 4 + CO 2 \u003d K 2 CO 3 + 1.5 O 2.

ამჟამად ეს არის მეხანძრეებისთვის გაზის ნიღბების საიზოლაციო რეგენერაციული ვაზნების სტანდარტული შევსება.
წყალბადით გაცხელებისას ტუტე ლითონები რეაგირებენ ჰიდრიდების წარმოქმნით:

ლითიუმის ჰიდრიდი გამოიყენება როგორც ძლიერი შემცირების აგენტი.

ჰიდროქსიდებიტუტე ლითონები კოროზირებენ მინის და ფაიფურის ჭურჭელს, მათი გაცხელება შეუძლებელია კვარცის ჭურჭელში:

SiO 2 + 2NaOH \u003d Na 2 SiO 3 + H 2 O.

ნატრიუმის და კალიუმის ჰიდროქსიდები არ იშლება წყალს დუღილის წერტილამდე გაცხელებისას (1300 0 C-ზე მეტი). ნატრიუმის ზოგიერთ ნაერთს ე.წ სოდა:

ა) სოდა ნაცარი, უწყლო სოდა, სამრეცხაო სოდა ან უბრალოდ სოდა - ნატრიუმის კარბონატი Na 2 CO 3;
ბ) კრისტალური სოდა - ნატრიუმის კარბონატის კრისტალოჰიდრატი Na 2 CO 3. 10H2O;
გ) ბიკარბონატი ან სასმელი - ნატრიუმის ბიკარბონატი NaHCO 3;
დ) ნატრიუმის ჰიდროქსიდს NaOH ეწოდება კაუსტიკური სოდა ან კაუსტიკური.

ტუტე მიწის ლითონებს მიეკუთვნება D.I პერიოდული ცხრილის IIA ჯგუფის ლითონები. მენდელეევი - კალციუმი (Ca), სტრონციუმი (Sr), ბარიუმი (Ba) და რადიუმი (Ra). მათ გარდა II ჯგუფის ძირითად ქვეჯგუფში შედის ბერილიუმი (Be) და მაგნიუმი (Mg). დედამიწის ტუტე ლითონების გარე ენერგიის დონეს აქვს ორი ვალენტური ელექტრონი. დედამიწის ტუტე ლითონების გარე ენერგიის დონის ელექტრონული კონფიგურაცია არის ns 2 . მათ ნაერთებში ისინი აჩვენებენ ერთჯერადი ჟანგვის მდგომარეობას +2-ის ტოლი. OVR-ში ისინი შემცირების აგენტებია, ე.ი. აჩუქე ელექტრონი.

ელემენტების ატომების ბირთვის მუხტის მატებასთან ერთად, რომლებიც შედიან ტუტე დედამიწის ლითონების ჯგუფში, მცირდება ატომების იონიზაციის ენერგია, იზრდება ატომებისა და იონების რადიუსი, იზრდება ქიმიური ელემენტების მეტალური ნიშნები.

დედამიწის ტუტე ლითონების ფიზიკური თვისებები

თავისუფალ მდგომარეობაში, Be არის ფოლადის ნაცრისფერი ლითონი მკვრივი ექვსკუთხა ბროლის გისოსებით, საკმაოდ მყარი და მყიფე. ჰაერში Be დაფარულია ოქსიდის ფენით, რაც მას მქრქალ ელფერს აძლევს და ამცირებს მის ქიმიურ აქტივობას.

მაგნიუმი მარტივი ნივთიერების სახით არის თეთრი ლითონი, რომელიც, Be-ის მსგავსად, იძენს მქრქალ შეფერილობას ჰაერის ზემოქმედებისას ოქსიდის ფირის წარმოქმნის გამო. Mg უფრო რბილი და დრეკადი ვიდრე ბერილიუმია. Mg-ის ბროლის გისოსი ექვსკუთხაა.

თავისუფალი Ca, Ba და Sr არის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონები. ჰაერის ზემოქმედებისას ისინი მყისიერად იფარება მოყვითალო ფენით, რაც ჰაერის შემადგენელ ნაწილებთან მათი ურთიერთქმედების პროდუქტია. კალციუმი საკმაოდ მძიმე მეტალია, Ba და Sr უფრო რბილია.

