ОГЭ. Взаимодействие веществ с водой

Правило 1.1. Взаимодействие простых веществ (металлов и неметаллов) с водой

1) Щелочные (Li-Fr) и щелочноземельные (Ca-Ra) металлы взаимодействуют с водой при комнатной температуре с образованием щелочи (растворимого основания) и выделением водорода. Например:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂.

 

2) Магний также взаимодействует с водой, но при сильном нагревании и с образованием нерастворимого гидроксида:

Mg + 2H₂O →  Mg(OH)₂ + H₂­.

 

3) Алюминий реагирует с водой, но только если убрать оксидную пленку:

2Al + 6H₂O →  2Al(OH)₃ + 3H₂­.

 

4) Металлы, находящиеся в ряду активности от Zn (включительно) до Pb (включительно), взаимодействуют с парами воды (т.е. при температуре выше 100°С), при этом образуются оксиды соответствующих металлов и водород:

Zn + H₂O →  ZnO + H₂­.

 

5) Металлы, стоящие в ряду активности правее водорода, с водой не взаимодействуют даже при нагревании.

Cu + H₂O →  реакция не идет.

 

6) Из неметаллов с водой реагируют галогены, C и Si при высоких температурах:

С + H₂O →  CO + H₂

Si + 2H₂O →  SiO₂ + 2H₂.

 

Правило 1.2. Взаимодействие оксидов с водой

1) Основные оксиды щелочных и щелочноземельных металлов реагируют с водой при комнатной температуре с образованием соответствующих щелочей:

M₂O + H₂O →  2MOH или MO + H₂O →  M(OH)₂.

Например:

Na₂O + H₂O → 2NaOH или CaO + H₂O → Ca(OH)₂.

 

2) Амфотерные оксиды не реагируют с водой и не растворяются в ней.

Примеры амфотерных оксидов: ZnO, BeO, Al₂O₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃.

ZnO + H₂O → реакция не идет.

 

3) Кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующих кислот: P₂O₅ + 3H₂O →  2H₃PO₄

Только в случае NO₂ образуются две кислоты:

2NO₂ + H₂O →  HNO₂ + HNO₃  и, как следствие, при взаимодействии с щелочами образуются две соли (нитраты и нитриты соответствующего металла):

2NO₂

+ 2NaOH →  NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

 

Исключение: SiO₂ + H₂O →  реакция не идет.

Взаимодействие воды с металлами | moiurokihimii.ru

А разве такое возможно — спросите вы? Ведь можно же хранить воду, готовить пищу в металлической посуде, например, алюминиевой. И никаких признаков взаимодействия воды с оцинкованным ведром при мытье пола тоже никто не замечал. 

И все же вода взаимодействует со многими металлами. Но реакции эти идут по-разному. 

Если металл активный — литий, натрий, калий, кальций, барий, то получается так: 

                  2Na   +   2H₂O    →    2NaOH   +   H₂ 

Кусочек натрия, попав в воду, быстро бегает по ее поверхности — его подталкивает выделяющийся водород. А в растворе образуется новое вещество — гидроксид натрия NaOH. Внимание: мы впервые встречаемся с веществом, молекула которого содержит группу атомов ОН. Эта группа ОН называется гидроксилом или  гидроксогруппой. Вещества же, молекулы которых состоят из атомов металла и одной или нескольких гидроксогрупп, называются основаниями. Таким образом, в реакции натрия с водой  образуются газ водород и основание — гидроксид натрия NaOH. Если перед реакцией в воду добавить индикатор фенолфталеин, то вода от гидроксида натрия станет малинового цвета. 

Запомним: число групп ОН в молекуле основания всегда равно валентности металла в основании: 

                KOH    NaOH    LiOH    Mg(OH)₂    Fe(OH)₂     Fe(OH)₃     Al(OH)₃ 

Литий и  калий взаимодействуют с водой так же, как и натрий, но у лития эта реакция идет чуть медленнее, а у калия быстрее, чем у натрия. Значит, это металлы разной химической активности. 

