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 ua 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 tāua le mātauina o le beryllium e tulaga ese ma e matuā itiiti sona tali atu nai lo isi vaega. E lē vave foʻi ona tali atu le Beryllium i le vai i tulaga masani auā e fausia ai se vaega manifinifi o le oxide e puipuia ai lona fogāeleele.
3. Tali atu i le Vai
O se tasi o meatotino fa'akemikolo iloga o u'amea alkaline earth o lo latou gafatia lea e tali atu ai ma le vai, e ui lava e le vave e pei o u'amea alkali (vaega 1).
– Be: e toetoe lava a lē tali atu i le vai ona o le vaega mautu o le BeO.
– Mg: e telegese le tali atu pe a fa'aaoga le vai malulu, ae vave tele ona tali atu pe a fa'aaoga le vai vevela po'o le ausa.
– Ca, Sr, Ba: fa'afetaui ma le vai malulu e maua ai hydroxides ma le kesi haitorosene.
Fa'ata'ita'iga o le tali atu:
– Mo le kalisiu:
Ca(s) + 2H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + H₂(g)
– Mo le magnesium faatasi ai ma le ausa vai:
Mg(s) + H₂O(g) → MgO(s) + H₂(g)
O lenei tali atu e faʻaalia ai o uʻamea alkaline earth o ni mea faʻaitiitia malolosi, aua e mafai ona latou faʻaitiitia le vai i le kesi haitorosene.
4. Tali atu i le Okesene ma le Fausiaina o le Oxide
E masani ona tali atu u'amea alkaline earth ma le okesene e fausia ai oxides. O oloa autū e masani lava o oxides faigofie (MO). Peita'i, e mafai fo'i e elemene mamafa ona fausia ai peroxides.
– Mg + O₂ → MgO
– 2Ca + O₂ → 2CaO (autu)
– E masani ona fausia e le Ba le BaO₂ (peroxide) i lalo o nisi o tulaga:
BaO₂ + O₂ → BaO₂
E fa'ateleina le tulaga fa'avae o oxides mai luga i lalo. O le BeO e amphoteric (e mafai ona acidic ma le base ), o le MgO e vaivai le fa'avae, ae o le CaO, SrO, ma le BaO e malolosi le fa'avae ma e fe'avea'i ma le vai e fausia ai hydroxides.
5. Fausiaina o le Hydroxide ma Meatotino Faavae
O hydroxides alkaline earth e iai le fua fa'atatau lautele M(OH)₂. O le malosi fa'avae ma le solubility o hydroxides e fa'ateleina i lalo o le vaega:
– Be(OH)₂ : amphoteric, e faigata ona liu suavai.
– Mg(OH)2: fa'avae vaivai, maualalo le solubility (e ta'ua o le "susu o le magnesia" mo vaila'au fa'aitiitia le 'acid').
– Ca(OH)₂: e fai si faigofie ona liu suavai, e ta'ua o le slaked lime.
– Sr(OH)₂ ma Ba(OH)₂: fa'avae e sili atu ona solo ma malolosi.
O lenei fa'ateleina o le solubility e a'afia i le fa'aitiitia o le lattice energy ma le suiga i le hydration energy. I le aotelega, mo le vaega 2 hydroxides, e fa'ateleina i lalo le solubility ona e sili atu le fa'aitiitia o le lattice energy nai lo le fa'aitiitia o le hydration energy.
6. Tali atu i Halogens ma le Fa'avaeina o Halide
E fegalegalea'i u'amea alkaline earth ma halogens (F₂, Cl₂, Br₂, I₂) e fausia ai ionic halides ma le fua fa'atatau MX₂.
Faataitaiga:
– Mg + Cl₂ → MgCl₂
– Ca + Br₂ → CaBr₂
O halides alkaline earth e masani lava ona ionic ma e maualuga le melting points. Peita'i, e iai ni tuusaunoaga taua: O le BeCl₂ e sili atu ona covalent ma e mafai ona fausia ni polymeric structures. E le gata i lea, e eseese le solubility o halides; mo se fa'ata'ita'iga, o le CaF₂ e le lelei le soluble ona o lona maualuga o le lattice energy.
