Erdalkalimetalle

Zwischen der Gruppe der Alkalimetalle und der Gruppe der Erdmetalle befindet sich im Periodensystem die Gruppe der Erdalkalimetalle. In diesem Artikel erklären wir dir die was Erdalkalimetalle sind, welche Eigenschaften sie besitzen und wo du sie überall finden kannst. Außerdem erfährst du wie du die Erdalkalimetalle in Salzen und Gesteinen nachweisen kannst. Zum Schluss findest du die wichtigsten Punkte des Artikels noch einmal kurz zusammengefasst. Erdalkalimetalle werden im Fach Chemie behandelt.

Was sind Erdalkalimetalle?

Erdalkalimetalle sind die Elemente der Zweiten Hauptgruppe des Periodensystems. Zu der Gruppe der Erdalkalimetalle gehören Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba) und Radium (Ra).

Wie der Name Erdalkalimetalle bereits ausdrückt, sind alle Elemente dieser Gruppe leichte Metalle.

Quelle: Gerd Altmann via Pixabay (edited)

Die Eigenschaften der Erdalkalimetalle

Da die Erdalkalimetalle nur zwei Außenelektronen besitzen und damit eine niedrige Elektronegativität haben, kommen sie in der Natur vor allem als Ionenverbindungen in Form von Salzen und Gesteinen vor. Da sie ihre Elektronen abgeben möchten und somit nicht in Reinform vorkommen, bezeichnet man sie auch als unedle Metalle.

Erdalkalimetalle sind silbrig glänzende Metalle und allesamt sehr gute Elektrizitätsleiter, wobei Beryllium und Calcium hierfür besonders geeignet sind.

Im Vergleich zu den Alkalimetallen der Ersten Hauptgruppe besitzen die Erdalkalimetalle eine geringere Dichte, sind härter und haben einen höheren Schmelz- und Siedepunkt.

Eigenschaften, Verwendung und Vorkommen der Erdalkalimetalle

Beryllium

• Das Erdalkalimetall Beryllium ist ein leichtes Metall.
• In seiner Reinform ist das Element Beryllium giftig.
• Es wird vor allem in Legierungen im Flugzeugbau und der Raumfahrt verwendet. Außerdem ist es ein Bestandteil in Smaragden.

Magnesium

• Magnesium ist sowohl an Land, als auch im Meer weit verbreitet. Etwa 4 % der Erdkruste bestehen aus Magnesium.
• Früher wurde das Erdalkalimetall Magnesium als Blitzpulver zum Fotografieren verwendet, heute kommt es unter anderem in Wunderkerzen zum Einsatz.
• Bei der Photosynthese entsteht der Blattfarbstoff Chlorophyll, in welchem ebenfalls Magnesium enthalten ist.
• Auch der Mensch benötigt pro Tag etwa 250 mg Magnesium, um keine schlimmen Muskelkrämpfe zu bekommen.

Calcium

• Das Erdalkalimetall Calcium in seiner Reinform ist sehr weich und besitzt kaum Verwendungszwecke.
• In der Natur findet man Calcium in Calciumverbindungen in Gebirgen, wie etwa den Alpen. Marmor, Gips und Kreide bestehen aus Calciumverbindungen.
• Der Mensch benötigt Calcium für den Bau der Knochen und Zähne, sowie für die Funktionsfähigkeit der Muskeln.
• Der Kalk, der sich im Badezimmer schnell bildet, ist Calciumcarbonat.

Strontium

• Das Erdalkalimetall Strontium reagiert sehr heftig mit Wasser, weshalb es schwer in der Handhabung ist.
• In seiner Reinform gibt es keine Verwendungszwecke.
• Strontiumverbindungen werden häufig in der Pyrotechnik bei Feuerwerken eingesetzt.

Barium

• Barium besitzt ähnliche Eigenschaften wie Strontium. Es reagiert ebenfalls stark mit Wasser und wird ausschließlich als Bariumverbindungen verwendet.
• Das Erdalkalimetall Barium wird ebenfalls hauptsächlich in der Pyrotechnik verwendet.
• Außerdem kommt Bariumsulfat in der Radiologie beim Röntgen als Kontrastmittel zum Einsatz.
• Barium ist sehr giftig.

