Category Chemia

Są to pierwiastki o charakterze elektrododatnim, który występuje u nich w silniejszym stopniu niż u pierwiastków grupy poprzedniej. Dotyczy to przede wszystkim cięższych przedstawicieli grupy. Natomiast czołowy pierwiastek beryl, jedyny z całej rodziny, wykazuje własności amfoteryczne i przypomina tym pierwiastki grupy III, zwłaszcza glin. Następny z kolei pierwiastek, magnez zbliża się w swoich własnościach do pierwiastków rodziny pobocznej grupy II, tak iż typowe własności rodziny występują dopiero w trzecim z kolei pierwiastku, wapniu. Tworzy on wraz z pozostałymi trzema pierwiastkami ściślejszą rodzinę wapniowców lub metali ziem alkalicznych.

Azotan sodowy, saletra sodowa (chilijska), NaN03, ciężar cząst. 85,00, występuje w potężnych pokładach w pobliżu wybrzeża Oceanu Spokojnego w północnych bezwodnych prowincjach republiki Chile.

Przez traktowanie oziębionego stopu wodą węglan sodowy rozpuszczano i następnie wykrystalizowywano. Z nierozpuszczonego siarczku wapniowego zaś, który dawniej stanowił bardzo uciążliwy balast fabryk sody, regenerowano siarkę metodą Cliance’a. Działaniem wody i C32 wytwarzano zeń siarkowodór (V), który następnie utleniano tlenem powietrza wobec rudy darniowej jako katalizatora: Ca8 -J- H20 -f- (JOa = CaC03 -j- HaS . (V)

Poszczególne atomy krzemu w czworościanach tworzących pasma mogą być zastąpione przez atomy glinu. Wobec tego jednak, że jądro atomu Al, stojącego w układzie okresowym o jedno miejsce przed krzemem, ma ładunek dodatni mniejszy o jeden nabój elementarny, każda taka zamiana pociąga za sobą odpowiedni wzrost ujemnego ładunku pasma. W kryształach silimanitu, AljAlSiO.-,], stwierdzono budowę pasmową typu przedstawionego na rysunku 121, przy czym co drugi atom krzemu został zastąpiony atomem glinu.

Kwas fluorokrzemowy nie daje się otrzymać w stanie czystym, już bowiem w zwykłej temperaturze ulega rozkładowi na czterofluorek krzemu i fluorowodór. Znany jest on jedynie w wodnych roztworach, co najwyżej 34%-owych, a także w postaci hydratu HafSiFc] 2H2O, który wydziela się ze stężonego roztworu po oziębieniu i tworzy bezbarwne kryształy topiące się w 19°C. Roztwory rozcieńczone kwasu fluorokrzemowego dają się destylować bez rozkładu.

Z roztworu alkoholowego udało się natomiast otrzymać berylany sodowy i potasowy, o wzorze ogólnym M2Be02. Od wodorotlenku glinowego, do którego Be(OH)2 jest bardzo podobny, można ten ostatni odróżnić, gdyż jest rozpuszczalny w roztworze węglanu amonowego.

Związek ten o ciężarze cząst. 150,70 występuje w przyrodzie jako najważniejszy kruszec cynowy — kasyteryt. Krystalizuje w układzie tetragonalnym. W stanie zupełnie czystym jest bezbarwny, zanieczyszczenia zabarwiają go zwykle na kolor brunatny. Powstaje w postaci białego proszku przez utlenienie cyny tlenem powietrza w wyższej temperaturze: Sn + Oa = SnOjj + 138 kcal.

Siarczan olowiawy, PbSO.4, spotykany w przyrodzie pod nazwą anglezytu, tworzy w stanie czystym bezbarwne kryształy o gęstości 6,1—6,4 g/cm3, należące do układu rombowego i izomorficzne z barytem, BaSCh,. Jest bardzo trudno rozpuszczalny w wodzie (około 40 mg/1 w 20°C), dlatego też strąca się z roztworów soli ołowiawych jako wiawy. Jako sole dość słabej zasady, ulegają one w roztworze w nieznacznym stopniu hydrolizie i mają odczyn słabo kwaśny. Roztwory te zawierają bezbarwny kation Pb2+, pod niejednym wzglądem przypominający kation Ba2+.