Ca-ს და Sr-ს აქვთ კუბური სახეზე ორიენტირებული კრისტალური გისოსი, ბარიუმს აქვს კუბური სხეულზე ორიენტირებული ბროლის ბადე.

ყველა ტუტე დედამიწის ლითონს ახასიათებს ქიმიური ბმის ლითონური ტიპის არსებობა, რაც იწვევს მათ მაღალ თერმული და ელექტროგამტარობას. დედამიწის ტუტე ლითონების დუღილისა და დნობის წერტილები უფრო მაღალია, ვიდრე ტუტე ლითონების.

დედამიწის ტუტე ლითონების მიღება

Betting ხდება მისი ფტორის რედუქციის რეაქციით. რეაქცია მიმდინარეობს გაცხელებისას:

BeF 2 + Mg = Be + MgF 2

მაგნიუმი, კალციუმი და სტრონციუმი მიიღება გამდნარი მარილების, ყველაზე ხშირად ქლორიდების ელექტროლიზით:

CaCl 2 \u003d Ca + Cl 2

უფრო მეტიც, როდესაც Mg მიიღება დიქლორიდის დნობის ელექტროლიზით, NaCl ემატება სარეაქციო ნარევს დნობის ტემპერატურის შესამცირებლად.

მრეწველობაში Mg-ის მისაღებად გამოიყენება ლითონის და ნახშირბადის თერმული მეთოდები:

2(CaO×MgO) (დოლომიტი) + Si = Ca 2 SiO 4 + Mg

Ba-ს მიღების მთავარი გზა არის ოქსიდის შემცირება:

3BaO + 2Al = 3Ba + Al 2 O 3

დედამიწის ტუტე ლითონების ქიმიური თვისებები

მას შემდეგ, რაც ნ.ა. Be-ისა და Mg-ის ზედაპირი დაფარულია ოქსიდის ფენით - ეს ლითონები ინერტულია წყლის მიმართ. Ca, Sr და Ba იხსნება წყალში და წარმოქმნის ჰიდროქსიდებს, რომლებიც ავლენენ ძლიერ ძირითად თვისებებს:

Ba + H 2 O \u003d Ba (OH) 2 + H 2

ტუტე მიწის ლითონებს შეუძლიათ ჟანგბადთან რეაგირება და ყველა მათგანი, ბარიუმის გარდა, ამ ურთიერთქმედების შედეგად წარმოქმნის ოქსიდებს, ბარიუმ - პეროქსიდს:

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

Ba + O 2 \u003d BaO 2

დედამიწის ტუტე ლითონების ოქსიდები, გარდა ბერილიუმის, ავლენენ ძირითად თვისებებს, Be - ამფოტერულ თვისებებს.

როდესაც თბება, დედამიწის ტუტე ლითონებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება არამეტალებთან (ჰალოგენები, გოგირდი, აზოტი და ა.შ.):

Mg + Br 2 \u003d 2MgBr

3Sr + N 2 \u003d Sr 3 N 2

2 მგ + 2C \u003d მგ 2 C 2

2Ba + 2P = Ba 3 P 2

Ba + H 2 = BaH 2

დედამიწის ტუტე ლითონები რეაგირებენ მჟავებთან - იხსნება მათში:

Ca + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2

Mg + H 2 SO 4 \u003d MgSO 4 + H 2

ბერილიუმი რეაგირებს ტუტეების წყალხსნარებთან - ის იხსნება მათში:

Be + 2NaOH + 2H 2 O \u003d Na 2 + H 2

ხარისხობრივი რეაქციები

ხარისხობრივი რეაქცია დედამიწის ტუტე ლითონებზე არის ალის შეღებვა მათი კათიონებით: Ca 2+ აფერავს ალი მუქ ნარინჯისფერს, Sr 2+ მუქ წითელს, Ba 2+ ღია მწვანეს.

ხარისხობრივი რეაქცია ბარიუმის კატიონზე Ba 2+ არის SO 4 2- ანიონები, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ბარიუმის სულფატის თეთრი ნალექი (BaSO 4), რომელიც არ არის ხსნადი არაორგანულ მჟავებში.

