Periodiek systeem/Aardalkalimetalen, identificatie

Aardalkalimetalen, toepassingen

De ionen van de aardalkalimetalen vertonen weinig specifieke oplosbaarheidseigenschappen: de verbindingen zijn als vaste stof wit en als oplossing kleurloos, tenzij het anion een kleur heeft.Met alle anionen die me de meeste metaalionen goed oplosbare zouten geven doen zij dat ook, en omgekeerd de meeste anionen die met veel mataal-ionen slecht-oplosbare zouten geven doen dat meestal ook met de aardalkali-metalen

De vlamtest

Hoewel de aardalkalizouten als vaste stof allemaal wit zijn en in oplossing kleurloos, geven ze in de vlam wel verschillen (kleuren) te zien. De reden hiervoor is dat in de vlam een aantal van de metaal-ionen uit de verbindingen tot neutrale atomen zijn gereduceerd. De aanslag-energie vanuit een ns²-toestand naar ns¹(n-1)d¹ is veel lager dan in het ion met als basis (n-1)s²(n-1)p⁶. De erbij horende emissie-golflengte voor het ion ligt in het UV-gebied en voor mensen betekent dat: geen kleur. Voor het neutrale atoom ligt de golflengte in het zichtbare gebied en de vlam geeft een voor het element karakteristieke kleur. In de tabel hieronder zijn de verschillende kleuren voor de elementen aangegeven. Beryllium en magnesium hebben geen d-orbitalen beschikbaar en vertonen geen vlamkleur.

Metaal	Kleur
Ca	Steenrood
Sr	Karmijnrood
Ba	Groen/geel
Ra	Karmijnrood

In oplossingen

Hoewel de aardalkalimetalen vaak ze algemene oplosbaarheidsregels volgen, zijn er uitzonderingen. Deez worden gebruikt om onderscheid tussen de verschillende metalen te maken.

Mg²⁺

Dinatriumwaterstoffosfaat is in aanwezigheid van ammonia een zeer selectief reagens op magnesium. Er wordt een wit neerslag gevormd:

$\mathrm{M}\mathrm{g}{\phantom{A}}^{2+}+\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4^{+}+\mathrm{P}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}⟶(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4)\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{P}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\downarrow$

Ca²⁺

Met ammoniumoxalaat $((\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2\mathrm{C}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_4)$ wordt een wit neerslag gevormd. Calciumoxalaat is slecht oplosbaar in water. In anorganisch zuren is calciumoxalaat wel oplosbaar.

$\mathrm{C}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{2+}+(\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}){\phantom{A}}_2(\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2⟶(\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}){\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{a}+2\mathrm{N}\mathrm{H}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{+}$

Sr²⁺

Strontiumzouten geven een wit neerslag met oplosbare sulfaten:

$\mathrm{S}\mathrm{r}{\phantom{A}}^{2+}+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{S}\mathrm{r}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}^{+}$

Alle aaralkalimegtalen

Als groep geven alle aardalkalizouten in aanwezigheid van ammoniumchloride en ammonia met ammoniumcarbonaat witte neerslagen.