アルカリ土類金属

名前の由来

初期の化学者は、火にかけても融けたり変化したりしない物質を「土（earth）」と呼んだ。石灰、マグネシア、バリタは水にわずかに溶けてアルカリ性の溶液を生じる土だったため、「アルカリ土」と名づけられた。これらは長いあいだ、それ自体が元素だと考えられていた。1808年、ハンフリー・デービーが電気分解によってそれぞれに金属が含まれていることを示し、名前は酸化物から金属へと受け継がれた。

電子2個、反応性はやや穏やか

アルカリ土類金属はどれも最外殻に電子を2個もち、その両方を失って2価の陽イオンになる。電子を2個取り去るには1個のときより多くのエネルギーが必要なので、これらの金属は隣の第1族より反応性が低い。ベリリウムは水とほとんど反応せず、マグネシウムは水蒸気と反応し、カルシウム、ストロンチウム、バリウムの順に冷水との反応が速くなる。

また、原子1個あたり2個の電子が金属結合に関わるため、アルカリ金属よりも硬く密度が大きく、融点も高い。

炎の色

これらの金属の化合物を熱すると、いくつかは鮮やかな色を発する。学校の実験室で行う炎色反応や、花火の色の原理である。

• カルシウム：橙赤色（れんが色）
• ストロンチウム：深紅色。花火や発炎筒の典型的な赤
• バリウム：黄緑色
• マグネシウム：金属そのものが燃えると強烈な白い光を放つ

生命と建築に欠かせない元素

カルシウムは人体に最も多く含まれる金属である。リン酸カルシウムとして骨や歯をつくり、カルシウムイオンは筋肉の収縮や心臓の拍動を制御している。マグネシウムは、植物が日光をとらえるために使う分子クロロフィルの中心に位置している。

同じ化学は地形もかたちづくる。石灰岩、チョーク、大理石は炭酸カルシウムでできており、その多くは古代の海の生き物の殻に由来する。石灰岩を熱すると生石灰が得られ、これがモルタルやセメントの出発点となる。

危険なメンバー

ベリリウムとその化合物は有毒で、粉じんを吸い込むと慢性の肺疾患を引き起こすことがある。水溶性のバリウム化合物も有毒だが、硫酸バリウムはきわめて水に溶けにくいため、患者がX線検査の前に安全に飲むことができる。族の最下段にあるラジウムは強い放射能をもち、かつては時計の文字盤に塗られていたが、やがて作業員への健康被害が明らかになった。