Ba 2+ + SO 4 2- \u003d BaSO 4 ↓

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

ვარჯიში განახორციელეთ გარდაქმნების სერია: Ca → CaO → Ca (OH) 2 → Ca (NO 3) 2
გამოსავალი 2Ca + O 2 → 2CaO

CaO + H 2 O→ Ca(OH) 2

Ca(OH) 2 + 2HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + 2H 2 O

ტუტე დედამიწის ლითონები არის ელემენტები, რომლებიც მიეკუთვნებიან პერიოდული ცხრილის მეორე ჯგუფს. მათ შორისაა ნივთიერებები, როგორიცაა კალციუმი, მაგნიუმი, ბარიუმი, ბერილიუმი, სტრონციუმი და რადიუმი. ამ ჯგუფის სახელი მიუთითებს იმაზე, რომ წყალში ისინი იძლევიან ტუტე რეაქციას.

ტუტე და დედამიწის ტუტე ლითონები, უფრო სწორად მათი მარილები, ფართოდ არის გავრცელებული ბუნებაში. ისინი წარმოდგენილია მინერალებით. გამონაკლისი არის რადიუმი, რომელიც საკმაოდ იშვიათ ელემენტად ითვლება.

ყველა ზემოთ ჩამოთვლილ ლითონს აქვს გარკვეული საერთო თვისებები, რამაც შესაძლებელი გახადა მათი გაერთიანება ერთ ჯგუფში.

დედამიწის ტუტე ლითონები და მათი ფიზიკური თვისებები

თითქმის ყველა ეს ელემენტი მონაცრისფრო მყარია (ყოველ შემთხვევაში ნორმალურ პირობებში და სხვათა შორის, ფიზიკური თვისებები ოდნავ განსხვავებულია - ეს ნივთიერებები, თუმცა საკმაოდ მდგრადია, ადვილად ექვემდებარება გავლენას.

საინტერესოა, რომ ცხრილის სერიული ნომრით, ლითონის ისეთი მაჩვენებელი, როგორიცაა სიმკვრივე, ასევე იზრდება. მაგალითად, ამ ჯგუფში კალციუმს აქვს ყველაზე დაბალი ინდექსი, ხოლო რადიუმი სიმკვრივით რკინის მსგავსია.

დედამიწის ტუტე ლითონები: ქიმიური თვისებები

დასაწყისისთვის, აღსანიშნავია, რომ ქიმიური აქტივობა იზრდება პერიოდული ცხრილის სერიული ნომრის მიხედვით. მაგალითად, ბერილიუმი საკმაოდ სტაბილური ელემენტია. ის რეაგირებს ჟანგბადთან და ჰალოგენებთან მხოლოდ ძლიერი გაცხელებისას. იგივე ეხება მაგნიუმს. მაგრამ კალციუმს შეუძლია ნელა იჟანგება უკვე ოთახის ტემპერატურაზე. ჯგუფის დანარჩენი სამი წარმომადგენელი (რადიუმი, ბარიუმი და სტრონციუმი) სწრაფად რეაგირებს ატმოსფერულ ჟანგბადთან ოთახის ტემპერატურაზეც კი. სწორედ ამიტომ ინახება ეს ელემენტები ნავთის ფენით დაფარული.

ანალოგიურად იზრდება ამ ლითონების ოქსიდების და ჰიდროქსიდების აქტივობა. მაგალითად, ბერილიუმის ჰიდროქსიდი არ იხსნება წყალში და ითვლება ამფოტერულ ნივთიერებად, მაგრამ საკმაოდ ძლიერ ტუტედ ითვლება.

მიწის ტუტე ლითონები და მათი მოკლე მახასიათებლები

ბერილიუმი არის ღია ნაცრისფერი მყარი ლითონი მაღალი ტოქსიკურობით. ელემენტი პირველად 1798 წელს აღმოაჩინა ქიმიკოსმა ვოკლენმა. ბუნებაში არსებობს ბერილიუმის რამდენიმე მინერალი, რომელთაგან ყველაზე ცნობილია შემდეგი: ბერილი, ფენაკიტი, დანალიტი და ქრიზობერილი. სხვათა შორის, ზოგიერთი ბერილიუმის იზოტოპი ძალიან რადიოაქტიურია.

საინტერესოა, რომ ბერილის ზოგიერთი ფორმა ძვირფასი ძვირფასი ქვებია. მათ შორისაა ზურმუხტი, აკვამარინი და ჰელიოდორი.

