Kovy alkalických zemin

-          mezi kovy alkalických zemin patří vápník, stroncium, baryum a radium

-          v periodické tabulce prvků se nachází ve 2. Skupině

-          elektronová konfigurace valenčních elektronů je ns^2

PRVEK

         ZNAČKA

               Z

                 ELEKTRONOVÁ KONFIGURACE

                                        ELEKTRONEGATIVITA

VÁPNÍK

         Ca

               20

                 [Ar]4 s^2

                                        1,0

STRONCIUM

         Sr

               38

                 [Kr]5 s^2

                                        0,99

BARYUM

         Ba

               56

                 [Xe]6 s^2

                                        0,97

RADIUM

         Ra

               88

                 [Rn]7 s^2

                                        0,97


Chemické vlastnosti prvků

-          vápník, stroncium a baryum jsou svými vlastnostmi blízké těžším alkalickým kovům

-          kvůli nízké elektronegativitě vápníku, stroncia a barya je pro ně příznačná tvorba
iontových vazeb

-          Ca, Sr a Ba jsou měkké, snadno tavitelné a na vzduchu nestálé, spontánně reagují s vodou
za vzniku hydroxidů a vývoje vodíku

Výroba

-          elektrolýzou tavenin chloridů

-          redukcí příslušných halogenidů sodíkem:   CaCl[2] + 2 Na  →  2 NaCl + Ca

Jednotlivé prvky

1.      Vápník

Objevitel: sir Humphrey Davy (1808)

-          šedobílý, na čerstvém řezu lesklý, měkký, neušlechtilý kov

-          snadno se rozpouští ve zředěných minerálních kyselinách:  Ca  +  2HCl  →  CaCl[2]  +
H[2]

-          ve sloučeninách se vyskytuje v oxidačním stupni II

-          vytváří také komplexní sloučeniny, ve kterých má koordinační číslo 6

-          Vodné roztoky solí vápníku jsou bezbarvé, nerozpustné sloučeniny vápníku jsou bílé,
barevné výjimky: chroman vápenatý CaCrO[4] - žlutý, boritan vápenatý Ca[3](BO[3])[2] – modrý,
silicid vápenatý CaSi[2] - černý

-          Zdrojem pro výrobu vápenatých sloučenin = vápenec CaCO[3]

-          technický význam mají hlavně CaO, Ca(OH)[2], CaCl[2], CaC[2] a CaCN[2]

·         Oxid vápenatý se vyrábí ve vápenkách žíháním vápence na 900°C:  CaCO[3]    →  CaO + CO[2
]Má rozsáhlé využití ve stavebnictví, slouží k výrobě Ca(OH)[2], uplatňuje se jako přísada
v hutnictví a sklářském průmyslu, používá se také jako hnojiva.

·         Hydroxid vápenatý, který se připravuje hašením CaO s vodou, je nezbytný při výrobě
Na[2]CO[3] Solvayovým pochodem, při výrobě papíru, hnojiv, zpracování surových kůží,
v cukrovarnictví a samozřejmě ve stavebnictví.

·         Chlorid vápenatý se vyrábí reakcí vápence s kyselinou chlorovodíkovou:

CaCO[3]  +  2 HCl  →  CaCl[2] + CO[2] + H[2]O

2.      Stroncium

Objevitel: Martin Heinrich Klaproth, Adair Crewford (1790)

-          šedobílý, lesklý a poměrně měkký kov

-          kovové stroncium se na vzduchu rychle pokrývá nažloutlou vrstvou oxidu strontnatého

-          chemicky velmi reaktivní prvek, s řadou ostatních prvků se přímo slučuje

-          ve sloučeninách vystupuje téměř bez výjimky jako dvojmocný kation Sr^2+

-          výroba kovového stroncia se provádí elektrolýzou tavenin jeho halogenidů nebo
aluminotermickou redukcí oxidu strontnatého:   3SrO + 2Al  →  3Sr + Al[2]O[3]

·         Chlorid strontnatý SrCl[2]se používá do zubních past pro citlivé zuby

·         Oxid strontnatý SrO je součástí glazur a skel

·         Titaničitan strontnatý SrTiO[3] má velmi vysoký index lomu světla a používá se v optice
a jako náhrada diamantu

·         Sulfid strontnatý SrS je součástí depilačních prostředků a luminiscenčních barev

3.      Baryum

Objevitel: sir Humphrey Davy (1808)

-          šedobílý, lesklý a měkký kov

-          chemicky značně reaktivní prvek s elektropozitivním charakterem

-          v přírodě se elementární baryum nevyskytuje, jeho výskyt je znám pouze ve sloučeninách,
ve kterých vystupuje výhradně jako dvoumocný kation Ba^2+

-          zapáleno hoří na vzduchu za vzniku oxidu BaO, peroxidu BaO[2] a nitridu Ba[3]N[2]

-          s vodou bouřlivě reaguje za vzniku hydroxidu Ba(OH)[2] a vývoje vodíku

-          dobře se rozpouští ve zředěných minerálních kyselinách:    Ba + 2HCl  →  BaCl[2] + H[2]

-          barnaté soli jako BaCl[2], BaCO[3], Ba(NO[3])[2], BaSO[4] a BaS se vyrábí z barytu
(těživce)BaSO[4] a poměrně vzácného minerálu witheritu BaCO[3]

·         Sulfid barnatý se připravuje z barytu redukcí uhlíkem:     BaSO[4]  +  4C → BaS + 4CO

při vysoké teplotě (asi 950 – 1100°C) a je výchozí látkou pro výrobu dalších barnatých solí.

·         Chlorid barnatý BaCl[2] se vyrábí obdobnou reakcí (BaS s kyselinou chlorovodíkovou) a
používá se v ocelářství i jako složka některých tavných směsí v elektrometalurgii apod.

·         Dusičnan barnatý se vyrábí pro potřeby sklářského průmyslu, velmi důležitým pigmentem je
litopon, směs BaSO[4] a ZnS, připravovaná reakcí:   BaS  +  ZnSO[4]  →  BaSO[4]  +  ZnS

4.      Radium

Objevitel: Marie Curieová a Pierre Curie (1898)

-          bílý, lesklý radioaktivní kov, chemickými vlastnostmi podobný baryu

-          v minerálních kyselinách se rozpouští za vzniku radnaté soli a vývoje vodíku, výjimkou
je reakce radia se zředěnou kyselinou dusičnou, při které se vodík neuvolňuje:

Ra + 2HCl  →  RaCl[2] + H[2]

4Ra + 10HNO[3  ]→  4Ra(NO[3])[2] + N[2]O + 5H[2]O

-          všechny sloučeniny radia se velmi podobají sloučeninám barya. Pouze nerozpustné soli
radia jsou o něco rozpustnější než barnaté a všechny soli radia jsou silně radioaktivní

-          elementární radium lze připravit elektrolytickým rozkladem chloridu radnatého

-          průmyslově se vyrobí několik gramů radia ročně, což stačí pokrýt celosvětovou potřebu

-          radium se využívá v tzv. radioterapii k ozařování zhoubných nádorů