                      2Li   +   2H₂O    →    2LiOH   +   H₂ 

                      2K   +   2H₂O    →    2KOH   +   H₂ 

 

А вот как взаимодействуют с водой двухвалентные активные металлы кальций и барий:  

                          Ca   +  2H₂O   →   Ca(OH)₂   +   H₂ 

                       Ba   +  2H₂O   →   Ba(OH)₂   +   H₂ 

Вот так взаимодействует с водой алюминий:

Если металл менее активен, то реакция его с водой идет медленнее, незаметнее, чаще при нагревании, и образуются при этом водород и оксид металла, а не гидроксид: 

                            Zn  +  H₂O   →    ZnO  +  H₂  

                        3Fe  +  4H₂   →   Fe₃O₄  +  4H₂  

Если же металл находится в ряду активности правее водорода, то он с водой  не реагирует: это медь серебро ртуть, золото, платина. 

Еще на эту тему:

Химические свойства воды. 6 основных типов химических реакций для воды.

Химические свойства воды. 6 основных типов химических реакций для воды. ( хороший обзор Новосибирского Университета)

Давайте вспомним все уже известные нам реакции, в которых участвует вода. Для этого вновь напишем уравнения встречавшихся ранее реакций и систематизируем их. Оказывается, вода – весьма активное в химическом отношении вещество.

1) Вода реагирует со многими металлами с выделением водорода:

2Na + 2H₂O = H₂ + 2NaOH (бурно)

2K + 2H₂O = H₂ + 2KOH (бурно)

3Fe + 4H₂O = 4H₂

+ Fe₃O₄ (только при нагревании)

Не все, а только достаточно активные металлы могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях этого типа. Наиболее легко реагируют щелочные и щелочноземельные металлы I и II групп.

Из неметаллов с водой реагируют, например, углерод и его водородное соединение (метан). Эти вещества гораздо менее активны, чем металлы, но все же способны реагировать с водой при высокой температуре:

C + H₂O = H₂ + CO (при сильном нагревании)

CH₄ + 2H₂O = 4H₂ + CO₂ (при сильном нагревании)

2) Электролиз. Вода разлагается на водород и кислород при действии электрического тока. Это также окислительно-восстановительная реакция, где вода является одновременно и окислителем, и восстановителем.

3) Вода реагирует со многими оксидами неметаллов. В отличие от предыдущих, эти реакции не окислительно-восстановительные, а реакции соединения:

SO2	+	H2O	=	H2SO3
				сернистая кислота

---

SO3	+	H2O	=	H2SO4
				серная кислота

---

CO2	+	H2O	=	H2CO3
				угольная кислота

---

4) Некоторые оксиды металлов также могут вступать в реакции соединения с водой. Примеры таких реакций мы уже встречали:

CaO	+	H2O	=	Ca(OH)2
				гидроксид кальция (гашеная известь)

Не все оксиды металлов способны реагировать с водой. Часть из них практически не растворима в воде и поэтому с водой не реагирует. Мы уже встречались с такими оксидами. Это ZnO, TiO₂, Cr₂O₃, из которых приготовляют, например, стойкие к воде краски. Оксиды железа также не растворимы в воде и не реагируют с ней.

5) Вода образует многочисленные соединения, в которых ее молекула полностью сохраняется. Это так называемые гидраты. Если гидрат кристаллический, то он называется кристаллогидратом. Например:

CuSO4	+	5 H2O	=	CuSO4.5H2O
вещество белого цвета (безводный сульфат меди)				кристаллогидрат (медный купорос),синие кристаллы

Приведем другие примеры образования гидратов:

H₂SO₄ + H₂O = H₂SO₄^.H₂O (гидрат серной кислоты)

NaOH + H₂O = NaOH^.H₂O (гидрат едкого натра)

Соединения, связывающие воду в гидраты и кристаллогидраты, используют в качестве осушителей. С их помощью, например, удаляют водяные пары из влажного атмосферного воздуха.

