Erdalkalimetalle Überblick:
Erdalkalimetalle Definition:
Unter Erdalkalimetalle versteht man die Elemente der 2. Hauptgruppe des Periodensystems.
Der Name leitet sich von den zwei benachbarten Hauptgruppen Alkalimetallen und Erdmetallen ab.
Während sie wie Alkalimetalle starke Basen bilden können, besteht ihre Gemeinsamkeit mit den Erdmetallen, dass sie schlecht wasserlöslich sind.
Die 6 Elemente teilen sich auf in die 5 stabilen Elemente – Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und in das instabile radioaktive Zwischenprodukt Radium.
Zwei dieser Leichtmetalle – Magnesium und Calcium gehören zu den 10 häufigsten Elementen der Erdkruste.
Erdlkalimetalle Elemente:
Wir unterscheiden folgenden Alkalimetalle:
OZ = Ordnungszahl
| Elment | Symbol | OZ |
| Beryllium | Be | 4 |
| Magnesium | Mg | 12 |
| Calcium | Ca | 20 |
| Strontium | Sr | 38 |
| Barium | Ba | 56 |
| Radium | Ra | 88 |
Hinsichtlich Schmelzpunkt, Siedepunkt und Dichte ergibt sich folgendes Bild:
SZ = Schmelzpunkt in °C, SI = Siedepunkte in °C, Dichte = kg/m³
|
Einheit |
SZ |
SI |
kg/m3 |
|
Beryllium |
1287 |
2969 |
1848 |
|
Magnesium |
650 |
1110 |
1738 |
|
Calcium |
842 |
1487 |
1550 |
|
Strontium |
777 |
1380 |
2630 |
|
Barium |
727 |
1637 |
3620 |
|
Radium |
700 |
1737 |
5500 |
Eigenschaften allgemein:
Aufgrund ihrer Reaktivität sind Erdalkalimetalle unter natürlichen Bedingungen niemals elementar.
Nur Beryllium und Magnesium sind an der Luft beständig.
Die anderen Elemente dieser Hauptgruppe müssen unter Paraffinöl oder Inertgas gelagert werden.
Aufgrund ihrer zwei Außenelektronen sind sie aber weniger reaktiv als die Alkalimetalle.
Erdalkalimetalle sind silbrig-weiß glänzende Leichtmetalle.
Eigenschaften allgemein II:
Ihr Härtegrad ist aber sehr unterschiedlich.
Während das Element Beryllium sehr hart und spröde ist, sind Calcium, Strontium und Barium weich und verformbar.
Hinsichtlich der Flammenfärbung leuchten Barium gelb-grün, Calcium orange/rot und Strontium intensiv rot.
Erdalkalimetalle reagieren gut mit Nichtmetallen, z.B. mit Sauerstoff
Bei der Reaktion mit Wasserstoff benötigt Beryllium einen Katalysator, Magnesium hohen Druck.
Die anderen Erdalkalimetalle reagieren bereits bei Atmosphärendruck mit Wasserstoff.
Gefährlichkeit und Toxizität:
Magnesium ist in feinverteilter Form leichtentzündlich; Calcium, Strontium und Barium können sich sogar an der Luft selbst entzünden.
Brennende Erdalkalimetalle dürfen aufgrund ihrer hohen Reaktivitätsfähigkeit niemals mit Wasser gelöscht werden.
Auch die Verbindungen mit Alkalimetallen verlaufen stark exotherm und können mitunter in einer Explosion münden.
Beryllium und seine Verbindungen sind krebserregend – ein Lungengift.
Bei Bariumverbindungen kann bereits die Aufnahme von 1 Gramm zum Tode führen.
Radium schließlich ist aufgrund seiner Radioaktivität äußerst gesundheitsschädlich.
Verwendung der Erdalkalimetalle:
Calcium und Magnesium sind nicht nur die häufigsten Erdalkalimetalle sondern haben auch die größte Bedeutung hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit.
Vor allem Magnesium ist wegen seiner geringen Dichte ein gefragter Legierungsbestandteil bei mehr als 20 Metallen.
Diese Legierungen werden aufgrund ihres geringen Gewichts im Flugzeug- und Fahrzeugbau verwendet.
Mit Säuren bildet vor allem das Element Calcium wichtige Verbindungen, wie Calciumcarbonat (Kalkstein) und Calciumsulfat (Gips).
Diese Verbindungen sind von großer wirtschaftlicher Bedeutung und werden u.a. in der Baubranche verwendet.
Beryllium wiederum erhöht die Härte von Kupfer, was sich positiv auf die Korrosionsbeständigkeit und Bruchfestigkeit auswirkt.
Beryllium ist in 30 verschiedenen Mineralien vertreten, wovon die Edelsteine Smaragd und Aquamarin zu Schmuck verarbeitet werden.
Die Elemente Strontium, Barium und die Isotope des Radiums haben hingegen nur eine geringe oder keine Anwendung.
Übungen:
Erdalkalimetalle Definition Übung
Erdalkalimetalle Eigenschaften Übung
Erdalkalimetalle Toxizität/Gefährlichkeit Übung
Erdalkalimetalle Verwendung Übung
Erdalkalimetalle Vorkommen Übung
Periodensystem Erdalkalimetalle Übung
PDF-Übungsblätter:
Erdalkalimetalle Eigenschaften Übungsblatt