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Transkript II. Hauptgruppe – Chemische Eigenschaften

Einen schönen guten Tag. Ich begrüße alle ganz herzlich zu einer Fortsetzung der Reise durch das Periodensystem der Elemente. Wir sprechen heute wieder über die Erdalkalimetalle, die Elemente der 2. Hauptgruppe. Wir befinden uns im Teil 4: Chemische Eigenschaften.

Die erste Reaktion, die sehr bekannt und sehr wichtig ist, ist die Verbrennung. Als Beispiel hierfür möchte ich die Verbrennung von Magnesium mit dem Sauerstoff der Luft anführen. Diese Reaktion läuft unter sehr großer Wärmabstrahlung ab. Und im Ergebnis bildet sich Magnesiumoxid. Wir schreiben demzufolge als Reaktionsgleichung: 2Mg + O2 -> 2MgO. Da eine große Wärmeabgabe stattfindet, sagt man auch: Diese Reaktion ist stark exotherm.

Die 2. wichtige Reaktion der Erdalkalimetalle ist ihre Reaktion mit Wasser. Die Reaktionsfähigkeit der Elemente der 2. Hauptgruppe nimmt dabei von oben nach unten zu. Beryllium und Magnesium reagieren mit Wasser bei Raumtemperatur nicht. Ich möchte die Reaktionsgleichung für Calcium formulieren. Calcium reagiert mit Wasser unter der Bildung von Calciumhydroxid, wobei Wasserstoff in gasförmiger Form freigesetzt wird. Wir formulieren die Formelgleichung: Ca + 2H2O -> Ca(OH)2 + H2 Wir merken uns: Ca(OH)2 ist Calciumhydroxid. Das ist eine Base. In wässriger Lösung auch Lauge genannt.

Die 3. wichtige Reaktion ist die Reaktion mit Halogenen. Das heißt mit den Elementen der 7. Hauptgruppe. Fluor, Chlor, Brom und Iod. Ich möchte zwei Beispiele auswählen. Als Erstes reagiert Strontium mit Chlor zu Strontiumchlorid: Sr + Cl2 -> SrCl2 Als Zweites reagiert Barium mit Brom: Ba + Br2 -> BaBr2. Strontiumchlorid und Bariumbromid sind Salze.

Und 4. Eine weitere wichtige charakteristische Reaktion der Erdalkalimetalle ist ihre Reaktion mit Säuren. Als Beispiel möchte ich die Reaktion von Calcium mit Chlorwasserstoffsäure (Salzsäure) nennen: Ca + HCl -> CaCl2 + H2, CaCl2 ist das Salz Calciumchlorid. Und H2 ist gasförmiger elementarer Wasserstoff.

Die 5. Reaktion ist die Reaktion mit Wasserstoff. So reagiert unter geeigneten Bedingungen Calcium mit Wasserstoff zu Calciumhydrid: Ca + H2 -> CaH2.

Die 6. Reaktion, die Erdalkalimetalle eingehen, ist die Reaktion mit Schwefel. So reagiert zum Beispiel Magnesium mit Schwefel zu Magnesiumsulfid: Mg + S -> MgS. MgS ist Magnesiumsulfid.

Die 7. Reaktion ist die Reaktion mit Stickstoff. Vorzugsweise mit Stickstoff reagiert das Erdalkalimetall Magnesium. Magnesium und Stickstoff reagieren zu Magnesiumnitrid: 3Mg + N2 -> Mg3N2. Mg3N2 ist Magnesiumnitrid.

  1. Die Reaktion mit Salpetersäure und, man höre, mit verdünnter Salpetersäure läuft mit Calcium interessant ab. Nicht wie erwartet. Calcium reagiert mit der Salpetersäure zu dem erwarteten Calciumnitrat. Es bildet sich aber auch das Salz Ammoniumnitrat und Wasser wird frei. Schreiben wir also die Formelgleichung auf: 4Ca + 10HNO3 -> 4Ca(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O Ca(NO3)2 ist Calciumnitrat und NH4NO3 ist Ammoniumnitrat. Vor allem Ammoniumnitrat hat große Bedeutung als Düngemittel. Diese Reaktion kommt in der Regel in der Schule nicht vor. Sie ist auch ungewöhnlich und kompliziert. Deshalb erhält sie einen Stern für den erhöhten Schwierigkeitsgrad.

Als Letztes möchte ich eine Reaktion nennen, die für die Erdalkalimetalle ungewöhnlich ist. Es ist 9. die Komplexbildung. Und diese Reaktion ist auch nur charakteristisch für das Beryllium. Und zwar reagiert Beryllium mit Kaliumhydroxid in wässriger Lösung zu einem Kalium-Beryllium-Komplex. Wir schreiben für die Formelgleichung: Be + 2KOH + 2H2O -> K2[Be(OH)4] + H2. Der Kalium-Beryllium-Komplex ist ungewöhnlich und wird in der Regel in der Schule nicht behandelt. Auch diese Reaktion erhält von mir ein Sternchen für den erhöhten Schwierigkeitsgrad.

Ich wünsche Euch alles Gute und viel Erfolg! Auf Wiedersehen!

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