6) Фотосинтез . Особая реакция воды– синтез растениями крахмала (C₆H₁₀O₅)_n и других подобных соединений (углеводов), происходящая с выделением кислорода:

6n CO₂ + 5n H₂O = (C₆H₁₀O₅)_n + 6n O₂ (при действии света)

ЕГЭ. Химические свойства металлов

Химические свойства металлов

1. Щелочные (Li-Fr), щелочно-земельные (Ca-Ra) металлы, Mg

1) Реагируют с кислородом (подробнее)

Все Щ металлы, кроме Li, образуют не оксиды, а пероксиды:

2Li + O₂ → 2Li₂O

2Na + O₂ → Na₂O₂

 

Оксиды получают взаимодействием пероксидов с металлом:

Na₂O₂ + 2Na → 2Na₂O

 

2) Реагируют с водородом (подробнее)

 

3) Реагируют с водой (подробнее)

 

4) Реагируют с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:

3Mg + 2P → Mg₃P₂ (t)

2Na + Cl₂ → 2NaCl

Ca + 2C → CaC₂ (t)

 

5) Реагируют с некоторыми кислотными оксидами:

CO₂ + 2Mg → 2MgO + C

SiO₂ + 2Mg → 2MgO + Si
SiO₂ + 2Ca → 2CaO + Si
SiO₂ + 2Ba → 2BaO + Si

 

6) Магний как восстановитель используется в производстве кремния и некоторых металлов:

2Mg + TiCl₄ → 2MgCl₂ + Ti (t)

 

7) Реакции Щ и ЩЗ металлов с растворами солей или кислот не рассматриваются, так как эти металлы очень бурно взаимодействуют с водой, и суммарная реакция изменится.

 

2. Алюминий

1) Реагирует с кислородом: 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

 

2) Не реагирует с водородом (из металлов только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

 

3) Реагирует с водой, если удалить оксидную пленку:

2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂

 

4) Реагирует с щелочами с выделением водорода (также Be и Zn):

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

 

5) Реагируют с галогенами, серой, азотом, фосфором, углеродом:

2Al + 3Cl₂ → 2AlCl₃

4Al + 3C → Al₄C₃

2Al + N₂ → 2AlN (t)

 

6) Используется для восстановления менее активных металлов (алюмотермия):

3FeO + 2Al →  3Fe + Al₂O₃
Cr₂O₃ + 2Al → 2Cr + Al₂O₃

 

7) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:

Al + H₂SO₄ (р) → Al₂(SO₄)₃ + H₂

 

8) Вытесняет менее активные металлы из их солей:

2Al + 3CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3Cu

 

9) На холоде пассивируется концентрированными растворами серной и азотной кислот. При нагревании реагирует без выделения водорода.

 

3. Железо

1) Реагирует с кислородом:

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄ (железная окалина)

В присутствии воды образуется ржавчина:
4Fe + 3O₂ + 6H₂O&nbsp → 4Fe(OH)₃

 

2) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

Fe + H₂ → реакция не идет

 

3) Реагирует с парами воды с образованием оксида:

3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ (t)

 

4) Не реагирует с щелочами

Fe + NaOH → реакция не идет

 

5) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:

2Fe + 3F₂ → 2FeF₃ (образуется соль Fe⁺³)

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ (образуется соль Fe⁺³)

2Fe + 3Br₂ → 2FeBr₃ (образуется соль Fe⁺³)

Fe + I₂ → FeI₂ (образуется соль Fe⁺²)

Fe + S → FeS

 

6) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:

Fe + H₂SO₄ (р) → FeSO₄ + H₂ (образуется соль Fe⁺²)

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

 

7) Вытесняет менее активные металлы из их солей:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu (образуется соль Fe⁺²)

 

8) На холодe пассивируется концентрированными растворами серной и азотной кислот (т.е. реакция не протекает). При нагревании реагирует без выделения водорода:

Fe + 6HNO₃(к) → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O (образуется соль Fe⁺³)

2Fe + 6H₂SO₄(к) → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O (образуется соль Fe⁺³)

 

9) Соединения Fe⁺³ реагируют с железом, медью, восстанавливаясь до Fe⁺²:

2FeCl₃ + Fe → 3FeCl₂

Fe₃O₄ + Fe → 4FeO

Fe₂O₃ + Fe&nbsp → 3FeO

 

