Uiga Fa'akemikolo o Elemene Alkaline Earth
O elemene alkaline earth o se vaega o elemene i le laulau fa'avaitaimi o lo'o i le vaega IIA (vaega 2), e pei o le beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), ma le radium (Ra). O lenei vaega ua ta'ua o le "alkaline earth" ona o latou oxides e fa'avae (alkaline) ma i aso anamua o le kemisi e masani ona maua i minerale "eleele" (papa). Mai se vaaiga fa'akemikolo, o elemene alkaline earth e iloa e lua a latou valence electrons o lea e masani ona latou fausia ai ions ma se moliaga o le +2. O lenei meatotino e taua tele i le tali atu, ituaiga o fusi, ma mamanu fa'aalia o tali atu i lenei aiga o elemene.
1. Fa'atulagaga o Eletise ma Fuainumera o le Oksidasi
I se tulaga lautele, o elemene alkaline earth e iai le faatulagaga o le eletise i fafo o le ns². O lona uiga e lua a latou eletise valence i totonu o latou atigi pito i fafo. Talu ai e sili atu ona mautu pe a latou ausia se faatulagaga o le kesi mamalu, o nei elemene e masani ona leiloa ni eletise se lua pe a latou tali atu, ma fausia ai le M²⁺ cation. O le mea lea, o le numera o le oxidation e sili ona taatele ma mautu mo elemene alkaline earth o le +2.
O le uiga masani e fausia ai +2 ions e mafua ai ona ionic ia vaila'au alkaline earth, aemaise lava mo elemene mamafa e pei o le Ca, Sr, ma le Ba. Peita'i, o elemene laiti e pei o le Be e iai ni o latou uiga eseese; o a latou vaila'au e masani ona sili atu ona covalent ona o lo latou polarizability maualuga.
2. Malosiaga o le Ionization ma le Tali atu
O le tali atu o elemene alkaline e faʻateleina mai luga i lalo o le vaega. E fesoʻotaʻi lea ma le faʻateleina o le atomic radius ma le faʻaitiitia o le ionization energy. A o e alu ifo, o le valence electrons e mamao ese mai le nucleus ma faigofie ona aveese, o lea e sili atu ai ona tali atu le elemene.
O le faasologa lautele o uiga o le tali atu e faapea:
Ia < Mg < Ca < Sr < Ba < Ra
Ae ui i lea, e tatau ona maitauina o le beryllium e tulaga ese ma e le tele sona tali atu nai lo isi vaega. E le vave ona tali atu i le vai i lalo o tulaga masani ona o se vaega manifinifi o le oxide e fausia e puipuia ai lona luga. 3. Tali atu i le Vai O se tasi o meatotino fa'akemikolo mata'ina o metala alkaline earth o lo latou gafatia e tali atu i le vai, e ui lava e le vave e pei o metala alkali (vaega 1). - Be: e toetoe lava a le tali atu i le vai ona o le vaega mautu o le BeO. - Mg: e tali atu telegese i le vai malulu, ae e vave ona tali atu i le vai vevela po'o le ausa. - Ca, Sr, Ba: e tali atu i le vai malulu e gaosia ai hydroxides ma le hydrogen gas. Fa'ata'ita'iga o tali atu: - Mo le calcium: Ca(s) + 2H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + H₂(g) - Mo le magnesium i le ausa: Mg(s) + H₂O(g) → MgO(s) + H₂(g) O nei tali atu e fa'aalia ai o metala alkaline earth o ni mea fa'aitiitia malolosi, aua e mafai ona latou fa'aitiitia le vai i le hydrogen gas. 4. Tali atu i le Okesene ma le Fausiaina o le Okisi E masani ona tali atu elemene alkaline earth ma le okesene e fausia ai okisi. O le oloa autu e masani lava o se okisi faigofie (MO). Ae ui i lea, e mafai foi e elemene mamafa ona fausia ni peroxide. - Mg + O₂ → MgO - 2Ca + O₂ → 2CaO (autu) - E masani ona fausia e Ba le BaO₂ (peroxide) i lalo o nisi o tulaga: Ba + O₂ → BaO₂ O le tulaga masani o okisi e faateleina mai luga i lalo. O le BeO e amphoteric (e mafai ona acidic ma le faavae), o le MgO e vaivai le faavae, ae o le CaO, SrO, ma le BaO e malolosi le faavae ma tali atu i le vai e fausia ai ni hydroxide. 5. Fausiaina o le Hydroxide ma le Tulaga Masani O hydroxide alkaline earth e iai le fua masani M(OH)₂. O le malosi faavae ma le solubility o hydroxide e faateleina mai luga i lalo o le vaega: - Be(OH)₂: amphoteric, e le faigofie ona soluble. - Mg(OH)₂: fa'avae vaivai, maualalo le solubility (e ta'ua o le "susu o le magnesia" mo antacids). - Ca(OH)₂: e fai si soluble, e ta'ua o le slaked lime. - Sr(OH)₂ ma Ba(OH)₂: e sili atu ona soluble ma sili atu ona malolosi fa'avae. O lenei fa'ateleina o le solubility e a'afia i le fa'aitiitia o le malosi o le lattice ma suiga i le malosi o le hydration. I le aotelega, mo le vaega 2 hydroxides, e fa'ateleina le solubility i lalo ona o le malosi o le lattice e fa'aitiitia tele nai lo le fa'aitiitia o le malosi o le hydration. 