ბერილიუმი გამოიყენება ზოგიერთი შენადნობის დასამზადებლად.ეს ელემენტი გამოიყენება ნეიტრონების შესანელებლად.

კალციუმი ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ტუტე დედამიწის ლითონია. მისი სუფთა სახით, ეს არის რბილი თეთრი ნივთიერება ვერცხლისფერი ელფერით. სუფთა კალციუმი პირველად იზოლირებული იქნა 1808 წელს. ბუნებაში, ეს ელემენტი წარმოდგენილია მინერალების სახით, როგორიცაა მარმარილო, კირქვა და თაბაშირი. კალციუმი ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე ტექნოლოგიებში. იგი გამოიყენება როგორც ქიმიური საწვავის წყარო და ასევე ხანძარსაწინააღმდეგო მასალა. საიდუმლო არ არის, რომ კალციუმის ნაერთები გამოიყენება სამშენებლო მასალებისა და მედიკამენტების წარმოებაში.

ეს ელემენტი ასევე გვხვდება ყველა ცოცხალ ორგანიზმში. ძირითადად, ის პასუხისმგებელია საავტომობილო აპარატის მუშაობაზე.

მაგნიუმი არის მსუბუქი და საკმაოდ მოქნილი ლითონი დამახასიათებელი მონაცრისფრო შეფერილობით. იგი იზოლირებული იქნა სუფთა სახით 1808 წელს, მაგრამ მისი მარილები ცნობილი გახდა ბევრად უფრო ადრე. მაგნიუმი გვხვდება მინერალებში, როგორიცაა მაგნეზიტი, დოლომიტი, კარნალიტი, კიზერიტი. სხვათა შორის, მაგნიუმის მარილი უზრუნველყოფს ამ ნივთიერების უზარმაზარ რაოდენობას ზღვის წყალში.

განვიხილოთ დედამიწის ტუტე ლითონების ქიმიური თვისებები. განვსაზღვროთ მათი სტრუქტურის თავისებურებები, მიღება, ბუნებაში ყოფნა, გამოყენება.

რეგულაციები PS-ში

დასაწყისისთვის, ჩვენ განვსაზღვრავთ ამ ელემენტების მდებარეობას მენდელეევში. ისინი განლაგებულია მთავარი ქვეჯგუფის მეორე ჯგუფში. მათ შორისაა კალციუმი, სტრონციუმი, რადიუმი, ბარიუმი, მაგნიუმი, ბერილიუმი. ისინი ყველა შეიცავს ორ ვალენტურ ელექტრონს. ზოგადად, ბერილიუმს, მაგნიუმს და ტუტე მიწის ლითონებს აქვთ ns2 ელექტრონები გარე დონეზე. ქიმიურ ნაერთებში ისინი ავლენენ ჟანგვის მდგომარეობას +2. სხვა ნივთიერებებთან ურთიერთქმედების დროს ისინი ავლენენ შემცირების თვისებებს, აძლევენ ელექტრონებს გარე ენერგიის დონიდან.

თვისებების შეცვლა

ატომის ბირთვის მატებასთან ერთად, ბერილიუმი, მაგნიუმი და აძლიერებს მათ მეტალურ თვისებებს, ვინაიდან შეინიშნება მათი ატომების რადიუსის ზრდა. განვიხილოთ დედამიწის ტუტე ლითონების ფიზიკური თვისებები. ბერილიუმი ნორმალურ მდგომარეობაში არის ნაცრისფერი ლითონი ფოლადის ბზინვარებით. მას აქვს მკვრივი ექვსკუთხა ბროლის გისოსი. ატმოსფერულ ჟანგბადთან შეხებისას, ბერილიუმი დაუყოვნებლივ ქმნის ოქსიდის ფილას, რის შედეგადაც მისი ქიმიური აქტივობა მცირდება და იქმნება მოსაწყენი საფარი.

ფიზიკური თვისებები

მაგნიუმი, როგორც მარტივი ნივთიერება არის თეთრი ლითონი, რომელიც ქმნის ოქსიდის ფენას ჰაერში. მას აქვს ექვსკუთხა ბროლის გისოსი.