4. Хром

1) Реагирует с кислородом:

4Cr + 3O₂ → 2Cr₂O₃

 

2) Не реагирует с водородом (только Щ и ЩЗ металлы взаимодействуют с водородом)

Cr + H₂ → реакция не идет

 

3) Реагирует с парами воды с образованием оксида:

2Cr + 3H₂O → Cr₂O₃ + 3H₂ (t)

 

4) Не реагирует с щелочами

Cr + NaOH → реакция не идет

 

5) Реагирует с кислородом, серой, галогенами при нагревании:

2Cr + 3Cl₂ → 2CrCl₃ (образуется соль Fe⁺³)

2Cr + 3Br₂ → 2CrBr₃ (образуется соль Fe⁺³)

Cr + S → Cr₂S₃ (образуется соль Fe⁺³)

 

6) Реагирует с кислотами-неокислителями, так как находится до водорода в ряду напряжений, с выделением водорода:

Cr + H₂SO₄ (р) → CrSO₄ + H₂ (образуется соль Cr⁺²)

Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂ (образуется соль Cr⁺²)

 

7) Пассивируется концентрированным и разбавленным растворами азотной кислоты (т.е. реакция не протекает).

 

5. Медь

1) Реагирует с кислородом:

2Cu + O₂ → 2CuO

 

2) Реагирует с соединениями Cu⁺² с образованием промежуточной степени окисления +1:

CuO + Cu → Cu₂O

CuCl₂ +

Урок 28. Химические свойства воды – HIMI4KA

В уроке 28 «Химические свойства воды» из курса «Химия для чайников» узнаем о взаимодействии воды с различными веществами.

При обычных условиях вода является достаточно активным веществом по отношению к другим веществам. Это означает, что со многими из них она вступает в химические реакции.

Взаимодействие с оксидами неметаллов

Если струю газообразного оксида углерода(IV) CO₂ (углекислого газа) направить в воду, то часть его растворится в ней (рис. 109).

При этом в растворе протекает химическая реакция соединения, в результате которой образуется новое вещество — угольная кислота H₂CO₃:

На заметку: Собирая углекислый газ над водой, Дж. Пристли обнаружил, что часть газа растворяется в воде и придает ей приятный терпкий вкус. По сути дела, Пристли впервые получил напиток типа газированной, или содовой, воды.

Реакция соединения происходит также, если к воде прибавить твердый оксид фосфора(V) P₂O₅. При этом протекает химическая реакция с образованием фосфорной кислоты H₃PO₄ (рис. 110):

Испытаем растворы, полученные при взаимодействии CO₂ и P₂O₅ с водой, индикатором метиловым оранжевым. Для этого прибавим по 1—2 капли раствора индикатора к полученным растворам. Цвет индикатора изменится с оранжевого на красный, что говорит о присутствии кислот в растворах. Значит, при взаимодействии CO₂ и P₂O₅ с водой действительно образовались кислоты H₂CO₃ и H₃PO₄.

Оксиды, подобные CO₂ и P₂O₅, которые при взаимодействии с водой образуют кислоты, относят к кислотным оксидам.

Кислотные оксиды — это оксиды, которым соответствуют кислоты.

Некоторые из кислотных оксидов и соответствующих им кислот приведены в таблице 11. Обратите внимание, что это оксиды элементов неметаллов. Как правило, оксиды неметаллов являются кислотными оксидами.

Взаимодействие с оксидами металлов

С оксидами металлов вода реагирует иначе, чем с оксидами неметаллов.

Исследуем взаимодействие оксида кальция CaO с водой. Для этого поместим в стакан с водой небольшое количество CaO и тщательно перемешаем. При этом протекает химическая реакция:

в результате которой образуется новое вещество Ca(OH)2, относящееся к классу оснований. Таким же образом реагируют с водой оксиды лития, натрия. При этом также образуются основания, например:

Подробнее с основаниями вы познакомитесь в следующем уроке. Оксиды металлов, которым соответствуют основания, называют основными оксидами.

Основные оксиды — это оксиды, которым соответствуют основания.

