Erdalkali Elemente (Hauptgruppe II)

 
Die Hauptgruppe IIA umfaßt die Erdalkalimetalle.
In der Häufigkeit der Erdalkalimetalle steht Calcium an erster Stelle, gefolgt von Magnesium.
Wesentlich seltener sind Barium, Strontium und Beryllium, wohingegen Radium nur als Zwischenprodukt in radioaktiven Zerfallsreihen auftritt.
Der Anteil der Erdalkalimetalle an der Bildung der Erdkruste liegt bei etwas mehr als 4 Prozent. Wegen ihrer Reaktivität treten sie unter natürlichen Bedingungen niemals elementar auf.
Die Erdalkalimetalle sind silbrig-weiße, glänzende Leichtmetalle mit unterschiedlicher Härte. An der Luft überzieht sich ihre Oberfläche schnell mit einer dünnen Oxidschicht.
Sie haben Schmelzpunkte zwischen 649 °C (Magnesium) und 1278 °C (Beryllium) bzw. Siedepunkte zwischen 1107 °C (Magnesium) und 2970 °C (Beryllium). Sie sind damit generell höher schmelzend als die Alkalimetalle. Auch ihre Dichte und die 1. Ionisierungsenergie ist größer als die der Elemente der ersten Hauptgruppe.
Erdalkalimetalle sind gute elektrische Leiter.
Erdalkalimetalle haben zwei Außenelektronen und sind weniger reaktiv als die Alkalimetalle. Sie gehören aber immer noch zu den reaktivsten Metallen nach diesen. Die Oxidationszahl ist stets +2.
Mit steigender Ordnungszahl steigt die Reaktivität der Erdalkalimetalle. Beryllium und Magnesium reagieren mit Wasser im Gegensatz zu den anderen Elementen der Gruppe sehr langsam, denn die entstehende Hydroxidschicht erschwert den weiteren Wasserangriff.
Demgegenüber reagieren Calcium, Strontium und Barium schon mit kaltem Wasser heftig. Anders als die Salze der Alkalimetalle sind viele der Erdalkalimetalle nur wenig in Wasser löslich.
 
Tabellarische Datensammlung
Name
(Englisch)
Beryllium
Beryllium
Magnesium
Magnesium
Calcium
Calcium
Strontium Strontium Barium
Barium
Radium
Radium
Ordnungszahl 4 12 20 38 56 88
rel. Atommasse [u] 9,01 24,31 40,08 87,62 137,33 226,03
Schmelzpunkt [K] 1551 921,95 1112 1042 998 973
Schmelzpunkt [oC] 1278 648,95 839 769 725 700
Siedepunkt [K] 3243 1380 1760 1657 1913 1413
Dichte [g/cm3] 1,85 1,74 1,54 2,63 3,65 5,50
Ionisierungseng. eV 9,32 7,65 6,11 5,70 5,21 5,28
Elektronegativität 1,5 1,2 1,0 1,0 1,0 1,0
Atomradius [pm] 113,3 160 197,3 215,1 217,3 223
Ionenradius [pm] 34 78 106 127 143 152
Gittertyp
Umwandlungstemp. [oC]
hcp hex hcp
440
fcc
bcc
540
hcp
234
fcc
bcc ?
Gitterkonstante [Å]
(a or c)
2,29 3,20 5,56
?
6,09
?
5,02 ?
E - Modul [GPa] 310 44,3 19,6 15,7 12,7 ?
Therm. Ausdehnungkoeff. a
[·10-6 K-1]
11,5 26 22 ? 19 ?
Die diversen Angaben beziehen sich im Zweifelsfall auf die Raumtemperaturkonfiguration.
fcc = face centered cubic = kubisch flächenzentriert; Gitterkonst. = a
bcc = body centered cubic = kubisch raumzentriert
hcp = hexagonal close packed = hexagonale dichteste Kugelpackung; Gitterkonst. = c in Basisebene

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© H. Föll (MaWi 1 Skript)