第 2 族:碱土金属
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⁺。
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。
| 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 |