第 2 族:鹼土金屬
第 2 族是週期表的第二行,由鈹、鎂、鈣、鍶、鋇和鐳組成。這六種都是有兩個最外層電子的活潑金屬,而且幾乎總是把兩個電子都失去。如果只記住一件事,那就記住 2+ 電荷:Mg²⁺、Ca²⁺、Ba²⁺。
兩個最外層電子:ns² 模式
第 2 族的每種電子組態都以 ns² 結尾,從鈹([He] 2s²)到鐳([Rn] 7s²)。失去兩個 s 電子後會留下稀有氣體的排列,所以這些金屬形成 2+ 離子,以及化學式簡單的化合物,如 MgO、CaCl₂ 和 BaSO₄。移除第二個電子需要額外的能量,所以第 2 族金屬的活性比相鄰的第 1 族金屬低。
鈹是例外:它的原子極小,把共用電子抓得很緊,因此許多鈹化合物是共價的,它的行為往往更像鋁而不像鎂。
以數字看這一族往下的趨勢
沿著這一行往下,最外層電子越來越容易移除。第一游離能從鈹的 9.323 eV 降到鋇的 5.212 eV,電負度從 1.57 降到 0.89。
其他性質並不呈整齊的直線變化。鈹在 1560 K 熔化,鎂只有 923 K,接著鈣升到 1115 K,之後數值逐漸下降,鐳為 973 K。密度在鈣降到最低 1.54 g/cm³,然後上升到鋇的 3.51 g/cm³ 和鐳的 5.5 g/cm³。
你在哪裡會遇到第 2 族
你的身體需要鈣來維持骨骼和牙齒,需要鎂來支援數百種酵素。氧化鎂乳劑 Mg(OH)₂ 能舒緩不適的胃,瀉鹽是硫酸鎂,石膏板由石膏(一種硫酸鈣)製成。鍶鹽使煙火呈現深紅色,寶石祖母綠是綠柱石的一個品種,而鈹的名稱正是來自這種礦物。
第 2 族與鹼土金屬
在這裡,這一行與這個家族是同樣的六種元素,所以鹼土金屬家族頁面涵蓋了它們的反應。從族的角度看還有一個轉折:氦也有 ns² 組態(1s²),卻位於第 18 族,因為這兩個電子填滿了它唯一的電子層。鐳由瑪麗和皮耶·居禮於 1898 年發現,具有放射性。
第 2 族:沿族向下的性質變化
點擊欄位標題即可排序。
| 4 | 鈹 | Be | 2 | +2 | 1.57 | 153 | 1,560 K (1,286.8 °C) | 1.85 g/cm³ |
| 12 | 鎂 | Mg | 2 | +2 | 1.31 | 173 | 923 K (649.8 °C) | 1.738 g/cm³ |
| 20 | 鈣 | Ca | 2 | +2 | 1 | 231 | 1,115 K (841.8 °C) | 1.54 g/cm³ |
| 38 | 鍶 | Sr | 2 | +2 | 0.95 | 249 | 1,050 K (776.8 °C) | 2.64 g/cm³ |
| 56 | 鋇 | Ba | 2 | +2 | 0.89 | 268 | 1,000 K (726.8 °C) | 3.51 g/cm³ |
| 88 | 鐳 | Ra | 2 | +2 | 0.9 | 283 | 973 K (699.8 °C) | 5.5 g/cm³ |