დედამიწის ტუტე ლითონების კალციუმის, ბარიუმის, სტრონციუმის ფიზიკური თვისებები მსგავსია. ეს არის ლითონები დამახასიათებელი ვერცხლისფერი ბზინვარებით, დაფარული მოყვითალო ფილმით ატმოსფერული ჟანგბადის გავლენის ქვეშ. კალციუმს და სტრონციუმს აქვს კუბური სახეზე ორიენტირებული გისოსი, ხოლო ბარიუმს აქვს სხეულზე ორიენტირებული სტრუქტურა.

დედამიწის ტუტე ლითონების ქიმია ემყარება იმ ფაქტს, რომ მათ აქვთ მეტალის კავშირი. ამიტომ ისინი გამოირჩევიან მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობით. მათი დნობის და დუღილის წერტილები უფრო მეტია, ვიდრე ტუტე ლითონების.

როგორ მივიღოთ

ბერილიუმის წარმოება სამრეწველო მასშტაბით ხორციელდება ლითონის შემცირებით ფტორიდან. ამ ქიმიური რეაქციის წარმოქმნის პირობა არის წინასწარ გათბობა.

იმის გათვალისწინებით, რომ ტუტე მიწის ლითონები ბუნებაში გვხვდება ნაერთების სახით, მათი მარილის დნობის ელექტროლიზი ტარდება მაგნიუმის, სტრონციუმის და კალციუმის მისაღებად.

ქიმიური თვისებები

დედამიწის ტუტე ლითონების ქიმიური თვისებები დაკავშირებულია მათი ზედაპირიდან ოქსიდის ფირის ფენის ამოღების აუცილებლობასთან. სწორედ ის განსაზღვრავს ამ ლითონების ინერტულობას წყლის მიმართ. კალციუმი, ბარიუმი, სტრონციუმი წყალში გახსნისას წარმოქმნის ჰიდროქსიდებს გამოხატული ძირითადი თვისებებით.

დედამიწის ტუტე ლითონების ქიმიური თვისებები ვარაუდობს მათ ურთიერთქმედებას ჟანგბადთან. ბარიუმისთვის ურთიერთქმედების პროდუქტია პეროქსიდი, დანარჩენისთვის კი ოქსიდები წარმოიქმნება რეაქციის შემდეგ. ამ კლასის ყველა წარმომადგენელში ოქსიდები ავლენენ ძირითად თვისებებს, მხოლოდ ბერილიუმის ოქსიდს ახასიათებს ამფოტერული თვისებები.

დედამიწის ტუტე ლითონების ქიმიური თვისებები ასევე ვლინდება გოგირდთან, ჰალოგენებთან და აზოტთან რეაქციაში. მჟავებთან ურთიერთობისას შეინიშნება ამ ელემენტების დაშლა. იმის გათვალისწინებით, რომ ბერილიუმი მიეკუთვნება ამფოტერულ ელემენტებს, მას შეუძლია შევიდეს ქიმიურ ურთიერთქმედებაში ტუტე ხსნარებთან.

ხარისხობრივი რეაქციები

მიწის ტუტე ლითონების ძირითადი ფორმულები, რომლებიც განიხილება არაორგანული ქიმიის კურსში, დაკავშირებულია მარილებთან. ამ კლასის წარმომადგენლების იდენტიფიცირება სხვა ელემენტებთან ნარევში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ხარისხობრივი განმარტება. როდესაც მიწის ტუტე ლითონების მარილები შეჰყავთ ალკოჰოლური ნათურის ცეცხლში, შეინიშნება ალის შეღებვა კათიონებით. სტრონციუმის კატიონი იძლევა მუქ წითელ ელფერს, კალციუმის კატიონი ნარინჯისფერ ელფერს, ხოლო ბარიუმის კატიონი მწვანე ელფერს.

ხარისხობრივ ანალიზში ბარიუმის კატიონის გამოსავლენად გამოიყენება სულფატის ანიონები. ამ რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება თეთრი ბარიუმის სულფატი, რომელიც უხსნადია არაორგანულ მჟავებში.