В таблице 12 приведены формулы некоторых основных оксидов и соответствующих им оснований. Заметьте, что, в отличие от кислотных оксидов, в состав основных оксидов входят атомы металлов. Большинство оксидов металлов — это основные оксиды.

Несмотря на то что каждому основному оксиду соответствует основание, не все основные оксиды взаимодействуют с водой, подобно CaO, образуя основания.

Взаимодействие с металлами

При обычных условиях активные металлы (K, Na, Ca, Ba и др.) бурно реагируют с водой:

В этих реакциях выделяется водород и образуются растворимые в воде основания.

Как химически активное вещество вода вступает в реакции со многими другими веществами, но об этом вы узнаете при дальнейшем изучении химии.

Краткие выводы урока:

1. Вода — химически активное вещество. Она вступает в реакции с кислотными и основными оксидами, активными металлами.
2. При взаимодействии воды с большинством кислотных оксидов образуются соответствующие кислоты.
3. Некоторые основные оксиды при реакции с водой образуют растворимые основания.
4. При обычных условиях вода реагирует с наиболее активными металлами. При этом образуются растворимые основания и водород.

Надеюсь урок 28 «Химические свойства воды» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Химические свойства простых веществ металлов и неметаллов

Урок посвящен обобщению и систематизации знаний о свойствах простых веществ — металлов и неметаллов. Эти два класса веществ отличаются не только физическими, но и химическими свойствами.

Рассмотрим реакции металлов и неметаллов с кислородом. При взаимодействии простых веществ с кислородом образуются, как правило, оксиды. Причем металлы с кислородом обычно образуют основные оксиды, а неметаллы – кислотные.

 

Металлы	Неметаллы
1. Взаимодействие с кислородом
Как правило, образуются основные оксиды: 2Mg + O2 = 2MgO 3Fe + 2O2 = Fe3O4	Как правило, образуются кислотные оксиды: S + O2 = SO2 4P + 5O2 = 2P2O5

Вы уже знаете, что вещества могут гореть не только в атмосфере кислорода. Некоторые вещества горят при взаимодействии с хлором. Реакции металлов и неметаллов с хлором приводят к образованию хлоридов.

Металл с хлором образует соединение, относящееся к классу солей.

Хлорид неметалла же солью не является.

 

Металлы	Неметаллы
2. Взаимодействие с хлором
Образуются соли: 2К + Cl2 = 2КCl 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3	Образуются вещества, не являющиеся солями: 2P + 3Cl2 = 2PCl3 2P + 5Cl2 = 2PCl5

При взаимодействии активных металлов с водородом образуются твердые нелетучие гидриды, а при взаимодействии неметаллов с водородом – летучие водородные соединения.

 

Металлы	Неметаллы
3. Взаимодействие с водородом
Образуются твердые нелетучие гидриды: 2Na + H2 = 2NaH Ca + H2 = CaH2	Образуются летучие водородные соединения: Cl2 + H2 = 2HCl С + 2Н2 = СН4

 

Реакции с водой для неметаллов не характерны. Из металлов с водой взаимодействуют только те, которые стоят в ряду активности левее водорода. Причем, самые активные из них (щелочные и щелочноземельные) образуют щелочь и водород. Например, при взаимодействии натрия с водой образуется щелочь (гидроксид натрия) и выделяется водород. Такие реакции сопровождаются выделением большого количества теплоты.

Некоторые металлы взаимодействуют с парами воды с образованием оксида и водорода.

 

Металлы	Неметаллы
4. Взаимодействие с во

Химические свойства металлов IIA группы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra).

IIA группа содержит только металлы – Be (бериллий), Mg (магний), Ca (кальций), Sr (стронций), Ba (барий) и Ra (радий). Химические свойства первого представителя этой группы — бериллия — наиболее сильно отличаются от химических свойств остальных элементов данной группы. Его химические свойства во многом даже более схожи с алюминием, чем с остальными металлами IIA группы (так называемое «диагональное сходство»). Магний же по химическим свойствами тоже заметно отличается от Ca, Sr, Ba и Ra, но все же имеет с ними намного больше сходных химических свойств, чем с бериллием. В связи со значительным сходством химических свойств кальция, стронция, бария и радия их объединяют в одно семейство, называемое щелочноземельными металлами.

