سر تسمية عناصر المجموعة الثانية بالفلزات القلوية الترابية

ما هي الفلزات القلوية الترابية؟

تُعرف الفلزات القلوية الترابية بأنها مجموعة من العناصر الكيميائية التي تشغل المجموعة الثانية في الجدول الدوري. وتشمل هذه المجموعة عناصر: البيريليوم (Be)، والمغنيسيوم (Mg)، والكالسيوم (Ca)، والسترونشيوم (Sr)، والباريوم (Ba)، والراديوم (Ra). وتتميز هذه العناصر بخصائصها المعدنية القوية وقدرتها العالية على فقدان إلكترونين لتكوين أيونات ذات شحنة موجبة مقدارها +2. وقد أطلق عليها اسم “قلوية ترابية” لأنّ خاماتها تتواجد في صورة رواسب قليلة الذوبان في الماء ضمن القشرة الأرضية.

صفات الفلزات القلوية الترابية المميزة

تتميز الفلزات القلوية الترابية بمجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية، منها:

• يحتوي مدارها الإلكتروني الأخير على إلكترونين فقط.
• أحجامها الذرية صغيرة، ولكنها أكبر من أحجام ذرات الفلزات القلوية.
• طاقة تأينها الأولى منخفضة نسبيًا مقارنةً بعناصر أخرى.
• كثافتها قليلة مقارنةً بالمعادن الأخرى.
• تُشكل أكاسيد قاعدية.
• كربوناتها غير قابلة للذوبان في الماء، ولكنها تتفكك عند التسخين إلى أكاسيد وثاني أكسيد الكربون.
• تُعتبر عوامل مختزلة قوية نظرًا لانخفاض طاقة تأينها.
• تتفاعل بقوة مع الأحماض مُنتجةً غاز الهيدروجين.
• تُنتج أكاسيد عند احتراقها، ويتصاعد غاز الهيدروجين عند تفاعلها مع الماء.
• بعض مركباتها، مثل هاليدات البيريليوم، تتكون من روابط تساهمية.
• تُصدر ألوانًا مميزة عند تعرضها للهب.
• درجات انصهارها أعلى من درجات انصهار الفلزات القلوية.
• لونها أبيض فضي، وهي أكثر صلابة من الفلزات القلوية، ويُعد الباريوم أقلها صلابةً، حيث يشابه في صلابته الرصاص.
• تتناقص خواصها القاعدية وتزداد خواصها الحمضية بالانتقال من البيريليوم للباريوم بسبب تناقص أنصاف أقطار ذراتها.
• الراديوم عنصر مشع نادر.
• نشاطها الكيميائي مرتفع، وتزداد كهروسالبية هذه العناصر بالانتقال من البيريليوم للباريوم، مما يجعلها تتفاعل بقوة مع الماء والأحماض.

انتشار الفلزات القلوية الترابية في البيئة

ينتشر المغنيسيوم والكالسيوم على نطاق واسع في القشرة الأرضية، حيث تبلغ نسبتهما حوالي 25.5% من القشرة الأرضية. أما السترونشيوم فيبلغ نسبته 0.35%، والباريوم 0.05%. توجد هذه العناصر الثلاثة في الطبيعة على شكل كربونات وكبريتات. كما يتواجد المغنيسيوم على شكل أملاح في مياه البحار والمحيطات. ويتم الحصول على معادن الفلزات القلوية الترابية من خلال عمليات التحليل الكهربائي.

استخدامات الفلزات القلوية الترابية

تُستخدم الفلزات القلوية الترابية في العديد من التطبيقات الصناعية والتقنية المهمة، من أهمها:

• المغنيسيوم هو المعدن الوحيد المستخدم بشكل منفرد في صناعة الألعاب النارية نظرًا للضوء الساطع الناتج عن احتراقه.
• يُضاف البيريليوم والمغنيسيوم والكالسيوم إلى بعض السبائك لزيادة صلابتها وقوتها.
• تدخل مركبات المغنيسيوم والكالسيوم في صناعة الإسمنت والزجاج ومواد أخرى مثل الأسبستوس والتلك.
• يُستخدم المغنيسيوم في التفاعلات العضوية، مثل تفاعلات غرينيارد.