第 2 族:碱土金属

碱土金属6 种元素

第 2 族是周期表的第二列,由铍、镁、钙、锶、钡和镭组成。这六种都是有两个外层电子的活泼金属,几乎总是把两个电子都失去。如果只记一件事,就记住 2+ 的电荷:Mg²⁺、Ca²⁺、Ba²⁺。

在元素周期表中的位置

本族中的元素

全部碱土金属

两个外层电子:ns² 规律

第 2 族每种元素的电子排布都以 ns² 结尾,从铍([He] 2s²)到镭([Rn] 7s²)。失去两个 s 电子后达到稀有气体的结构,所以这些金属形成 2+ 价离子,并生成化学式简单的化合物,如 MgO、CaCl₂ 和 BaSO₄。移走第二个电子需要额外的能量,所以第 2 族金属不如它们第 1 族的邻居活泼。

铍是例外:它的原子很小,把共用电子束缚得很紧,因此它的许多化合物是共价化合物,而且它的表现常常更像铝而不是镁。

沿族向下的变化趋势(用数字说明)

沿这一列向下,外层电子越来越容易被移走。第一电离能从铍的 9.323 eV 降到钡的 5.212 eV,电负性从 1.57 降到 0.89。

其他性质则不遵循整齐的规律。铍在 1560 K 熔化,而镁只有 923 K,随后钙升到 1115 K,再逐渐降到镭的 973 K。密度在钙处降到 1.54 g/cm³,然后升到钡的 3.51 g/cm³ 和镭的 5.5 g/cm³。

你在哪里会遇到第 2 族

你的身体需要钙来构成骨骼和牙齿,需要镁来维持数百种酶的功能。镁乳 Mg(OH)₂ 可以平复不适的胃,泻盐是硫酸镁,石膏板由石膏(一种硫酸钙)制成。锶盐使烟花呈现深红色,而宝石祖母绿是绿柱石的一个品种,铍就是以这种矿物命名的。

第 2 族与碱土金属

这里的族和类是同样的六种元素,所以碱土金属类页面涵盖了它们的反应。从族的角度看还有一个有趣的地方:氦也有 ns² 的电子排布(1s²),却位于第 18 族,因为这两个电子填满了它唯一的电子层。镭由玛丽·居里和皮埃尔·居里于 1898 年发现,具有放射性。

第 2 族:沿族向下的性质变化

点击列标题可排序。

第 2 族
4 铍 Be 2 +2 1.57 153 1,560 K (1,286.8 °C) 1.85 g/cm³
12 镁 Mg 2 +2 1.31 173 923 K (649.8 °C) 1.738 g/cm³
20 钙 Ca 2 +2 1 231 1,115 K (841.8 °C) 1.54 g/cm³
38 锶 Sr 2 +2 0.95 249 1,050 K (776.8 °C) 2.64 g/cm³
56 钡 Ba 2 +2 0.89 268 1,000 K (726.8 °C) 3.51 g/cm³
88 镭 Ra 2 +2 0.9 283 973 K (699.8 °C) 5.5 g/cm³

全部 18 个族

全部 7 个周期