Щелочноземельные металлы — простые вещества, группа
элементов таблицы Менделеева, имеющие сходные свойства. К ним относят бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. Название группы объясняется тем, что элементы способны образовывать щелочи, а их оксиды похожи некоторыми свойствами на окислы алюминия и железа, которые раньше называли «землями».
Щелочноземельные металлы отличаются химической активностью, поэтому в чистом виде не встречаются. Входят в состав минералов. Больше всего на Земле кальция — он содержится в мраморах, гранитах, известняках. Барий и радий встречаются редко. Радий всегда сопутствует урановым рудам.
Свойства
Все элементы — твердые вещества, ножом можно резать только стронций. Все — серебристо-серые, обладают такими классическими металлическими свойствами, как электропроводность и теплопроводность.
Химическая активность возрастает по мере увеличения размера атома, от бериллия к радию. Бериллий покрывается на воздухе оксидной пленкой и дальше уже вступает в реакции только со фтором или при очень высоких температурах. Магний тоже окисляется на поверхности и далее ведет себя достаточно пассивно. Кальций постепенно весь окисляется во влажном воздухе, горит, стоит его слегка нагреть, растворяется в воде. Барий, стронций и радий на воздухе взаимодействуют не только с кислородом, но и с азотом, поэтому для хранения их помещают в герметичные емкости и заливают керосином.
 |
 |
 |
| Кальций окись | Магний металлический (стружка) | Магнесальт (бишофит) |
Щелочноземельные металлы растворяются в кислотах, образуют соли. С водой образуют щелочи, сила которых растет от магния к радию. Все, кроме бериллия и магния, легко реагируют с неметаллами.
Cа и Mg являются важными биогенными элементами. Кальций нужен для скелета, зубов животных и людей, работы мышц; регулирует свертываемость крови.
Магний содержится в живых клетках, он есть в хлорофилле, способствует функционированию ферментных реакций, нервной системы, синтезу нуклеиновых кислот. В очень небольших количествах в нашем организме есть и стронций. Барий, радий, бериллий и их соединения токсичны для всего живого.
Применение
- Бериллий входит в состав большого количества минералов, например, изумруда, аквамарина, гелиодора. Используется при выпуске сплавов, в том числе для атомных станций; топлива для ракет.
- Кальций — составная часть многих стройматериалов. Востребован в производстве огнеупорных материалов, топлива, лекарственных веществ.
- Магний — легкий металл, хорошо поддающийся обработке ковкой, прокатом и т.п. Обладает восстановительными свойствами, востребованными в металлотермии. Входит в состав многих современных магниевых сплавов; из них изготавливают листы, профили, детали, для которых имеет значение вес, например, корпуса ноутбуков, смартфонов. Магниевые сплавы нужны в авиационной, автомобильной, электронной, космической, военной, приборостроительной отраслях. Магний содержится в магнезите, бишофите (магнесальте), карналлите, доломите и др. Соли магния определяют жесткость воды, их много в морской воде.
- Стронций и его соли содержатся как примеси во многих минералах.
Промышленное значение имеют целестин и стронцианит. Основные сферы применения — радиоэлектроника; металлургия (легирование сплавов, удаление серы из сталей, чугуна, меди); атомная энергетика; пиротехника (окрашивает пламя в ярко-красный цвет); производство магнитных материалов, чистого урана, сверхпроводящей керамики; изготовление вакуумных приборов, химических источников тока. Изотоп стронция применяется в медицине как средство против злокачественных опухолей. - Барий добывают из таких минералов, как барит, витерит. Соединения бария применяются в атомной энергетике, вакуумных приборах, для получения оптических линз, стекол для урановых стержней, пьезоэлектрических приборов, сверхпроводящей керамики; источников тока; металлических жидких теплоносителей. Сульфат бария не водорастворим, поэтому не токсичен. Используется в рентгеноскопии как контрастное вещество.
- Радий — самый редкий элемент из группы щелочноземельных металлов. К настоящему времени, ученые всего мира смогли получить лишь 1,5 кг чистого вещества. Радиоактивен. Востребован в ядерных исследованиях, в медицинских целях для облучения опухолей. В 70-х годах на основе радия часто делали светящиеся краски для подсветки элементов приборов, стрелок и т.п. Сейчас от этой практики отказались, так как радий очень опасен для человека, даже в микроскопических дозах.