碱土金属

固体、 液体、 气体碱土金属是指在元素周期表中同属第2族（旧称ⅡA族）的六个金属元素：铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）、镭（Ra），其中镭具有放射性。碱土金属都是银白色的、比较软的金属，密度比其他金属小。碱土金属在化合物中是以+2的氧化态存在。碱土金属原子失去电子变为阳离子时，最外层一般是8个电子，但铍离子最外层只有2个电子。碱土金属具有很好的延展性，可以制成许多合金，如镁铝合金等。碱土金属对水的溶解度低，且都是活泼金属、强电离，但仍不如碱金属般活泼。碱土金属均为银白色、较软的固体，具有相对较低的密度、熔点以及沸点。下表总结了碱土金属的物理性质和原子性质。元素名称元素符号原子半径（nm）主要化合价状态(标况)单质密度（克/立方厘米）硬度(金刚石=10)单质熔点（℃）单质沸点（℃）电负性(χP)焰色试验结果M g + C l 2 → M g C l 2 {displaystyle Mg+Cl_{2}rightarrow MgCl_{2}}2 M g + O 2 → 2 M g O {displaystyle 2Mg+O_{2}rightarrow 2MgO} 镁还能形成氮化物（氮化镁），钡和氧气加热下反应除了得到氧化钡，还能得到过氧化钡（过氧化钡可以吸氧、放氧，用来提取大气中的氧气）。碱土金属的离子氢化物是强还原剂，其和水的反应方程式通式为：除镁和锶外所有碱土金属在自然界中都至少存在着一个放射性同位素，其中铍-7、铍-10、钙-41和镭-226是微量放射性同位素。钙-48和钡-130由于有很长的半衰期，因此它们都以一定的量存在于大自然中。镭在自然界中没有稳定的同位素，含量最多的是具放射性的镭-226。钙和镁在地壳中十分常见，它们分别是现时地球上蕴藏量第五多和第八多的元素。这两个元素在地壳中形成数种的矿物，如白云石、石灰石和方解石等。其他非放射性的碱土金属在地球的蕴藏量较少，但也形成一些矿物，如绿柱石（铍）、天青石（锶）和重晶石（钡）等。放射性元素镭最长的半衰期只达1601年，因此它只能由其他较重的元素经放射性衰变所得，从而少量地出现在大自然中，如沥青铀矿等放射性矿物中便可能含有镭。铍主要用于军事工业，但铍还有其他用途。铍在电子科技方面被用作3-5族化合物半导体的P型掺杂物，而氧化铍被用作高强度的电绝缘体和导热体。由于铍刚性高、密度低，在很大的温度范围内都可稳定保持形状，所以在国防及航空航天工业中可做轻质结构部件材料。镁的用途十分广泛。它的主要用途是：制造铝合金、压模铸造（与锌形成合金）、钢铁生产中脱硫处理、克罗尔法制备钛等。此外，利用镁易于氧化的性质，可用于制造许多纯金属的还原剂。也可用于闪光灯、吸气器、烟花、照明弹等。由于钙的高活性，因此可用作合金的脱氧剂，以及油类的脱水剂等，另外钙也用作从矿石中分离出其他金属（例如铀等）的还原剂。钙也可用于生产多种金属的合金，例如铝和铜合金。此外钙在干酪、砂浆和水泥的生产中也有起作用。锶和钡的用途不及前三种较轻的碱土金属，但它们仍有用处。碳酸锶常用于制造红色烟花，纯锶则用于研究神经元中神经传递物的释放等。 放射性同位素锶-90的衰变热常作为苏联/俄罗斯式放射性同位素热电机的热源（通常是以氟化锶的形式）。纯钡或钡铝合金可用于吸收真空管（如电视映像管）中的多余气体。硫酸钡常用于石油和天然气井中的钻井液，或用作消化道X光成像中的放射性造影剂，以及制造名为立德粉的白色颜料等。由于镭具有放射性，因此在现今的用途并不广。但镭在过去有着许多应用。镭曾经常用于发光涂料中，无知的人们甚至经常将镭添加到饮用水、牙膏和许多其他产品中，认为放射线可以促进健康，直到他们发现放射线对人体的致命危害时才逐渐停止使用。现今镭被少量地用作工业及医疗上的放射源，但也多被其他更强大且更安全的放射性同位素所取代。铍 Be 原子序数: 4 原子量: 9.012 熔点((K): 1551 沸点(K): 3243 电负性: 1.57镁 Mg 原子序数: 12 原子量: 24.305 熔点(K): 923 沸点(K): 1363 电负性: 1.31钙 Ca 原子序数: 20 原子量: 40.078 熔点(K): 1115 沸点(K): 1757 电负性: 1.00锶 Sr 原子序数: 38 原子量: 87.62 熔点(K): 1050 沸点(K): 1655 电负性: 0.95钡 Ba 原子序数: 56 原子量: 137.327 熔点(K): 1000 沸点(K): 2143 电负性: 0.89镭 Ra 原子序数: 88 原子量: (226.0254) 熔点(K): 973 沸点(K): 2010 电负性: 0.9