2A GRUBU TEMEL REAKSİYONLARI

IIA grubu elementleri berilyum (Be), magnezyum (Mg), kalsiyum (Ca), stronsiyum (Sr), baryum (Ba) metallerinden olusmaktadir. Bu bilesiklerin genel reaksiyonlarini sirasi ile inceleyecegiz.
01. IIA Grubu Elementlerinin Su ile Reaksiyonu
Berilyum su molekülü ile reaksiyon vermemektedir.
Magnezyum metali su molekülü ile  iki çesit reaksiyon vermektedir. Bunlardan birincisi su buhari ile reaksiyonu sonucunda magnezyum oksit olustururur.

Mg (k) + H2O (g) à  MgO (k)    +     H2 (g)                             

 Fakat çok saf magnezyum metali soguk su ile yavas bir sekilde reaksiyona sokulursa magnezyum oksit yerine sudan çözünmeyen magnezyum hidroksit bilesigi olusturmaktadir.

Mg (k) +   2H2O (s) à Mg(OH)2 (k)  +   H2 (g)             

 Kalsiyum, magnezyum, baryum su molekülü ile asagidaki seklide tepkimeye girerler.

 X (k) + 2H2O (s) à X(OH)2 (k) + H2 (g)             

02. IIA Grubu elementlerinin Hava (oksijen, azot)  ile Reaksiyonlari

Berilyum metali oksijen ile reaksiyona girerek tamamen reaksiyon vermez. Metalin yüzeyi ince bir oksit tabakasi olusturarak metalin oksijen ile temas ederek oksitlenmesini engeller. Fakat toz haldeki berilyum havadaki oksijen ile reaksiyona girerek beyaz berilyum oksit (BeO) olusturur.

2Be(k) + O2(g) à2BeO(k)

Diger IIA gurubu elementleri oksijen ile tepkimeye girerek oksitlerini olustururlar

2X(k) + O2(g) à 2XO(k)           X= Mg, Ca, Sr, Ba

 

IIA grubu elementleri havadaki azot ile asagidaki sekilde reaksiyon verir.

3X(k) + N2(g) à X3N2(K)

Baryum ve stronsiyum oksijen ile yakildiklari zaman peroksitlerini de olustururlar. Fakat bu olay magnezyum, kalsiyum ve berilyum için geçerli degildir.

Sr(k) + O2(g) à SrO2(k)

Ba(k) + O2(g) à BaO2(k)

Peroksit olusturmak için O22- ile metalin baglanmasi gerekmektedir. Her bir oksijendeki eksi yük +2 yüklü metalle karsilastiklari zaman (–) yükler (+) yüke dogru hareket ederler. Böylece metale daha yakin olan oksijen -2 yük yüklenir. Oksijenler arasindaki kovalent bag zayif oldugu için kirilabilir ve metal ile oksijen oksit olusturabilir. Burada önemli olan metalin sahip oldugu yük yogunlugudur. Eger metalin çapi küçük ise sahip oldugu yük nedeniyle yük yogunlugu artacaktir ve (-) yükleri kendine daha fazla çekip aradaki bagi kirma gücü o kadar fazla olacaktir. Fakat IIA grubunda asagi dogru gidildikçe atom çapi artacagi için yük yogunlugu azalacaktir. Bu nedenle baryum ve stronsiyum peroksit bilesigi yapabilecektir.

 



 

03. IIA Grubu Elementlerinin Karbonat ve Nitrat Bilesiklerinin Isisal Ayrisma Reaksiyonlari

IIA grup metallerinin karbonat bilesiklerinin isitilarak ayrisma reaksiyonun sonucunda karbondioksit gazi ve metaloksit bilesigi elde edilir. Bu reaksiyon asagidaki gibi gerçeklesir.

XCO3(k)  à XO(k) + CO2(g)

IIA grup metallerinin nitrat bilesiklerinin isitilarak ayrisma reaksiyonun sonucunda azot dioksit  gazi, metaloksit bilesigi ve oksijen gazi elde edilir. Bu reaksiyon asagidaki gibi gerçeklesir.

2X(NO3)2(k)  à 2XO(k) + O2(g) + 4NO2(g)

02. Toprak Alkali Metaller

 

Periyodik tablonun 2A grubu elementleridir. Elektron dagilimlari ns2 ile biter. Bu grup elemanlari Be, Mg, Ca, Sr, Ba ve Rd ‘dir.

 

02.01. Be (berilyum) Metali

 

Be dogada çok fazla bulunan bir element degildir. Yerkabugunda  %2 ppm civarinda bulunmaktadir. Tozlari ve dumani oldukça zehirlidir.

 

Bir çok elde edilis yöntemi vardir. Beril minerallerinin Na2SiF6 ile 700-750ºC’ de reaksiyona sokulmasindan sonra olusan Be(OH)2 2nin çöktürülmesi ile elde edilir. Veya BeF2’nin 1300ºC’daMg metali ile indirgenmesiyle elde edilir.

