تشير المعادن الأرضية القلوية في الجدول الدوري إلى المجموعة الثانية من العناصر الكيميائية. يمكن تمييز ما يصل إلى 6 مركبات ذات خصائص مماثلة، من بينها الموصلية الكهربائية الممتازة واللمعان وقدرتها على تكوين مركبات أيونية. بعد ذلك، تعرف على المزيد حول هذه المواد ولاحظ أهميتها في جميع جوانب الحياة.
ما هي المعادن الأرضية القلوية؟
يتم تعريف الفلزات القلوية الترابية على أنها مجموعة من العناصر الموجودة في المجموعة الثانية من الجدول الدوري . الاسم الذي تحمله يأتي من الأكاسيد، والتي تسمى أيضًا الأتربة، والخصائص القلوية التي تمتلكها. تتكون هذه الفئة من المغنيسيوم (Mg)، والبريليوم (Be)، والكالسيوم (Ca)، والباريوم (Ba)، والسترونتيوم (Sr)، والراديوم (Ra)، على الرغم من أن الأخير لا يعتبر قلوي ترابي بسبب عمره القصير.
تتفاعل جميع هذه المركبات، مثل الفلزات القلوية، مع الأكسجين لتكوين أكاسيد قاعدية . ومع ذلك، فهي بشكل عام ضعيفة الذوبان في الماء، لذا فهي لا تذوب وتترك وراءها ما يعتبر تربة. وهي أقل تفاعلاً من القلويات، وموصلات كهربائية ممتازة، ومخفضات جيدة، ولها إلكترونين في غلافها الخارجي.
عناصر تنتمي إلى مجموعة الفلزات القلوية الأرضية
- المغنيسيوم (ملغ)
- الباريوم (با)
- الكالسيوم (كاليفورنيا)
- البريليوم (كن)
- نصف القطر (رع)
- السترونتيوم (ريال سعودي)
الخصائص الرئيسية
تعتبر المعادن الأرضية القلوية مرنة جدًا ، وسهلة القطع، وفضية بشكل عام، ولامعة جدًا. ومع ذلك، نادرًا ما توجد في حالتها النقية لأنها شديدة التفاعل، وإن كانت بدرجة أقل من القلويات. النقاط البارزة الأخرى هي:
- وهي عناصر تتفاعل بسهولة عند مزجها مع الهالوجينات لتكوين الأملاح الأيونية. ويمكن الحصول عليها عن طريق التحليل الكهربائي لهاليداتها المنصهرة وعن طريق اختزال أكاسيدها بالكربون.
- وهي توجد في الطبيعة بكثرة في المناجم وفي مركبات مختلفة، مثل الكالسيوم الموجود في الكالسيت أو الجبس. تم العثور على المغنيسيوم في مياه البحر والمغنسيت. الراديوم هو الأندر والأكثر إشعاعًا.
- بالنسبة للعين المجردة، يمكن التعرف عليها على أنها عناصر رمادية إلى بيضاء ومشرقة جدًا . وهي مرنة ومطاطة ومتفاعلة للغاية، ولهذا السبب يتم استخدامها لصنع الألعاب النارية.
- وباستثناء البريليوم، يمكنه تكوين مركبات أيونية أكثر تعقيدًا.
ومن ناحية أخرى، فإن استخداماته متنوعة جدًا في مختلف الصناعات. ومن أمثلة المعادن الأرضية القلوية استخدام الكالسيوم في الطب والصناعة الزراعية. ويستخدم المغنيسيوم في سبائك الألومنيوم والسترونتيوم لتكرير السكر والبريليوم لأجزاء الطائرات.
خصائص المعادن الأرضية القلوية
كما هو الحال مع جميع العناصر الموجودة في الجدول الدوري، فإن الفلزات القلوية الأرضية لها خصائص فيزيائية وكيميائية . وبفضلهم، يمكن استخدامها في المختبر لمعالجتها واستخدامها. من بين أهمها يمكننا أن نذكر:
بدني
- وهي عناصر صلبة جدًا ولها كثافة أعلى من العناصر القلوية، ولكنها أقل قابلية للذوبان.
- وهي تعتبر مرنة، وقابلة للسحب، وناعمة، ورمادية إلى بيضاء اللون. يحترقون عند تعرضهم للنار.
- لديهم حجم ذري كبير ، وشحن أكثر كفاءة في النواة من المجموعة 1، ولها انكماش أكبر في المدارات الذرية، مما يولد الكثافة.
- لديها نقاط انصهار أعلى.
- لديهم إلكترونين تكافؤ يشاركان في الرابطة المعدنية، مما يمنحها صلابة أكبر. تكوينه الإلكتروني هو ns2 وطاقة التأين منخفضة، ولكنها أعلى من تلك الموجودة في القلويات.
المواد الكيميائية
- وهي تفاعلية، ولهذا السبب لا توجد في الطبيعة بشكل نقي، على الرغم من أنها في مستوى أقل من القلويات.
- إنها تطلق الإلكترونات بسهولة ، مما يجعلها عوامل اختزال فعالة.
- ومن حيث التفاعلات ، فهي أكثر أساسية وأقل إيجابية كهربية . ومع ذلك، البريليوم يتصرف بشكل مختلف.
- يمكن أن تشكل كاتيونات ثنائية التكافؤ، على سبيل المثال Mg2+ وCa2+.
باختصار، تشير المعادن الأرضية القلوية إلى المجموعة الثانية من النظام الدوري. ولها دور بيولوجي متنوع للغاية، فبعضها ضروري للحياة والبعض الآخر شديد السمية. وهي موجودة في الطبيعة ولها تطبيقات في مختلف الصناعات.