فلزات قلیایی خاکی

منیزیم ، کلسیم ، استرانسیم و باریم – عناصر حاصل از فلزات قلیایی خاکی توسط شیمی دان انگلیسی سر همفری دیوی در سال 1808 ، با استفاده از روش الکترولیتی که قبلاً برای جداسازی فلزات قلیایی پتاسیم و سدیم استفاده کرده بود ، به عنوان فلزات ناخالص جدا شد. یک فلز قلیایی خاکی دیگر ، استرونتیا (اکسید استرانسیم) ، توسط شیمی دانان لندن ویلیام کروئیکسانک و آدیر کرافورد در سال 1789 در بررسی یک ماده معدنی (کربنات استرانسیم) یافت شده در یک معدن سرب در Strontian در Argyllshire ، اسکاتلند شناسایی شد. بعداً فلزات قلیایی-خاکی با کاهش نمکهای آنها با فلزات قلیایی آزاد تولید شدند و از این طریق (اثر پتاسیم بر کلرید بریلیم) بود که برلیوم ابتدا توسط شیمیدان آلمانی فردریش وهلر و شیمیدان فرانسوی آنتوان بسی جدا شد.

مگنزیا (این نام احتمالاً از مگنزیا ، منطقه ای از تسالالی در یونان گرفته شده است) ، اکسید منیزیم ، توسط شیمی دان اسکاتلندی جوزف بلک در سال 1755 نشان داده شد که یک قلیای خاکی متفاوت از آهک است. هرگز تولید تجاری این فلز صورت نگرفته است و اگرچه ترکیبات آن در نیمه اول قرن 20 برای درمان سرطان اغلب مورد استفاده قرار می گرفت ، اما جایگزین های گران قیمت آنها تا حد زیادی جایگزین شده است. در سال 1774 کارل ویلهلم شیله ، شیمی دان سوئدی که اکسیژن را کشف کرد ، دریافت که ماده معدنی بنام spar یا barys (یونانی: “سنگین”) حاوی قلیایی خاکی جدیدی است که به باریتا (اکسید باریم) معروف شد.

فلزهای بازی قلیایی-خاکی به عناصر گروه دوم جدول تناوبی شامل شش عنصر ؛ بریلیوم و منیزیم ، کلسیم ، استرانسیوم ، باریم و رادیوم که آرایش الکترونی آن‌ها به ns۲ ختم می‌شود، می‌گویند. همچنین این عناصر در ترکیب با اکسیژن، اکسیدها را همچون «استرانسیوم اکسید» ( S r O ) تولید و کلسیم، استرانسیوم و باریم در واکنش با آب تولید گاز هیدروژن و هیدروکسید می‌کنند. به دلیل پایین بودن بار موثر هسته و همچنین توانایی رسیدن به آرایش الکترونی پایدار با از دست دادن تنها دو الکترون،‌ انرژی یونش دوم نیز در این فلزات در رده دوم قرار دارد. منابع عمده کلسیم، کالک، سنگ آهک، ژیپس (سنگ گچ) بی‌آب است البته به این دلیل به عناصر این گروه قلیایی خاکی می‌گویند چون عناصر این گروه بیشتر در سطح خاک یافت می‌شوند.

عناصر گروه دوم (فلزات قلیایی خاکی) در جدول تناوبی

این گروه که شامل بریلیم، منیزیم، کلسیم، استرانسیم، باریم و رادیوم است چون در لایه ظرفیت خود دو الکترون (ns2) دارند به راحتی با تشکیل کاتیون دو بار مثبت در واکنش های شیمیایی شرکت می کنند، اما شدت واکنش پذیری آن ها کمتر از فلزات قلیایی می باشد. 1- خواص فیزیکی فلزات قلیایی خاکی: فلزات قلیایی خاکی چون دو الکترون در لایه ظرفیت خود دارند پیوندهای قوی تری از فلزات قلیایی تشکیل می دهند پس نقطه ذوب بالاتری از آن ها را دارند اما سخت تر و چگالتر از این گروه هستند. نکته جالبی که درباره شعاع اتمی و یونی این گروه وجود دارد این است که شعاع یونی کاتیون دو بار مثبت فلزات قلیایی خاکی به دلیل حذف اوربیتال ns2 از آرایش الکترونی و افزایش بار موثر هسته خیلی کوچک تر از شعاع اتمی آن است.

2- خواص شیمیایی فلزات قلیایی خاکی: تمام عناصر این گروه الکتروپوزیتیو هستند و چون یون های M2+ اندازه و قطبش پذیری کمتری نسبت به M+ هم الکترون خود دارند، یون های کاملی از نمک ها را تشکیل می دهند. رادیم که به عنوان ماده رادیواکتیو شناخته می شود در گذشته برای تهیه خمیردندان استفاده می شد اما الان به دلیل پی بردن به مضرات مواد رادیواکتیو مواد ایمن تر جایگزین شده است. واکنش پذیری در این گروه از بالا به پایین به دلیل افزایش شعاع اتمی افزایش می یابد و عناصر این گروه در مقابل شعله رنگ های متفاوتی از خود نشان می دهند. 3-3- ترکیبات دیگر فلزات قلیایی خاکی: عناصر گروه دوم با هالوژن ها هالیدها را می دهند که ترکیبات یونی هستند به جز هالیدهای بریلیم که کووالانسی هستند.

در این گروه کلسیم کمترین چگالی و بدون در نظر گرفتن رادیم، باریم بیشترین چگالی را دارد و منیزیم کمترین و بریلیم بیشترین نقطه ذوب و جوش را دارد. 2-1- بریلیم: بریلیم خواص شیمیایی متفاوتی دارند و پیوندهایی که با عناصر بسیار الکترونگاتیو دیگر تشکیل می دهد، خاصیت کووالانسی دارند. از منیزیم خیلی بهتر از آلومینیم می توان استفاده کرد اما به دلیل آتشگیری سریع آن بیشتر از آلیاژهای آن استفاده می شود. 3- ترکیبات فلزات قلیایی خاکی: از ترکیبات فلزات قلیایی خاکی می توان به اکسیدها، هیدروکسیدها و هالید ها اشاره کرد. در کنار گروه اول در جدول تناوبی گروه دوم، فلزات قلیایی خاکی قرار دارند که سطحی درخشان و رنگ نقره ای سفید دارند.

مطالعه اثر کاتیون های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی بر نانوذرات نقره اصلاح شده با ال سیستئین و کاربرد آن به عنوان یک حسگر رنگ سنجی

مطالعه اثر کاتیون های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی بر نانوذرات نقره اصلاح شده با ال سیستئین و کاربرد آن به عنوان یک حسگر رنگ سنجی. مطالعه اثر کاتیون های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی بر نانوذرات نقره اصلاح شده با ال سیستئین و کاربرد آن به عنوان یک حسگر رنگ سنجی. مطالعه اثر کاتیون های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی بر نانوذرات نقره اصلاح شده با ال سیستئین و کاربرد آن به عنوان یک حسگر رنگ سنجی. نشانی: تهران، بزرگراه اشرفی اصفهانی، نرسیده به پل بزرگراه شهید همت، خیابان شهید قموشی، خیابان بهار، نبش کوچه چهارم، پلاک 1.

منبع