普通化學/各種元素的化學/第二族

鹼土金屬

它們比鹼金屬反應性更弱，但它們形成（鈹除外）鹼性氧化物和氫氧化物。

鹼土金屬都有兩個價電子，它們很容易被氧化為 +2 價態。隨著質量的增加，這些元素變得更軟，熔點和沸點更低，反應性更強。它們在自然界中沒有以遊離態存在，並且從它們的化合物中分離出來也很困難。鹼土金屬與鹵素反應，（鈹除外）與水和氧氣反應。鎂的反應性較弱，只有在比其他鹼土金屬更高的溫度下才會反應。鐳具有放射性，因此它的化學性質難以研究。

鹼土金屬在化學和物理性質上與鹼金屬相似，但反應性更弱。

反應

鹼土金屬發生的反應與鹼金屬類似，但它們的 +2 氧化態導致它們的化合物有所不同。以下反應以鎂為例，但其他鹼土金屬也會發生相同的反應。

$2{\hbox{Mg}}_{(s)}+{\hbox{O}}_{2(g)}\to 2{\hbox{MgO}}_{(s)}$	鎂氧化物形成緩慢，除非被點燃。鎂粉或薄片可以用火柴點燃，因此鎂被用在生火裝置中。
$3{\hbox{Mg}}_{(s)}+{\hbox{N}}_{2(g)}\to {\hbox{Mg}}_{3}{\hbox{N}}_{2(s)}$	鎂在氧氣中容易燃燒，令人驚訝的是，它也在氮氣中燃燒。空氣主要由氮氣組成，但大多數元素不會與氮氣反應，因為氮氣非常穩定。
${\hbox{MgO}}_{(s)}+{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}_{(l)}\to {\hbox{Mg}}({\hbox{OH}})_{2(aq)}$	氧化鎂是鹼性酸酐。氫氧化鎂是強鹼，儘管它的溶解度太低，以至於這種性質不明顯。
${\hbox{Mg}}_{3}{\hbox{N}}_{2(s)}+6{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}\to 3{\hbox{Mg}}({\hbox{OH}})+2{\hbox{NH}}_{3(g)}$	氮化鎂會與水或空氣中的水分反應。這種反應會產生氨的強烈氣味。
${\hbox{Mg}}_{(s)}+2{\hbox{H}}_{2}{\hbox{O}}\to {\hbox{Mg}}({\hbox{OH}})_{2(aq)}+{\hbox{H}}_{2(g)}$	鎂金屬會與水反應生成氫氧化物，但只有在高溫或酸性條件下才會發生。鈣更活潑，只要水是熱的，就會與水反應。其他元素會在溫水中反應。注意釋放出的易燃氫氣。
${\hbox{Mg}}_{(s)}+2{\hbox{HCl}}_{(aq)}\to {\hbox{MgCl}}_{2(aq)}+{\hbox{H}}_{2(g)}$	鎂會與酸發生放熱反應，生成離子鹽和氫氣。

記住所有鹼土金屬都可以發生這些反應，鎂只是一個例子。然而，鈹的反應活性遠低於其他金屬，因此可能不會發生反應。

用途

鈹很稀有，其化合物劇毒，因此其加工僅限於接受過安全處理培訓的專家。它是強度足以用於建築的最輕元素，用於X射線管的視窗。其對X射線的吸收非常小，因為其每個原子只有4個電子。

鎂金屬在需要軟、輕金屬的應用中有一些用途。鎂金屬可以用作攝影閃光燈中易燃且發光強的物質。氫氧化鎂通常用作強效但通常安全的抗酸劑。硫酸鎂俗稱瀉鹽。

更重要的是，鎂存在於一種名為葉綠素的化合物中，它是植物和藻類中使植物進行光合作用的綠色色素。它對植物生命至關重要。

鈣沒有作為結構金屬的用途，但其化合物碳酸鈣作為石灰石是主要建築材料。碳酸鈣對骨骼和植物生命至關重要。鈣和本組中更重的元素與溫水反應生成強鹼性的氫氧化物。

鍶比鈣稀有得多，用途很少。鋇也更稀有，除了硫酸鋇之外，用途很少，硫酸鋇是一種用於X射線檢查消化器官的內襯（鋇餐）。可溶於水或酸中的鋇化合物（但硫酸鋇除外）劇毒。

鐳很稀有，具有強放射性，由於其強烈的放射性而極度危險。