跳转到内容

结构生物化学/碱土金属

来自维基教科书,开放的书籍,开放的世界
碱土金属及其电子构型
元素 符号 原子
电子
构型
Be 4 [He]2s2
Mg 12 [Ne]3s2
Ca 20 [Ar]4s2
Sr 38 [Kr]5s2
Ba 56 [Xe]6s2
Ra 88 [Rn]7s2

六种碱土金属是

  • 铍 (Be)
  • 镁 (Mg)
  • 钙 (Ca)
  • 锶 (Sr)
  • 钡 (Ba)
  • 镭 (Ra)

碱土金属是元素周期表第二族的元素。该族元素的熔点很高,一些元素甚至在火中仍保持固态。通常在离子反应中,碱土金属会氧化成2+状态,因为该族所有元素都有两个价电子。两种常见的盐是氯化钙 (CaCl2) 和氧化钙 (CaO)。[1]

铍是一种非常轻且坚固的金属,具有很高的延展性。铍已知是致癌物,因此长期接触可能致命。许多影响包括肺部疤痕、肺病以及最终对皮肤、脾脏、肝脏、肾脏和心脏的影响。许多症状包括呼吸短促、胸痛、发烧、盗汗、咳血、心率加快、食欲不振和体重减轻。

镁是人体中按质量计算第 11 大的元素。它的离子在操控重要的生物磷酸盐化合物(如 ATP、DNARNA)方面发挥着至关重要的作用。许多需要镁离子才能发挥作用。它在常见的泻药和胃酸中用作药物。在植物中,镁位于叶绿素的中心,叶绿素是使植物呈现绿色的结构。

钙位于我们的骨骼和肌肉中。它有助于肌肉和神经的功能,以及防止血液凝固。我们可以通过食用奶制品、西兰花、无花果和沙丁鱼等食物获得钙。

生物矿化是生物体形成无机固态物质(如骨骼、牙齿等)的生物过程。钙是参与生物矿化的主要生物矿物质类型之一。

锶是一种银白色的固体金属元素。它在化学性质上与钙相似。因此,它会在骨骼增生部位融入骨骼中。更有趣的是,牙齿中锶的同位素比率(87Sr/86Sr)被用于追踪动物迁徙和刑事法医学领域。此外,氯化锶有时用于牙膏中。

钡是一种银白色的金属,可以在环境中找到,它在那里自然存在。它非常轻,密度是铁的一半。钡在空气中氧化,与水剧烈反应生成氢氧化物,释放出氢气。钡几乎与所有非金属反应,形成通常有毒的化合物。

镭,以其纯金属形式,新制备时呈亮白色,但在暴露于空气中会变黑,可能是由于形成了氮化物。它表现出发光现象,就像它的盐一样;它在水中分解,并且比钡更易挥发。镭使火焰呈现紫红色。

碱土金属由于具有非常相似的特性而被归类于元素周期表中。它们是元素周期表中的第二族。它们通常带有 +2 的氧化态,因此喜欢失去最外层的两个电子,从而形成稳定的连接。所有碱土金属都存在于地球上,因此得名。这些碱土金属柔软且呈银白色涂层,密度、熔点和沸点都很低。这是该族金属的一般趋势。较重的碱土金属比较轻的碱土金属反应更快、更剧烈。在某些情况下,反应可能非常快、自发且危险。碱土金属还具有燃烧时会发出不同颜色的现象。这意味着它们显示出不同的波长,最终可以呈现出壮观的火焰颜色。这些碱土金属也存在于人体中,对它们的影响有很大影响。它们对健康至关重要。[1]

  1. 碱土金属,2012 年 11 月 14 日。
华夏公益教科书