Курс лекций по дисциплине «неорганическая химия» (для студентов инженерно технологического факультета) (стр. 6 из 24)
Гидроксиды щелочноземельных металлов – сильные основания (щелочи). Be(OH)2 - aмфолит.
Mg(OH)2 – как основание средней силы хорошо растворяется в кислотах и в растворах солей аммония
.С ростом ионных радиусов Э2+ в ряду Be-Ba растет растворимость гидроксидов и усиливаются основные свойства в ряду Са(ОН)2 – Sr(OH)2 –Ba(OH)2. Об этом можно судить по значениям
образования ЭСО3 в реакции: 
BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
,кДж/моль 25,1 -38,1 -74,9 -110,0 -128,0Малорастворимые гидроксиды бериллия и магния получают с помощью реакций обмена между солями этих металлов и щелочами.
MgCl2 + 2KOH → Mg(OH)2↓ + 2KCl
Гидроксиды рассматриваемых элементов разлагаются при нагревании.
Из разбавленых кислот (кроме HNO3) эти металлы вытесняют водород
;разбавленную HNO3 восстанавливают до иона аммония, концентрированную как активные металлы до N2О
Способы получения
Получение бериллия.
1. Из оксидов, фторидов пирометаллургическим методом, т.е. при высокой температуре (восстановители – CO, C, Mg).
2. Электролиз расплавов солей.
Получение магния из оксидов восстановлением C и Si
Mg + H2≠
Ca - электролизом расплавов солей, Sr и Ba- алюмотермией
3
Растворимость солей:
Хорошо растворимы: хлориды, бромиды, иодиды и нитраты.
Плохо растворимы сульфаты (кроме MgSO4), карбонаты, фосфаты, силикаты. Сульфиты – малорастворимы в воде и сильно гидролизуются.
Все соли бария токсичны, применяются в сельском хозяйстве как инсектициды – яды для борьбы с вредными насекомыми (BaCl2, BaCO3).
2. Особенности бериллия
Также как литий отличается от элементов I-A группы, Be – отличается от элементов II-А группы.
Атом Ве имеет на предвнешнем электронном уровне только два электрона, в отличие от остальных элементов II-A группы, у которых их по 8. У него наименьший радиус. Поэтому Ве проявляет диагональное сходство с Al.
Ве и его аналоги при нагревании с галогенами образуют галогениды ЭГ2. Их получают также действуя НГ на металл или на Э(ОН)2.
Be + Cl2 → BeCl2
ЭГ2 – кристаллические вещества.
В молекуле BeCl2 в наружном слое 4 электрона. Ве – может быть акцептором электронных пар и образовывает две связи по донорно-акцепторному механизму. Cl – донор электронной пары.
В итоге при конденсации BeCl2 образуются линейные полимерные цепи. Бериллий образует бинарные соединения:
Be + O2 = 2BeO
Be + S 
BeS
и разлагаются водой
В обычных условиях бериллий не образует простых ионов, как и для алюминия, для него характерны катионные и анионные комплексы, где координационное число Be равно 4 (Кч.Be = 4); в водных растворах не существует иона Be2+ так как он гидратирован.
Также как и алюминий бериллий обладает амфотерными свойствами, растворяется и в кислотах и в щелочах
Be + 2H+ + 4H2O = [Be(H2O)4]2+ + H2↑
Be + 2OH- + 2H2O = [Be(OH)4]2- + H2↑
Be пассивируется концентрированной азотной и серной кислотами, но при нагревании реагируют с этими кислотами:
Амфотерный оксид Ве взаимодействует при сплавлении как с кислотными так и с основными оксидами.
(бериллат натрия) 
(ортосиликат бериллия).Как и оксид, амфотерны сульфиды и галогениды бериллия.
BeS + Na2S → Na2BeS2
кис. осн.
BeS + SiS2 → Be2[SiS4]
осн. кис.
BeF2 + NaF → Na2[BeF4]
кис. осн.
BeF2 + SiF4 → Be[SiF6]
осн. кис.
Амфотерен и гидроксид бериллия
Соль бериллия, образованную слабой кислотой, можно получить только непосредственно соединением элементов, но нельзя получить смешиванием водных растворов, так как идет совместный гидролиз солей.
Все соединения Ве токсичны. С учетом особенностей его свойств, применяется в атомной технике, электронике.
3. Жесткость воды, ее влияние на живые организмы.
В природных водах содержатся соли кальция, например, благодаря растворимости гипса CaSO4×2H2O. В присутствии СО2 растворяются в воде карбонаты кальция и магния
Вода, в которой много растворимых солей Ca и Mg считается жесткой. Жесткость воды выражается числом миллиэквивалентов ионов Са2+ и Mg+2, содержащихся в 1 л Н2О.
(мг- экв/л),
где
и 
- концентрация Са+2 и Mg+2 (мг-экв/л).Вода считается мягкой, если в литре воды содержание кальция и магния менее 4 мг-экв/л, средней 4-8, жесткой 8-12, очень жесткой – более 12 мг-экв/л.
В жесткой воде мыло плохо пенится, снижается его моющие действия, т.к. соли Ca и Mg образуют с ним нерастворимые соединения. Мыло – Na-соли высокомолекулярных кислот, натрий замещается на Ca2+и образуется осадок.
В жесткой воде плохо развариваются овощи. У животных нарушается Ca-Mg обмен.
Только растворимые соли Ca и Mg обуславливают жесткость воды. Различают временную и постоянную жесткость воды. Временная (карбонатная) жесткость воды связана с наличием в воде растворимых гидрокарбонатов Ca и Mg. Ее устраняют нагреванием (кипячением).
или добавлением известковой воды, фосфатов
, или3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2↓ + 3Na2CO3 + 3H2O + 3CO2↑
Устранить жесткость – значит получить нерастворимые соли. При этом образуется накипь СаСO3 и MgCO3. Накипь плохо проводит тепло, вызывает увеличение расхода топлива.
Постоянная жесткость обусловлена наличием в растворе Са и Mg-солей сильных кислот – сульфатов, хлоридов. Кипячением она не устраняется. Постоянная жесткость удаляется добавлением соды и извести
MgSO4 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + Ca SO4¯
Общая жесткость – сумма временной и постоянной жесткости.
Общую жесткость можно удалить действием соды и известкового молока (содово-известковый способ).