Krzem stanowi po tlenie najbardziej rozpowszechniony na ziemi pierwiastek, tworzący przeszło 25% dostępnej człowiekowi materii. Występuje zawsze w połączeniu z tlenem. Dwutlenek krzemu, jako kwarc, stanowi składnik granitów i wielu innych skał wybuchowych. Zwykły piasek składa się głównie z mnóstwa drobnych ziarenek kwarcu. W połączeniu z tlenkiem glinu i żelaza, a także tlenkami metali silnie elek- trododatnich, przede wszystkim wapnia, magnezu, sodu i potasu, dwutlenek krzemu tworzy niezmierne mnóstwo minerałów, objętych ogólną nazwą krzemianów i glinokrzemianów. Minerały te stanowią przeważającą część stałej skorupy ziemskiej.

Beryl wchodzi w skład niektórych dość rzadko spotykanych krzemianów, przede wszystkim berylu BesAljtSieOigj dalej euklazu BefAlSiO/J OH, fenakitu BestSiO,] i in. Niektóre odmiany berylu używane są jako kamienie szlachetne, jak szmaragd (zielony), akwama- ryna (zielonkawoniebieska). Do tego samego celu służy też aleksandryt, będący odmianą chryzoberylu Be(A102)2-

Chlorek magnezowy, MgCl2, znajduje się w dużych ilościach w wodzie morskiej. W stanie stałym towarzyszy solom potasowym jako biszofit, MgCl2 6H2O, a zwłaszcza w połączeniu z chlorkiem potasowym jako karnalit, MgCl2 – KC1 6H20. Większą część ługów pokrystalicz- nych po wydzieleniu soli potasowych spuszcza się do ścieków. Z pewnej części ich jednak otrzymuje się przez dalszą krystalizację sześciohydrat MgCl2 6H20. Tworzy on bezbarwne kryształy układu heksagonalnego, rozpływające się na powietrzu i bardzo łatwo rozpuszczalne w wodzie. Roztwór ma smak silnie gorzki. Znane są też hydraty zawierające 2, 4, 8 i 12 g-cz. wody na 1 g-cz. soli w zwykłej temperaturze trwały jest jednak tylko sześciohydrat. Ogrzany na powietrzu traci on nie tylko wodę, lecz wskutek hydrolizy częściowo także chlorowodór i w wyniku — zamiast soli bezwodnej — otrzymuje się chlorek zasadowy (tlenochlorek) o zmiennym składzie. Odwodnienie może być przeprowadzone przez ogrzewanie w strumieniu gazowego chlorowodoru, który przeciwdziała hydrolizie.

W związkach glin występuje prawie zawsze z wartościowością +3. Znany jest tylko jeden tlenek glinowy, AhO:i, ciężar cząst, 101,96. Występuje on w przyrodzie pod nazwą korundu w postaci kryształów układu romboedrycznego o gęstości 4 g/cm3, odznaczających się dużą twardością. Topi się w 2045°C, wrze poniżej 3000°C. W stanie zupełnie czystym korund jest bezbarwny. Drobne ilości tlenku chromowego barwią go na kolor czerwony, tlenków zaś tytanu i żelaza — na kolor szafirowy. Te zabarwione odmiany korundu używane są pod nazwą rubinów i szafirów jako kamienie ozdobne, cenione niekiedy nawet wyżej niż diamenty tej samej wagi. Od czasu jednak jak Verneuil wynalazł (1902) sposób sztucznego wytwarzania ich przez stapianie sproszkowanego tlenku glinowego z odpowiednimi dodatkami w płomieniu palnika tlenow’odorowego, cena ich znacznie spadła. Znane są też odmiany korundu zabarwione na kolor żółty, zielony i fioletowy. Spoty- t kana w większych ilościach ziemista odmiana korundu, nieprzezroczysta wskutek silnego zanieczyszczenia tlenkami żelaza, używana jest z powodu twardości jako materiał szlifierski pod nazwą szmerglu. Do tego samego celu służy też tlenek glinowy, powstający w procesach aluminóte rmicznych.