Атомы щелочноземельных металлов, имея в наружном слое два электрона, сравнительно легко их теряют, образуя положительно заряженные ионы, несущие два заряда.
Внешние электроны атомов щелочноземельных металлов легко возбудимы. В возбужденном состоянии образуют спектральные серии в видимой части спектра и окрашивают пламя горелки в характерные цвета: кальций - в оранжевый цвет, стронций - в красный, а барий - в травянисто-зеленый. Бериллий и магний характерных цветов в пламени горелки не дают.
В основном состоянии атомы щелочноземельных металлов имеют структуры внешнего электронного слоя типа ns2 и нульвалентны. Как видно из рис. X1I - 48, соответствующие энергетические уровни расположены у бария иначе, чем у других элементов рассматриваемой подгруппы.
Вследствие меньшего размера атомов щелочноземельных металлов по сравнению с атомами щелочных металлов, область перекрывания электронных облаков не будет так сильно сдвинута в связевой области в сторону галогена, а потому степень ионности связи будет уменьшена.
Легкая возбудимость внешних электронов атомов щелочноземельных металлов вызывает образование спектральных серий в видимой части спектра и окрашивание пламени горелки в характерные - цвета: кальций - в оранжевый цвет, стронций - в красный, а барий - в травянисто-зеленый.
Молекулы, состоящие из атомов щелочноземельных металлов ( Be, Mg, Ca, Sr, Ba) и галогенов, вероятно, лучше всего могут быть описаны с ионной модели, поскольку разница в электроотрицательное между атомами этих металлов и атомами галогенов достаточно велика.
Переходим к спектральным термам атомов щелочноземельных металлов Be, Mg, Ca, Sr, Ba, принадлежащих ко 2 - й группе периодической системы и имеющих по 2 валентных электрона. Термы, отвечающие 5 0 и L - О, относятся к ряду одиночных термов и обозначаются символом So. S-термы, соответствующие значениям S 1, L 0, относятся к ряду тройных термов и обозначаются символом 35i, хотя сами по себе являются одиночными. Невозбужденный атом, в котором оба валентных электрона находятся на нормальном уровне с одним и тем же главным квантовым числом, не может быть в состоянии 3Si, так как в этом случае все четыре квантовых числа каждого из валентных электронов п, I, s и т, были бы одни и те же, а это противоречит запрету Паули - твердо установленному для микромира закону, с которым мы уже встречались, говоря в главе III о распределении энергий электронов проводимости в металле.
Как видно из табл. 62, у атома щелочноземельных металлов на внешнем электронном уровне находится 2 электрона на s - орбиталях и свободны р-орбитали.
Значения 0 и коэффициентов А и В для атома гелия и ряда атомов щелочноземельных металлов приведены в таблице.
Атомы цинка и кадмия являются хорошими восстановителями, но более слабыми, чем атомы щелочноземельных металлов. Атомы ртути являются очень слабыми восстановителями. Ртуть не окисляется ионами водорода и кислородом при обыкновенных условиях. Отрицательных ионов не образуют.
1) оксид серы (4) СО2 - кислотный оксид
Свойства
Относится к кислотным оксидам. Растворяется в воде с образованием сернистой кислоты (при обычных условиях реакция обратима):
SO2+H2O-->H2SO3
Со щелочами образует сульфиты:
2NaOH+SO2-->NaSO3+H2O
Химическая активность SO2 весьма велика. Наиболее ярко выражены восстановительные свойстваSO2, степень окисления серы в таких реакциях повышается:
SO2+Br2+2H2O-->H2SO4+2HBr
2SO2+O2-->2SO3
5SO2+2KMnO4+2H2O-->2H2SO4+2MnSO4+K2SO4
2) оксид кальция CaO - основный оксид
Свойства
Оксид кальция относится к основным оксидам. Растворяется вводе с выделением энергии, образуя гидроксид кальция
CaO+H2O=Ca(OH)2
Как основный оксид реагирует с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли:
CaO+SO2-->CaSO3
CaO+2HCl-->CaCl2+H2O
3) оксид цинка ZnO - амфотерный оксид
[Zn(OH)3]- + OH- [Zn(OH)4]2-
Оксид цинка растворяется в водном растворе аммиака, образуя комплексный аммиакат:
ZnO + 4NH3 + Н20 — [Zn(NH3)4](OH)2
При сплавлении с щелочами и оксидами металлов оксид цинка образует цинкаты:
ZnO + 2NaOH Na2ZnO2 + H2OZnO + CoO CoZnO2
При сплавлении с оксидами бора и кремния оксид цинка образует стекловидные бораты и силикаты:
ZnO + B2O3 Zn(BO2)2ZnO + SiO2 ZnSiO3
Находим количество атомов натрия в растворе
n(Na) = N/N(Авогадро) = 30,1*10²²/6,02*10²³ = 0,5 моль
В 1 моль Na2SO4 содержится 2 моль атомов Na, отсюда 0.5 моль атомов натрия содержится в 0,5/2 = 0,25 моль Na2SO4
m(Na2SO4) = M*n = 142*0,25 = 35,5 г
Находим количество атомов водорода в растворе
n(H) = 6,02*10²⁴/6,02*10²³ = 10 моль
В 1 моль Н2О содержится 2 моль атомов Н, отсюда 10 моль атомов Н содержится в 10/2=5 моль воды
m(H2O) = M*n = 18*5 = 90 г
Находим массу раствора
m(раствора) = 35,5 + 90 = 125,5 г
Объяснение: