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Anorganische Chemie - 2. Hauptgruppe des PSE, Erdalkalimetalle

Kursangebot | Anorganische Chemie | 2. Hauptgruppe des PSE, Erdalkalimetalle

Anorganische Chemie

2. Hauptgruppe des PSE, Erdalkalimetalle

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2. Hauptgruppe, Erdalkalimetalle
2. Hauptgruppe, Erdalkalimetalle

Die Elemente der zweiten Gruppe besitzen 2 Valenzelektronen in ihrer Valenzschale und erreichen die Edelgaskonfiguration indem sie zwei Ihrer Außenelektronen abgeben. Man bezeichnet diese Gruppe als Erdalkalimetalle. Ihre Reaktivität steigt mit der steigenden Ordnungszahl kontinuierlich an. Abgesehen von Beryllium, welches hart und spröde ist, sind die anderen Erdalkalimetalle weich und sehr gut verformbar. Zudem besitzen sie einen typischen metallischen Glanz, der aber infolge von Oxidation an der Oberfläche kurzfristig vergeht. Zudem handelt es sich bei Erdalkalimetallen um Leichtmetallen, die allesamt Dichten von weniger als $ 4,5 \frac{g}{cm^3} $ aufweisen. 

Merke

Hier klicken zum AusklappenErdalkalimetalle besitzen eine besonders gute Reaktivität mit Nichtmetallen wie Sauerstoff oder Chlor.

Beispiel

Hier klicken zum AusklappenDie wichtigsten Vertreter für industrielle Prozesse in dieser Gruppe sind Magnesium und Calcium. Ersteres besonders als Bestandteil von Legierungen. Zudem nutzt man Beryllium häufig als Bestandteil in Kupferlegierungen zur Steigerung der Härte. Calcium wird weniger als Legierungselement verwendet als vielmehr zur Reduktion.

Merke

Hier klicken zum AusklappenElemente der 2. Hauptgruppe: Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba), Radium(Ra) [radioaktiv]  

Versuchsvideo: Temperaturerniedrigung

Video: 2. Hauptgruppe des PSE, Erdalkalimetalle

 Zum Auflösen von Calciumchlorid Hexahydrat $ CaCl_2 \cdot 6 H_2O $ bzw. $ CaCl_2 $ wasserhaltig) wird Wärme, die sogenannte Lösungswärme, benötigt. Diese dient dem Überwinden der Gitterenergie des Salzkristalls. Der Prozess des Auflösens ist damit endotherm, er entzieht dem System Wärme, die Lösung wird kälter. Dieser Effekt wird für sogenannte Kältemischungen genutzt.

Versuchsvideo: Nachweisreaktion 2. Nebengruppe

Video: 2. Hauptgruppe des PSE, Erdalkalimetalle

 In diesem Versuch werden Lösungen von Salzen der Metalle der 2. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente mit Natronlauge NaOH versetzt.

Bei der Zugabe zu der Zinkionen enthaltenen Lösung entsteht erst in Wasser unlösliches Zinkhydroxid $ Zn(OH)_2$, was durch den farblosen Niederschlag zu erkennen ist. Wird ein Überschuss an NaOH zugesetzt, so löst sich der Niederschlag unter Bidlung des Zinkat-Komplexes $ Na[Zn(OH)_4]$ auf, die Lösung entfärbt sich.

Bei Zugabe von $NaOH$ zu einer cadmiumhaltigen Lösung entsteht ein farbloser Niederschlag von Cadmiumhydroxid $ Cd(OH)_2$ , welcher sich auch nicht im Überschuss von $NaOH$ auflöst.

Wird Natronlauge zu einer Quecksilbersalzlösung gegeben, so bildet sich kein Hydroxid, sondern Quecksilber(II)-oxid $ HgO$, erkennbar an der gelben Färbung.

Ordnungszahlen, Elektronegativität und atomare Masse:

Beryllium: 4 | 1,5 | 9,01 (in u)

Magnesium: 12 | 1,7 | 24,30

Calcium: 20 | 2,0 | 40,07

Strontium: 38 | 1,7 | 87,62

Barium: 56 | 1,6 | 137,32

Radium: 88 | 1,0 | 226