【中華百科全書●科學●鹼土金屬】

楊籍富

【中華百科全書●科學●鹼土金屬】

 

週期表中第Ⅱ族元素的鈹（Be）、鎂（Mg）、鈣（Ca）、鍶（Sr）、鋇（Ba）、鐳（Ra）等六種元素為鹼土金屬（AlraliEarthMetal）。

 

這類元素與同族亞類之鋅（Zn）、鎘（Cd）、汞（Hg），雖然在原子核構造、電子排列及電價為兩價等都相同，但後三種元素的原子核外圍有十八個電子的排列，顯然與前六種元素不同，故不列在鹼土金屬中。

 

有時祇指鎂、鈣、鍶、鋇四種為鹼土金屬，因這四種元素在地殼中含量較多，而鈹、鐳（放射性元素）之含量極少。

 

其中鈣與鎂是並列於構成地殼的八種主要元素之中（含量皆為百分之一以上）。

 

物理性質：本類元素的金屬單體呈銀白至灰白光澤，密度與柔軟度均低，熔解點與沸騰點也較低。

 

其重要物理性質列於表一中。

 

據示密度、原子半徑（原子容積也受其影響）、離子半徑，都隨原子序數的增加而增大，熔解點、沸騰點、硬度則祇有鈹是特別高外，他者間無一定規律。

 

化學性質：鹼土金屬的陽性很強，其強度是僅次於鹼金屬者。

 

鹼土金屬與其他元素發生化學反應而結合時，放出兩個電子而形成兩價陽離子，故形成的化合物之結合性甚強。

 

離子化電壓及電的陰性度，是隨原子序數的增加而減低。

 

這類元素可與氫、氮、氧、鹵素等直接化合，惟鈹與鎂的氫化物是不安定。

 

在空氣或氧氣中，燃燒這類元素時，形成一氧化物或氧化物，祇鋇形成雙氧化物。

 

鹼土金屬的陽性強，放在二氧化碳中燃燒時，形成金屬氧化物及碳。

 

在低溫下，此類金屬表面形成氧化物皮膜，尤以鍶及鎂容易形成。

 

鈹與鎂對水，在低溫下發生緩和的反應，但鈣及鋇則與水間發生激烈的反應，而呈現強鹽基性的難溶性氫氧化物，但鈹與鎂的氫氧化物是酸性，而不溶於水。

 

鹼土金屬可溶於酸中，並形成各種鹽類，其色多為白色。

 

這類元素的重要化合物，為鹵化物、硫化物、硫酸鹽、鉻酸鹽、硝酸鹽、炭酸鹽、磷酸鹽等。

 

鹼土金屬之一般化學反應示於表二中。

 

在定性分析中，所用這類元素的顏色反應是：鈣為紅色，鍶為深紅色，鋇為黃綠色。

 

用途：鹼土金屬在現代工業中用途甚廣大，如供用於建築用材、水泥、製紙、肥料、塗料、色素、輪胎橡皮、堅塑膠、印刷用墨水、牙膏、藥劑等之原料或配料。

 

其他供為特殊用途者，如鎂片的閃光信號、鎂光燈，鎂的合金用於飛機材料及精密儀器，鈣的脫氧劑及由其合金製成的鋼鐵，鈹的合金之彈性大，故用於製造各種精密跳躍裝置等。

 

（陳振鐸）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=10388