რადიუმი არის რადიოაქტიური ელემენტი, რომელიც გვხვდება ბუნებაში კვალი რაოდენობით. როდესაც მაგნიუმი ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან, შეინიშნება ბრმა ციმციმი. ეს პროცესი გარკვეული პერიოდის განმავლობაში გამოიყენება ბნელ ოთახებში გადაღებისას. მაგნიუმის აფეთქებები ახლა შეიცვალა ელექტრო სისტემებით. ბერილიუმი არის ტუტე დედამიწის ლითონების ოჯახის წარმომადგენელი და რეაგირებს ბევრ ქიმიკატთან. კალციუმს და მაგნიუმს, ისევე როგორც ალუმინს, შეუძლიათ შეამცირონ ისეთი იშვიათი ლითონები, როგორიცაა ტიტანი, ვოლფრამი, მოლიბდენი, ნიობიუმი. მონაცემებს კალციუმთერმია და მაგნიუმთერმია ეწოდება.

აპლიკაციის მახასიათებლები

რა არის ტუტე დედამიწის ლითონების გამოყენება? კალციუმი და მაგნიუმი გამოიყენება მსუბუქი შენადნობების და იშვიათი ლითონების დასამზადებლად.

მაგალითად, მაგნიუმს შეიცავს დურალუმინის შემადგენლობა, ხოლო კალციუმი არის ტყვიის შენადნობების კომპონენტი, რომელიც გამოიყენება საკაბელო გარსების მისაღებად და საკისრების შესაქმნელად. ტუტე დედამიწის ლითონების ფართო გამოყენება ტექნოლოგიაში ოქსიდების სახით. (კალციუმის ოქსიდი) და დამწვარი მაგნიუმი (მაგნიუმის ოქსიდი) საჭიროა სამშენებლო ინდუსტრიისთვის.

როდესაც კალციუმის ოქსიდი წყალთან ურთიერთქმედებს, სითბოს მნიშვნელოვანი რაოდენობა გამოიყოფა. (კალციუმის ჰიდროქსიდი) გამოიყენება სამშენებლო. ამ ნივთიერების თეთრი სუსპენზია (ცაცხვის რძე) გამოიყენება შაქრის ინდუსტრიაში ჭარხლის წვენის გასაწმენდად.

მეორე ჯგუფის ლითონების მარილები

მაგნიუმის, ბერილიუმის, ტუტე მიწის ლითონების მარილების მიღება შესაძლებელია მათი ოქსიდების მჟავებთან ურთიერთქმედებით. ამ ელემენტების ქლორიდები, ფტორიდები, იოდიდები თეთრი კრისტალური ნივთიერებებია, ძირითადად წყალში ხსნადი. სულფატებს შორის მხოლოდ მაგნიუმის და ბერილიუმის ნაერთებს აქვთ ხსნადობა. შეინიშნება მისი კლება ბერილიუმის მარილებიდან ბარიუმის სულფატებამდე. კარბონატები პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში ან აქვთ მინიმალური ხსნადობა.

ტუტე დედამიწის ელემენტების სულფიდები მცირე რაოდენობით გვხვდება მძიმე ლითონებში. თუ მათ მიმართ შუქს, შეგიძლიათ მიიღოთ სხვადასხვა ფერები. სულფიდები შედის მანათობელ ნაერთებში, რომელსაც ფოსფორი ეწოდება. წაისვით მსგავსი საღებავები მანათობელი ციფერბლების, საგზაო ნიშნების შესაქმნელად.

გავრცელებული ტუტე დედამიწის ლითონის ნაერთები

კალციუმის კარბონატი არის ყველაზე გავრცელებული ელემენტი დედამიწის ზედაპირზე. ეს არის ისეთი ნაერთების განუყოფელი ნაწილი, როგორიცაა კირქვა, მარმარილო, ცარცი. მათ შორის მთავარი განაცხადი კირქვაა. ეს მინერალი შეუცვლელია მშენებლობაში, იგი ითვლება შესანიშნავ სამშენებლო ქვად. გარდა ამისა, ამ არაორგანული ნაერთისგან მიიღება ცაცხვი და ჩამქრალი ცაცხვი, მინა და ცემენტი.

დაქუცმაცებული კირის გამოყენება ხელს უწყობს გზების გამაგრებას, ფხვნილის წყალობით კი ნიადაგის მჟავიანობა შეიძლება შემცირდეს. წარმოადგენს უძველესი ცხოველების ჭურვებს. ეს ნაერთი გამოიყენება რეზინის, ქაღალდის და სასკოლო ფანქრების შესაქმნელად.

