Berylowce - Ogólna charakterystyka berylowców Właściwości berylowców Ważniejsze reakcje berylowców Ważniejsze związki berylowców

Charakterystyka berylowców Promienie atomowe i jonowe berylowców wzrastają wraz ze wzrostem liczby atomowej Z, lecz są mniejsze niż leżących w tych samych okresach litowców Dwa elektrony walencyjne tworzące wiązania metaliczne, mniejsza średnica promienia atomowego powodują, że są one twardsze niż litowce i mniej aktywne chemicznie Maja niską elektroujemność, są elektronodawcami (elektronodonorami), są dobrymi reduktorami, w związkach występują jako kationy Me2+

Charakterystyka berylowców - cd Wzrost promienia atomowego skutkuje zmniejszeniem energii jonizacji a więc aktywność chemiczna w grupie wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej Z z tym, że wartość energii jonizacji pierwszego stopnia jest niższa niż energia jonizacji drugiego stopnia Energia jonizacji jest jednak większa niż energia jonizacji litowców leżących w tych samych okresach Berylowce barwią płomień palnika gazowego: Wapń – ceglasto-czerwony; stront – czerwony; bar – żółtozielony; rad – karminowy (beryl i magnez nie zmieniają barwy płomienia)

Charakterystyka berylowców - cd Berylowce w związkach chemicznych występują na stopniu utlenienia +II, tworzą tlenki o ogólnym wzorze MeO i wodorki MeH2, w związkach berylowców występują wiązania jonowe, wyjątek stanowi beryl, który ma tendencję do tworzenia wiązań kowalencyjnych Wszystkie berylowce, ich tlenki oraz wodorotlenki mają charakter zasadowy z wyjątkiem berylu, którego tlenek i wodorotlenek ma charakter amfoteryczny, właściwości zasadowe wzrastają wraz ze wzrostem liczby atomowej w grupie

Charakterystyka berylowców - cd Berylowce nie występują w stanie wolnym, główne związki to: chlorki, węglany(IV), krzemiany i glinokrzemiany, ortofosforany(V) oraz siarczany(VI) Metale o silnym połysku metalicznym, szybko matowieją pod wpływem tlenu, wody i CO2 Temperatury topnienia i wrzenia berylowców oraz gęstości a także twardości są wyższe niż litowców, jednak są metalami dość miękkimi ale kruchymi, wyjątek stanowi beryl, który jest metalem twardym ale kruchym

Beryl

Wapń

Stront

Bar

Najważniejsze reakcje berylowców Reakcje berylowców z tlenem: 2Me + O2  2MeO (rozdrobniony stront, bar, rad w kontakcie z powietrzem zapalają się samorzutnie) Bar po ogrzaniu i w nadmiarze tlenu tworzy nadtlenek: Ba + O2  BaO2

Najważniejsze reakcje berylowców - cd Reakcje berylowców z wodą: z wyjątkiem berylu reagują wg równania: Me + 2H2O  Me(OH)2 + H2 Beryl nie reaguje z wodą, ponieważ jest pokryty warstewką tlenku berylu, magnez w temp. pokojowej reaguje bardzo słabo (powierzchnia pokrywa się pasywną warstewką wodorotlenku magnezu bardzo słabo rozpuszczalnego w wodzie) , reakcja przebiega szybciej w temp. 70oC, wapń w zimnej wodzie reaguje stosunkowo wolno, pozostałe berylowce reagują gwałtownie

Najważniejsze reakcje berylowców - cd Reakcje berylowców z kwasami: większość roztwarza się w kwasach, powstają odpowiednia sól berylowca i wodór, wyjątek stanowią stront i bar, które w reakcji z H2SO4 pokrywają się warstewką siarczanu(VI) Be + 2HCl  BeCl2 + H2 Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 3Ca + 2H3PO4  Ca3(PO4)2 + 3H2

Najważniejsze reakcje berylowców - cd Sole berylowców: na ogół dobrze rozpuszczają się w wodzie, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie to fluorki Mg, Ca, Ba, siarczki Mg i Ca, siarczany(VI) Ca i Ba, węglany(IV) i ortofosforany(V) Ma, Ca i Ba Sole rozpuszczalne w wodzie pochodzące od słabych kwasów i kwasów średniej mocy ulegają hydrolizie anionowej, wodne roztwory tych soli mają odczyn zasadowy, natomiast pochodzące od mocnych kwasów nie ulegają hydrolizie, ich wodne roztwory mają odczyn obojętny, wodne roztwory soli berylu mają odczyn kwasowy – ulegają hydrolizie kationowej

Najważniejsze reakcje berylowców - cd Reakcje z wodorotlenkami: w roztworach silnych zasad roztwarza się tylko beryl, który ma właściwości amfoteryczne, powstaje tetrahydroksoberylinian (np. sodu) rozpuszczalny w wodzie Be + 2NaOH + 2H2O  Na2[Be(OH)4] + H2 (beryl w związkach występuje na hybrydyzacji sp3 – stąd jego nieco odmienne właściwości niż pozostałych berylowców)

Związki berylowców Tlenki berylowców: reagują z wodą (z wyjątkiem tlenku berylu) MeO + H2O  Me(OH)2 Reakcje tlenku berylu – właściwości amfoteryczne BeO + 2NaOH(aq) + H2O  Na2[Be(OH)4] (aq) BeO + 2NaOH(s)  Na2BeO2(s) + H2O (stapiany) BeO + 2HCl  BeCl2 + H2O

Związki berylowców - cd Wodorki berylowców: mają charakter zasadowy, reagują z wodą dając wodorotlenek i wodór MeH2 + 2H2O  Me(OH)2 + 2H2 Wodorotlenki berylowców Wodorotlenek berylu ma właściwości amfoteryczne, pozostałe mają właściwości zasadowe, wodorotlenek berylu jest nierozpuszczalny w wodzie, magnezu bardzo słabo rozpuszcza się, natomiast pozostałych berylowców na ogół bardzo dobrze i są mocnymi elektrolitami

Pozostałe informacje o berylowcach Otrzymywanie: - Elektroliza stopionych chlorków - Redukcja glinem węglanów magnezu lub wapnia: 3MgCO3 + 2Al  3Mg + Al2(CO3)3 3CaCO3 + 2Al  3Ca + Al2(CO3)3 Toksyczność – berylowce i ich związki są z reguły bardzo toksyczne, wyjątek stanowią nierozpuszczalne w wodzie sole baru (BaSO4)