6. Tali atu i Halogens ma le Fa'avaeina o Halide O metala alkaline earth e tali atu i halogens (F₂, Cl₂, Br₂, I₂) e fausia ai ionic halides ma le fua fa'atatau MX₂. Faʻataʻitaʻiga: - Mg + Cl₂ → MgCl₂ - Ca + Br₂ → CaBr₂ O halides alkaline earth e masani lava ona ionic ma e maualuga le melting points. Peitaʻi, e iai ni tuusaunoaga taua: O le BeCl₂ e sili atu le covalent ma e mafai ona fausia ni polymeric structures. E le gata i lea, e eseese le solubility o halides; mo se faʻataʻitaʻiga, o le CaF₂ e le lelei le soluble ona o lona lattice energy maualuga tele. 7. Tali atu i Acids ma Meatotino o ni Reducer Agents E masani ona tali atu halides alkaline earth ma acids e maua ai masima ma le hydrogen gas, e faʻaalia ai lo latou matafaioi o ni reducers. Faʻataʻitaʻiga: - Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g) - Ca(s) + H₂SO₄(aq) → CaSO₄(s) + H₂(g) E mafai ona faʻagesegese le tali atu o le calcium ma le sulfuric acid ona o le fausiaina o se vaega o le CaSO₄ lea e le lelei le soluble. I se tulaga lautele, o le maualalo o le vaega, o le vave foi lea o le tali atu i acids aua e faigofie ona fa'a'okesaita le u'amea. 8. Fausiaina o Masima Carbonate, Sulfate, ma Nitrate O masima alkaline earth e iai se mamanu masani o le solubility: a) Carbonate (MCO₃) O carbonates alkaline earth e masani ona faigata ona fa'a'asu i le vai, aemaise lava le CaCO₃, SrCO₃, ma le BaCO₃. E faigata foi ona fa'a'asu le MgCO₃. E masani lava ona fa'a'asu le CaCO₃ e pei o le limestone, ma'amora, ma le calcite. O nei carbonates e pala pe a fa'avevela: - CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g) b) Sulfate (MSO₄) E fa'aitiitia le solubility o sulfates mai luga i lalo: - E faigofie ona soluble le MgSO₄, - E fai si soluble le CaSO₄, - E matua le soluble lava le BaSO₄ (e masani ona fa'aaogaina i faiga x-ray o se mea e fa'atusatusa ai le eseesega ona e saogalemu ma e le soluble). c) Nitrate (M(NO₃)₂) E masani ona soluble le alkaline earth nitrates i le vai. Pe a fa'avevela, e masani ona pala nei nitrates i oxides, nitrogen dioxide, ma oxygen: - 2Ca(NO₃)₂ → 2CaO + 4NO₂ + O₂ 9. Complexes ma Amphoteric Properties o le Beryllium O le Beryllium o le sui e sili ona eseese. Ona o lona la'ititi ma le maualuga o le +2 charge, o le Be²⁺ e iai sona malosiaga tele i le polarizing o lea e sili atu ona covalent ona compounds. O le Be(OH)₂ ma le BeO e amphoteric, e mafai ona tali atu i acids ma bases: - Faatasi ai ma acids: Be(OH)₂ + 2HCl → BeCl₂ + 2H₂O - Faatasi ai ma bases malolosi (e fausia ai ni beryllate complexes): Be(OH)₂ + 2OH⁻ → [Be(OH)₄]²⁻ O nei meatotino faigata e faailoa mai ai o le kemisi o le beryllium e sili atu ona tutusa ma nisi o nonmetals nai lo isi metals alkaline earth. 10. Faaiuga O meatotino kemisi o elemene alkaline earth e matua aafia lava e lo latou ns² electron configuration lea e avea ai i latou ma mautu i le tulaga o M²⁺ ions. E faateleina le reactivity mai le Be i le Ba a o faaitiitia le ionization energy. Latou te tali atu ma le vai, acids, halogens, ma le oxygen i se mamanu masani: fausia ai oxides, hydroxides, ma ionic salts. E le gata i lea, o suiga i le solubility o compounds e pei o hydroxides, carbonates, ma sulfates e faaalia ai aga masani taua i le auiliiliga o kemisi. O le beryllium e tulaga ese i ona uiga amphoteric ma uiga malolosi covalent. O le malamalama i uiga fa'akemikolo o metala alkaline e taua e le gata i le teoria fa'avaitaimi ae fa'apea fo'i i fa'aoga tau alamanuia, siosiomaga, ma fa'aoga i aso uma—mo se fa'ata'ita'iga, i le lime (CaO/Ca(OH)₂), minerale carbonate, Mg(OH)₂ antacids, ma e o'o lava i le BaSO₄ i vaila'au.
