Toprak alkali metaller

Adı nereden geliyor

İlk kimyacılar, ateşte erimeyen ya da değişmeyen maddelere “toprak” derdi. Kireç, magnezya ve barit suda az miktarda çözünerek bazik çözeltiler oluşturan topraklardı; bu yüzden bunlara alkali toprak (toprak alkali) adı verildi. Uzun süre bunların kendilerinin element olduğu düşünüldü. 1808’de Humphry Davy elektroliz yoluyla her birinin bir metal içerdiğini gösterdi ve ad, oksitlerden metallere geçti.

İki elektron, biraz daha az etkinlik

Her toprak alkali metalin dış kabuğunda iki elektron vardır ve metal bu iki elektronu da vererek 2+ yüklü iyonlar oluşturur. İki elektron koparmak tek elektron koparmaktan daha fazla enerji gerektirir; bu nedenle bu metaller 1. gruptaki komşularından daha az etkindir. Berilyum suyla neredeyse hiç tepkimeye girmez, magnezyum su buharıyla tepkime verir; kalsiyum, stronsiyum ve baryum ise soğuk suyla giderek artan bir hızla tepkimeye girer.

Atom başına iki elektron metalik bağa katıldığı için alkali metallerden daha sert ve daha yoğundurlar, erime noktaları da daha yüksektir.

Alevdeki renkler

Bileşikleri ısıtıldığında bu metallerin birçoğu parlak renkler yayar; okul laboratuvarlarındaki alev testinin ve havai fişeklerin temeli budur.

• Kalsiyum: tuğla kırmızısı
• Stronsiyum: havai fişeklerin ve işaret fişeklerinin klasik kırmızısı olan koyu kırmızı
• Baryum: elma yeşili
• Magnezyum: metalin kendisi yandığında oluşan yoğun beyaz ışık

Yaşam ve yapı için vazgeçilmez

Kalsiyum, insan vücudunda en bol bulunan metaldir. Kalsiyum fosfat hâlinde kemikleri ve dişleri oluşturur; kalsiyum iyonları da kas kasılmasını ve kalp atışını denetler. Magnezyum ise bitkilerin güneş ışığını yakalamak için kullandığı klorofil molekülünün tam merkezinde yer alır.

Aynı kimya yeryüzünün şeklini de belirler. Kireçtaşı, tebeşir ve mermer kalsiyum karbonattır; bunların büyük kısmı eski deniz canlılarının kabuklarından oluşmuştur. Kireçtaşı ısıtıldığında harç ve çimentonun çıkış noktası olan sönmemiş kireç elde edilir.

Tehlikeli üyeler

Berilyum ve bileşikleri zehirlidir; tozunun solunması kronik bir akciğer hastalığına yol açabilir. Suda çözünen baryum bileşikleri de zehirlidir; ancak baryum sülfat o kadar az çözünür ki hastalar röntgen çekimlerinden önce onu güvenle içer. Grubun en altındaki radyum son derece radyoaktiftir ve bir zamanlar, işçilere verdiği zarar anlaşılana kadar saat kadranlarına boyanıyordu.