 

Be bilinen en hafif ve en yüksek erime noktasina sahip elementtir. Elastiklik kabiliyeti çeliginkinden 3 kat daha fazladir. Oda sicakliginda reaksiyon vermez. Su, kizgin buhar ve çiplak ates ile reaksiyon vermez. 600ºC’ nin altinda hava ile okside olmaz. 600ºC üzerinde halojenli bilesikler olusturur.H ile direk BeH2 olusturmaz. Seyreltik  KOH ve NaOH içerisinde H2 açiga çikar.

 

 

Kullanim Alanlari:

 

Yüksek güç ve kuvvet gerektiren bakir ve nikel alasimlarinda kullanilir. Bakira Be eklenmesi ile kuvvetini 6 kat arttigi gözlenmistir. Bu sekilde elde edilen alasimlar korozyana karsi dayanikli oldugu için, elektrigi iyi ilettigi için ve dayanikli oldugu için hareketlilik gerektiren parçalarin yapiminda, metal yüzeyinde kivilcim olusturmama özelliginden dolayi petrol alanlarinda el aleti olarak kullanilir.

 

Ni içerisine %2 Be metali eklendigi zaman yüksek sicakliklara dayanikli bir takim aletlerin yapiminda kullaniliyor. Bu alasim ayni zamanda elektrik baglantilarinda lehim olarak kullanilir.

 

02.02. Mg (magnezyum) Metali

 

Mg metali yer kabugunda karbonat, sülfatlar ve silikatlar halinde bulunur. Yerkabugunun % 2,76’si magnezyumdur. En önemli minerali Dolamit denilen MgCa(CO3)2’dir. Diger mineralleri Magnezit (MgCO3), Epsomit (MgSO4.7H2O), Karnolit (K2MgCl4.6H2O), Langbemit (K2Mg2(SO4)3), sabuntasi talk (Mg3Si4O10(OH)2)ve mikadir (MgAl2O4).

 

Mg elektroliz yöntemi ile elde edilir. Anhidrit MgCl2 ‘ün 750ºC’ de yakilmasiyla veya kismi olarak hidrate MgCl2’ ün daha düsük sicakliklarda elektrolizi ile elde edilir.

 

A metallerle hizli bir sekilde reaksiyona girer. Nemli ortamlarda halojenlerle  MgX2 bilesiklerini olusturur. H ile 570ºC ve 200 atm basinçta MgH2 olusturur. Yüksek sicakliklarla NH3 ile tepkimeye girerek metanol olusturur. Havda parlak bir alevle yanarak MgO, Mg3N2 meydana getirirler.

 

Kullanim alanlari:

 

Mg, bükülebilme, egilebilme ve kolay sekil alabilme özellikleri nedeniyle uçak sanayide, valiz yapiminda, fotografçilikta, optik malzemelerin yapiminda, Berilyum, zirkonyum, uranyum, titanyum eldesin de indirgen olarak kullanilir. Arabalarin motor bloklari, uçaklarin yakit tanklari ve inis takimlari Mg alasimindan yapilir. Bu alasim % 90 magnezyum, % 2-9 alüminyum, % 1-3 çinko ve % 0,2-1 mangan içermektedir.

 

02.03. Ca (kalsiyum) Metali

 

Ca metali yer kabugunda karbonat, sülfatlar ve silikatlar halinde bulunur. En önemli bilesikler kireç tasi (CaCO3), Jips (CaSO4), Florit (CaF2), apatit (Ca5(PO4)3F) tir.

 

Ca eritilmis CaCl2 elektrolizinden elde edilir.

H2 ile reaksiyona girerek Ca hidrürleri olustururlar.

 

Kullanim Alanlari:

 

En fazla çelik endüstrisinde oksijen , kükürt ve floru uzaklastirmak için kullanilir.

 

CaCO3; tebesir, mermer, kalsit yapiminda, ilaç endüstrisinde dis macunu üretiminde, kozmetik sanayide, ciklet yapiminda kullanilmaktadir.

 

Kirecin Cl2 ile reaksiyonu sonucu olusan Ca-hipoklorid beyazlatici olarak kullanilir.

 

Ca(OH)2 kagit endüstrisinde kullanilir

Alkalinler ya da Toprak Alkali Metaller:
Periyodik tablonun baştan ikinci grubunda (dikey sırasında) yer alan elementlerdir.

Sıklıkla beyaz renkli olup, yumuşak ve işlenebilir yapıdadırlar. Alkali metallerden daha az tepken (tepkimelere girmeye eğilimli) karakterde olmalarının yanında, erime ve kaynama sıcaklıkları da daha düşüktür. İyonlaşma enerjileri de alkali metallerden daha yüksektir. Toprak elementleri ismi, bu gruptaki elementlerin toprakta bulunan oksitlerinin, eski kimyabilimciler tarafından ayrı birer element olarak düşünülmesinden gelir.

Bu grup 6 element içerir:

Berilyum
Magnezyum
Kalsiyum
Stronsiyum
Baryum
Radyum