Radium

• Das Erdalkalimetall Radium ist radioaktiv.
• Radium wurde 1898 von Marie Curie und ihrem Ehemann entdeckt, womit sie als erste Frau der Welt den Nobelpreis erhielt.
• Das Element Radium leuchtet im Dunkeln, weshalb es nach der Entdeckung im Theater als Hautbemalung verwendet wurde. Auch die Zeiger von Uhren bis in die 60er Jahre wurden damit bemalt.

Erdalkalimetalle ‚in a nutshell‘

Die Gewinnung der Erdalkalimetalle

Die Gewinnung der Erdalkalimetalle geschieht vor allem durch die Schmelzflusselektrolyse. Dabei wird an Stelle von wässrigen Lösungen eine Schmelze aus den jeweiligen Salzen als Elektrolyt bei der Elektrolyse verwendet.

Da die unedlen Metalle in der elektrochemischen Spannungsreihe unter dem Wasser stehen, würde bei einer wässrigen Lösung eher das Wasser reduziert werden, anstelle der Erdalkalimetalle.

Der Nachweis der Erdalkalimetalle

Der Nachweis von Erdalkalimetallen lässt sich unter anderem durch Feuer erzeugen. Beim Entzünden der Metalle färbt sich die Flamme je nach Element.

• Beryllium erzeugt keine Färbung der Flamme
• Magnesium führt zu einem grell weißen Licht
• Calcium leuchtet ziegelrot
• Strontium erzeugt ein intensives Rot der Flamme
• Barium leuchtet gelb-grün
• Radium würde die Flamme karminrot färben

Achtung! Brennende Erdalkalimetalle dürfen auf keinen Fall mit Wasser gelöscht werden. Dies könnte zu einer gefährlichen Explosion führen.

Chemische Reaktionen mit Erdalkalimetallen

Erdalkalimetalle geben leicht ihre beiden Außenelektronen ab. Dabei entstehen zweifach positiv geladene Ionen. Mit steigender Ordnungszahl der Erdalkalimetalle steigt auch die Reaktivität.

Während Beryllium in Wasser passiviert wird, also eine Schutzschicht bildet, löst sich bei Magnesium die Passivierungsschicht in heißem Wasser auf. Die anderen Erdalkalimetalle reagieren dagegen bei Kontakt mit Wasser sehr extrem.

Ein ähnliches Verhalten zeigt sich bei der Reaktion mit Luft. Beryllium und Magnesium werden passiviert. Calcium, Strontium, Barium und Radium laufen an der Luft schnell an und sind in Staubform selbstentzündlich.

Erdalkalimetalle reagieren insgesamt besonders gut mit Nichtmetallen, wie etwa Sauerstoff oder den Halogenen. Calcium, Strontium und Barium reagieren wie bereits erwähnt zusätzlich stark mit Wasser zu Hydroxiden, wobei Wasserstoff entsteht.

Das X steht in den folgenden Reaktionsgleichungen für ein Erdalkalimetall.

• Reaktion mit Sauerstoff:

• Reaktion mit Wasserstoff:

• Reaktion mit Wasser:

• Reaktion mit Halogenen (am Beispiel Chlor):

Erdalkalimetalle – Alles Wichtige auf einen Blick

Nun bist du auch schon am Ende dieses Artikels angekommen. Hier findest du noch eine kurze Zusammenfassung der wichtigsten Punkte:

• Erdalkalimetalle sind die Elemente der 2. Hauptgruppe des Periodensystems
• Dazu gehören Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba) und Radium (Ra)
• Die Erdalkalimetalle besitzen zwei Außenelektronen
• Erdalkalimetalle sind sehr gute Elektrizitätsleiter
• Magnesium und Calcium sind weit verbreitet, während Strontium und Barium nur sehr selten vorkommen
• Zur Gewinnung von Erdalkalimetallen wird hauptsächlich die Schmelzflusselektrolyse eingesetzt
• Durch die Färbung einer Flamme kann nachgewiesen werden, welches Erdalkalimetall vorhanden ist
• Beryllium und Magnesium werden an der Luft und im Wasser passiviert, weshalb sie nicht übermäßig stark damit reagieren.
• Calcium, Strontium, Barium und Radium sind in feiner Form an der Luft selbstentzündlich und reagieren heftig mit Wasser.

Gut gemacht! Du hast nun die wichtigsten Punkte zu den Erdalkalimetallen verinnerlicht. Für mehr Unterstützung beim Lernen findest du noch weitere Artikel zu den Hauptgruppen des Periodensystems auf Study Smarter.