Все элементы IIA группы относятся к s-элементам, т.е. содержат все свои валентные электроны на s-подуровне. Таким образом, электронная конфигурация внешнего электронного слоя всех химических элементов данной группы имеет вид ns² , где n – номер периода, в котором находится элемент.

Вследствие особенностей электронного строения металлов IIA группы, данные элементы, помимо нуля, способны иметь только одну единственную степень окисления, равную +2. Простые вещества, образованные элементами IIA группы, при участии в любых химических реакциях способны только окисляться, т.е. отдавать электроны:

Ме⁰ – 2e^— → Ме⁺²

Кальций, стронций, барий и радий обладают крайне высокой химической активностью. Простые вещества, образованные ими, являются очень сильными восстановителями. Также сильным восстановителем является магний. Восстановительная активность металлов подчиняется общим закономерностям периодического закона Д.И. Менделеева и увеличивается вниз по подгруппе.

Взаимодействие с простыми веществами

с кислородом

Без нагревания бериллий и магний не реагируют ни с кислородом воздуха, ни с чистым кислородом ввиду того, что покрыты тонкими защитными пленками, состоящими соответственно из оксидов BeO и MgO. Их хранение не требует каких-либо особых способов защиты от воздуха и влаги, в отличие от щелочноземельных металлов, которые хранят под слоем инертной по отношению к ним жидкости, чаще всего керосина.

Be, Mg, Ca, Sr при горении в кислороде образуют оксиды состава MeO, а Ba – смесь оксида бария (BaO) и пероксида бария (BaO₂):

2Mg + O₂ = 2MgO

2Ca + O₂ = 2CaO

2Ba + O₂ = 2BaO

Ba + O₂ = BaO₂

Следует отметить, что при горении щелочноземельных металлов и магния на воздухе побочно протекает также реакция этих металлов с азотом воздуха, в результате которой, помимо соединений металлов с кислородом, образуются также нитриды c общей формулой Me₃N₂.

с галогенами

Бериллий реагирует с галогенами только при высоких температурах, а остальные металлы IIA группы — уже при комнатной температуре:

Мg + I₂ = MgI₂ – иодид магния

Са + Br₂ = СаBr₂ –  бромид кальция

Ва + Cl₂ = ВаCl₂ – хлорид бария

с неметаллами IV–VI групп

Все металлы IIA группы реагируют при нагревании со всеми неметаллами IV–VI групп, но в зависимости от положения металла в группе, а также активности неметаллов требуется различная степень нагрева. Поскольку бериллий является среди всех металлов IIA группы наиболее химически инертным, при проведении его реакций с неметаллами требуется существенно большая температура.

Следует отметить, что при реакции металлов с углеродом могут образовываться карбиды разной природы. Различают карбиды, относящиеся к метанидам и условно считающимися производными метана, в котором все атомы водорода замещены на металл. Они так же, как и метан, содержат углерод в степени окисления -4, и при их гидролизе или взаимодействии с кислотами-неокислителями одним из продуктов является метан. Также существует другой тип карбидов – ацетилениды, которые содержат ион C₂^2-, фактически являющийся фрагментом молекулы ацетилена. Карбиды типа ацетиленидов при гидролизе или взаимодействии с кислотами-неокислителями образуют ацетилен как один из продуктов реакции. То, какой тип карбида – метанид или ацетиленид — получится при взаимодействии того или иного металла с углеродом, зависит от размера катиона металла. С ионами металлов, обладающих малым значением радиуса, образуются, как правило, метаниды, с ионами более крупного размера – ацетилениды. В случае металлов второй группы метанид получается при взаимодействии бериллия с углеродом:

Остальные металлы II А группы образуют с углеродом ацетилениды:

С кремнием металлы IIA группы образуют силициды — соединения вида Me₂Si, с азотом – нитриды (Me₃N₂), фосфором – фосфиды (Me₃P₂):

с водородом

Все щелочноземельные металлы реагируют при нагревании с водородом. Для того чтобы магний прореагировал с водородом, одного нагрева, как в случае со щелочноземельными металлами, недостаточно, требуется, помимо высокой температуры, также и повышенное давление водорода. Бериллий не реагирует с водородом ни при каких условиях.