მარმარილო მოთხოვნადია არქიტექტორებსა და მოქანდაკეებში. სწორედ მარმარილოსგან შეიქმნა მიქელანჯელოს მრავალი უნიკალური ქმნილება. მოსკოვის მეტროსადგურების ზოგიერთი ნაწილი მოპირკეთებულია მარმარილოს ფილებით. მაგნიუმის კარბონატი დიდი რაოდენობით გამოიყენება აგურის, ცემენტის, მინის წარმოებაში. ის საჭიროა მეტალურგიულ მრეწველობაში ნარჩენი ქანების მოსაშორებლად.

კალციუმის სულფატი, რომელიც ბუნებაში გვხვდება თაბაშირის (კალციუმის სულფატის კრისტალური ჰიდრატი) სახით, გამოიყენება სამშენებლო ინდუსტრიაში. მედიცინაში ამ ნაერთს იყენებენ თაბაშირის დასამზადებლად, ასევე თაბაშირის სახსრის შესაქმნელად.

ალაბასტრი (ნახევრად წყლის თაბაშირი) წყალთან ურთიერთობისას გამოყოფს უზარმაზარ სითბოს. ეს ასევე გამოიყენება ინდუსტრიაში.

ეფსომის მარილი (მაგნიუმის სულფატი) გამოიყენება სამკურნალოდ, როგორც საფაღარათო საშუალება. ამ ნივთიერებას მწარე გემო აქვს, ის ზღვის წყალშია.

ბარიტის ფაფა (ბარიუმის სულფატი) წყალში არ იხსნება. ამიტომ ამ მარილს რენტგენის დიაგნოსტიკაში იყენებენ. მარილი აყოვნებს რენტგენის სხივებს, რაც შესაძლებელს ხდის კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის დაავადებების აღმოჩენას.

ფოსფორიტები (კლდე) და აპატიტები შეიცავს კალციუმის ფოსფატს. ისინი საჭიროა კალციუმის ნაერთების მისაღებად: ოქსიდები, ჰიდროქსიდები.

კალციუმს განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს ცოცხალი ორგანიზმებისთვის. სწორედ ეს ლითონია აუცილებელი ძვლის ჩონჩხის ასაგებად. კალციუმის იონები აუცილებელია გულის მუშაობის დასარეგულირებლად, სისხლის შედედების გასაძლიერებლად. მისი დეფიციტი იწვევს ნერვული სისტემის ფუნქციონირების დარღვევას, შედედების დაქვეითებას, ხელების სხვადასხვა საგნების ნორმალურად დაჭერის უნარის დაკარგვას.

ჯანმრთელობის პრობლემების თავიდან ასაცილებლად, ადამიანმა ყოველდღიურად უნდა მოიხმაროს დაახლოებით 1,5 გრამი კალციუმი. მთავარი პრობლემა ის არის, რომ იმისათვის, რომ ორგანიზმმა 0,06 გრამი კალციუმი აითვისოს, საჭიროა 1 გრამი ცხიმის ჭამა. ამ ლითონის მაქსიმალური რაოდენობა გვხვდება სალათის ფოთოლში, ოხრახუში, ხაჭო და ყველი.

დასკვნა

პერიოდული ცხრილის მთავარი ქვეჯგუფის მეორე ჯგუფის ყველა წარმომადგენელი აუცილებელია თანამედროვე ადამიანის ცხოვრებისა და მოღვაწეობისთვის. მაგალითად, მაგნიუმი არის ორგანიზმში მეტაბოლური პროცესების სტიმულატორი. ის აუცილებლად უნდა იყოს ნერვულ ქსოვილში, სისხლში, ძვლებში, ღვიძლში. მაგნიუმი მცენარეებში ფოტოსინთეზის აქტიური მონაწილეა, რადგან ის ქლოროფილის განუყოფელი ნაწილია. ადამიანის ძვლები მთლიანი წონის დაახლოებით მეხუთედს შეადგენს. ისინი შეიცავს კალციუმს და მაგნიუმს. ოქსიდებმა, ტუტე მიწის ლითონების მარილებმა იპოვეს სხვადასხვა გამოყენება სამშენებლო ინდუსტრიაში, ფარმაცევტულ და მედიცინაში.