Beriliul Magneziul Calciul Strontiul Bariul Radiul
Stare naturala
Beriliul este un element rar. Cel mai cunoscut mineral de beriliu este un silicat, berilul, Be3Al2Si6O18, care cristalizeaza in prisme hexagonale. Crisoberilul, un oxid mixt de aluminiu si beriliu, BeAl2O4, cristalizeaza in sistemul rombic.
Magneziul si calciul se numara printre elementele cele mai raspandite din stratul exterior solid al pamantului, unde apar mai ales ca silicati. Este probabil ca totalitatea ionilor de Mg2+, Ca2+ (la fel si cei de Sr2+ si Ba2+) a existat la solidificarea scoartei pamantului sub forma de silicati si ca actualele zacaminte sedimentare, carbonati, sulfati etc., au luat nastere secundar, prin descompunerea silicatilor sub actiunea agentilor atmosferici.
Magneziul apare in natura ca magnezita, MgCO3, si mai frecvent sub forma carbonatului dublu, dolomita, MgCO3*CaCO3. Se mai gaseste magneziu, sub forma de cloruri si sulfati micsti, insotind sarurile de potasiu in straturile superioare ale anumitor saline. Printre acestea vom mentiona : carnalita, KCl*MgCl2+6H2O, cainita, KCl*MgSO4*3H2O, polihalita, K2SO4*MgSO4*2CaSO4*2H2O, schoenita, K2SO4*MgSO4*6H2O si astrakanita, Na2SO4*MgSO4*4H2O. Un mineral de magneziu mai rar este spinelul, MgAl2O4.
Se gasesc ioni de magneziu in unele izvoare amare si in apa de mare. Dupa depunerea clorurii de sodiu, la evaporarea apei de mare, cristalizeaza intai kieserita, MgSO4*H2O, apoi sarurile mixte cu ioni K+ si Ca2+, mentionate mai sus. Un continut ridicat in saruri de magneziu se intalneste in Marea Moarta, a carei compozitie difera mult de a celorlalte mari si de a oceanelor (23% saruri, din care 10.8% MgCl2).
Calciul se gaseste in natura, in cantitati uriase, sub forma de carbonat, CaCO3. Principalele varietati sunt piatra de var si marmura, ambele agregate microcristaline de calcita, ultima mai pura. Creta se formeaza prin sedimentarea scoicilor de foraminifere si alte organisme marine microscopice. Mai rar apare carbonatul de calciu in forme monocristaline: calcita si aragonita.
Calciul se mai gaseste in natura, in mari cantitati, sub forma de sulfat si anume ca ghips, CaSO4*H2O si mai rar ca anhidrida, CaSO4. Alabastrul este o varietate de ghips compacta, translucida. Alte minerale importante continand calciu sunt : fluorita, apatita si fosforitele.
Principalele minerale de strontiu sunt : strontianita, SrCO3 si celestina, SrSO4 ; cele de bariu sunt : witerita, BaCO3 si barita, BaSO4.
Radiul este un element foarte rar. El insoteste intotdeauna mineralele de uraniu, din care provine.
Obtinere
Beriliul se obtine prin electroliza clorurii de beriliu (a carei izolare din minereuri este complicata). Cum clorura de beriliu este foarte rau conducatoare de electricitate, pentru obtinerea metalului se electrolizeaza o topitura de BeCl2 si NaCl.
Magneziul se fabrica prin electroliza clorurii de magneziu topite sau prin reducerea oxidului de magneziu cu carbune si distilarea metalului. Clorura de magneziu necesara pentru acest procedeu se obtine prin reducerea oxidului de magneziu cu carbune, in prezenta clorului.
Calciul si celelalte metale din grupa a II-a se pot obtine, in cantitati mici, prin dislocuire din sarurile lor topite cu sodiu metalic sau prin electroliza clorurilor.
Proprietati fizice
1. Elementele din grupa a II-a sunt metale cenusii; magneziul este alb argintiu. Beriliul si magneziul pastreaza luciul lor metalic la aer, datorita unui strat protector de oxid, subtire si transparent, asemanandu-se in aceasta cu aluminiul. Celelalte metale din aceasta grupa isi pierd repede luciul, oxidandu-se superficial.
2. Din cauza razei metalice mici (legaturi puternice intre atomi) beriliul este un metal dur ( duritatea 6-7, zgarie sticla), in timp ce omologii sai sunt moi (Mg are duritatea 2.5, iar calciul 2.3).
La temperatura obisnuita, beriliul este casant ; incalzit la rosu devine ductil. Magneziul, mai ales aliat, are proprietati mecanice bune, fiind ductil si rezistent.
3. Conductibilitatea electrica, de tip metalic, a beriliului este mica ; conductibilitatile electrice ale magneziului si calciului sunt mari.
Utilizari
Beriliul este folosit, in cantitati mari, pentru construirea de reactoare nucleare. Datorita faptului ca atomii de beriliu au un numar mic de electroni in jurul nucleului, acest metal are o putere mica de absorbtie pentru razele X; de aceea se construiesc din beriliu (in loc de aluminiu) ferestre pentru tuburi de raze X. Aliajele de beriliu (6-7%) cu cuprul au duritatea celor mai dure oteluri, pastrand proprietatile mecanice si electrice ale cuprului.
Magneziul se utilizeaza in aliaje. Asa-numitul metal electron contine peste 90% Mg, restul fiind Al, Zn, Cu, Mn si Si. Spre deosebire de aliajele aluminiului (dintre care unele contin magneziu) metalul electron este rezistent fata de solutiile alcaline si de acidul fluorhidric.