7. Tali atu i 'Āseta ma Meatotino e fai ma Sui Fa'aitiitia
E masani ona tali atu u'amea alkaline earth ma acids e maua ai masima ma le kesi haitorosene, e fa'aalia ai lo latou matafaioi o ni mea fa'aitiitia.
Faataitaiga:
– Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)
– Ca(s) + H₂SO₄(aq) → CaSO₄(s) + H₂(g)
E mafai ona fa'agesegese le tali atu o le calcium ma le sulfuric acid e ala i le fausiaina o se vaega o le CaSO₄, lea e fai si faigata ona solo. I se tulaga lautele, o le maualalo o lou alu i le vaega, o le vave foi lea o le tali atu i le acid aua e faigofie ona fa'a'okesaita le u'amea.
8. Fausiaina o Masima Carbonate, Sulfate, ma Nitrate
O masima eleele alkaline e iai se mamanu masani o le solubility:
a) Kāponitā (MCO₃)
E masani ona lē faigofie ona soluina le alkaline earth carbonates i le vai, aemaise lava le CaCO₃, SrCO₃, ma le BaCO₃. E fai si lē faigofie foʻi ona soluina le MgCO₃. E taatele tele le CaCO₃ e pei o le limestone, maamora, ma le calcite.
E pala lenei carbonate pe a fa'avevela:
– CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
e) Sulfate (MSO₄)
O le solubility o le sulfate e faʻaitiitia mai luga i lalo:
– E faigofie ona liu suavai le MgSO₄,
– E fai si faigofie ona liu suavai le CaSO₄,
– E matuā lē mafai ona liu suavai le BaSO₄ (e masani ona faʻaaogaina i togafitiga X-ray e fai ma vailaʻau faʻatusatusaga ona e saogalemu ma e lē liu suavai).
c) Nitrate (M(NO₃)₂)
E masani ona solo le alkaline earth nitrates i le vai. A fa'avevela, e masani ona pala nei nitrates i ni oxides, nitrogen dioxide, ma le oxygen:
– 2Ca(NO₃)₂ → 2CaO + 4NO₂ + O₂
9. Mea Fa'alavelave ma Meatotino Amphoteric o le Beryllium
O le Beryllium o le vaega e sili ona eseese lona lanu. Ona o lona laʻitiiti ma le maualuga o le +2 charge, o le Be²⁺ e maualuga lona polarizability, ma avea ai ona compounds ma covalent. O le Be(OH)₂ ma le BeO e amphoteric, e tali atu i acids ma bases:
– Fa'atasi ai ma le 'āseta:
Be(OH)₂ + 2HCl → BeCl₂ + 2H₂O
– Fa'atasi ai ma fa'avae malolosi (e fausia ai ni vaega o le berylate):
Be(OH)₂ + 2OH⁻ → [Be(OH)₄]²⁻
O nei meatotino lavelave e faʻaalia ai o le kemisi o le beryllium e sili atu ona tutusa ma nisi elemene e le o ni uʻamea nai lo isi uʻamea alkaline earth.
10. Faaiuga
O meatotino fa'akemikolo o elemene alkaline e matua'i a'afia lava e lo latou fa'atulagaga eletise ns², lea e fa'amautu ai i latou o ni M²⁺ ions. E fa'ateleina le tali atu mai le Be i le Ba a'o fa'aitiitia le malosi o le ionization. Latou te tali atu i le vai, acids, halogens, ma le oxygen i ni mamanu fa'apitoa: fausia ai oxides, hydroxides, ma ionic salts. E le gata i lea, o suiga o le solubility o vaila'au e pei o hydroxides, carbonates, ma sulfates e fa'aalia ai aga taua fa'avaitaimi i su'esu'ega fa'akemikolo. I totonu o ia mea, o le beryllium e tulaga ese i ona meatotino amphoteric ma uiga malolosi covalent. O le malamalama i meatotino fa'akemikolo o elemene alkaline e le gata ina taua i le teoria fa'avaitaimi ae fa'apea fo'i i pisinisi, 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.