Взаимодействие со сложными веществами

с водой

Все щелочноземельные металлы активно реагируют с водой с образованием щелочей (растворимых гидроксидов металлов) и водорода. Магний реагирует с водой лишь при кипячении вследствие того, что при нагревании в воде растворяется защитная оксидная пленка MgO. В случае бериллия защитная оксидная пленка очень стойкая: с ним вода не реагирует ни при кипячении, ни даже при температуре красного каления:

c кислотами-неокислителями

Все металлы главной подгруппы II группы реагируют с кислотами-неокислителями, поскольку находятся в ряду активности левее водорода. При этом образуются соль соответствующей кислоты и водород. Примеры реакций:

Ве + Н₂SO_4(разб.) = BeSO₄ + H₂↑

Mg + 2HBr = MgBr₂ + H₂↑

Ca + 2CH₃COOH = (CH₃COO)₂Ca + H₂↑

c кислотами-окислителями

− разбавленной азотной кислотой

С разбавленной азотной кислотой реагируют все металлы IIA группы. При этом продуктами восстановления вместо водорода (как в случае кислот-неокислителей) являются оксиды азота, преимущественно оксид азота (I) (N₂O), а в случае сильно разбавленной азотной кислоты – нитрат аммония (NH₄NO₃):

4Ca + 10HNO_3(разб.) = 4Ca(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O

4Mg + 10HNO_{3(сильно разб.)} = 4Mg(NO₃)₂ + NН₄NO₃ + 3H₂O

− концентрированной азотной кислотой

Концентрированная азотная кислота при обычной (или низкой) температуре пассивирует бериллий, т.е. в реакцию с ним не вступает. При кипячении реакция возможна и протекает преимущественно в соответствии с уравнением:

Магний и щелочноземельные металлы реагируют с концентрированной азотной кислотой с образованием большого спектра различных продуктов восстановления азота.

− концентрированной серной кислотой

Бериллий пассивируется концентрированной серной кислотой, т.е. не реагирует с ней в обычных условиях, однако реакция протекает при кипячении и приводит к образованию сульфата бериллия, диоксида серы и воды:

Be + 2H₂SO₄ → BeSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O

Барий также пассивируется концентрированной серной кислотой вследствие образования нерастворимого сульфата бария, но реагирует с ней при нагревании, сульфат бария растворяется при нагревании в концентрированной серной кислоте благодаря его превращению в гидросульфат бария.

Остальные металлы главной IIA группы реагируют с концентрированной серной кислотой при любых условиях, в том числе на холоду. Восстановление серы может происходить до SO₂, H₂S и S в зависимости от активности металла, температуры проведения реакции и концентрации кислоты:

Mg + H₂SO_4(конц.) = MgSO₄ + SO₂↑ + H₂O

3Mg + 4H₂SO_4(конц.) = 3MgSO₄ + S↓ + 4H₂O

4Ca + 5H₂SO_4(конц.) = 4CaSO₄ +H₂S↑ + 4H₂O

с щелочами

Магний и щелочноземельные металлы со щелочами не взаимодействуют, а бериллий легко реагирует как растворами щелочей, так и с безводными щелочами при сплавлении. При этом при осуществлении реакции в водном растворе в реакции участвует также и вода, а продуктами являются тетрагидроксобериллаты щелочных или щелочноземельных металлов и газообразный водород:

Be + 2KOH + 2H₂O = H₂↑ + K₂[Be(OH)₄] — тетрагидроксобериллат калия

При осуществлении реакции с твердой щелочью при сплавлении образуются бериллаты щелочных или щелочноземельных металлов и водород

Be + 2KOH = H₂↑+ K₂BeO₂ — бериллат калия

с оксидами

Щелочноземельные металлы, а также магний могут восстанавливать менее активные металлы и некоторые неметаллы из их оксидов при нагревании, например:

Метод восстановления металлов из их оксидов магнием называют магниетермией.