Hauptgruppen des PSE – die Erdalkalimetalle

In diesem Teil wird die II. Hauptgruppe des Periodensystems näher betrachtet. Die Elemente der II. Hauptgruppe werden als Erdalkalimetalle bezeichnet. Diese Elemente haben zwei Elektronen mehr als das im PSE vorangegangene Edelgas und enthalten zwei locker gebundene Valenzelektronen und bestimmen daher die Reaktivität der Erdalkalimetalle. Beryllium nimmt in der Gruppe der Erdalkalimetalle eine Sonderstellung ein, es zeigt eine deutliche Schrägbeziehung zu Aluminium.

Reaktionsverhalten von Erdalkalimetallen:

• Die Erdalkalimetalle reagieren mit Halogenen zu den Metallhalogeniden MeHal₂ (Me = Metall).
• Die Erdalkalimetalle reagieren teilweise mit Wasserstoff zu Metallhydriden MeH₂  (Beryllium reagiert nicht ohne Katalysator, Magnesium nur bei hohem Druck und Calcium, Strontium und Radium reagieren bei Normalbedingungen mit Wasserstoff)

Nachweismethoden:

Die Verbindungen der Erdalkalimetalle haben im Gegensatz zu den Alkalimetallen keine charakteristische Flammenfärbung, die Erdalkalimetalle bzw. deren Salze können aufgrund der charakteristischen Spektrallinien nachgewiesen werden.

Eigenschaften:

Die Eigenschaften der Erdalkalimetalle zeigen wie die Elemente in anderen Hauptgruppen  innerhalb der Gruppe von oben nach unten:

• Abnahme der Elektronegativität und der Ionisierungsenergie
• Abnahme der Schmelz- und Siedepunkte,
• Zunahme der Basenstärke der Erdalkalimetallhydroxide.

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Hauptgruppen des PSE – die Erdalkalimetalle – Testfragen/-aufgaben

1. Was sind Erdalkalimetalle?

Erdalkalimetalle sind chemische Elemente, die zu den Hauptgruppen im Periodensystem der Elemente (PSE) gehören. Sie sind Teil der Gruppe 2 und umfassen Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba) und Radium (Ra).

2. Welche sind die typischen Eigenschaften von Erdalkalimetallen?

Erdalkalimetalle sind alle metallisch und zeigen eine silber-weiße Farbe, sie sind jedoch weniger reaktiv als Alkalimetalle. Außerdem haben sie zwei Valenzelektronen in ihrer äußersten Elektronenschale.

3. Was ist die Oxidationszahl der Erdalkalimetalle?

Die Oxidationszahl der Erdalkalimetalle ist immer 2+.

4. Welche Bindungen gehen Erdalkalimetalle in der Regel ein?

Erdalkalimetalle gehen in der Regel ionische Bindungen ein, bei denen sie zwei Elektronen abgeben.

5. Geben Sie Beispiele für häufig vorkommende Verbindungen von Erdalkalimetallen.

Häufig vorkommende Verbindungen sind zum Beispiel Calciumcarbonat (CaCO3), das in Kalkstein, Marmor und Kreide zu finden ist, und Magnesiumchlorid (MgCl2), das in Meerwasser vorkommt.

6. Wie reagieren Erdalkalimetalle mit Wasser?

Erdalkalimetalle reagieren mit Wasser zu Hydroxiden und Wasserstoff, sind aber weniger reaktiv als Alkalimetalle.

7. Wie reagieren Erdalkalimetalle mit Sauerstoff?

Erdalkalimetalle reagieren mit Sauerstoff zu Oxiden. Beispielsweise reagiert Magnesium mit Sauerstoff zu Magnesiumoxid.

8. Warum sind Erdalkalimetalle in der Natur meist nur in Verbindungen zu finden?

Das liegt daran, dass Erdalkalimetalle recht reaktiv sind und daher dazu neigen, Verbindungen mit anderen Elementen einzugehen.

9. Welche Anwendung finden Erdalkalimetalle in unserem Alltag?

Sie sind in vielen Bereichen wie Bauindustrie (Calcium in Zement), Feuerwerkskörper (Strontium und Barium) und Medizin (Bariumsulfat für Röntgenkontrastmittel) usw. zu finden.

10. Wie verändert sich die Reaktivität der Erdalkalimetalle innerhalb der Gruppe von oben nach unten?

Generell nimmt die Reaktivität der Erdalkalimetalle in der Gruppe von oben nach unten zu.