２　アルカリ土類金属（2族元素）ｈ

【単体】
 

2族元素のBe，Mg，Ca，Sr，Ba，Raを〔　アルカリ土類金属　〕という。2族元素は価電子数が〔　2　〕（最外殻電子数が2個）なので，2価の〔　陽　〕イオンになりやすい。反応性は大きいが〔　アルカリ金属　〕に比べると小さい。反応性はBe，Mgと他のアルカリ土類金属との間で差が見られるが，アルカリ金属と同様に原子番号が増加するほど反応性に富む。

　Be，Mgアルカリ土類金属は〔　アルカリ金属　〕と同様の反応をするが，Be，Mgはこれとは異なった反応をする。例えば，アルカリ土類金属は常温の水と反応し，〔　水素　〕を発生する①が，Be，Mgは常温の水とは反応しない。ただし，Mgは〔　熱水　〕とは反応する。2族元素のイオンは炭酸イオンCO32-と反応し，炭酸塩の白色沈殿を生じる。アルカリ土類金属のイオンは硫酸イオンSO42-と反応し，硫酸塩の白色沈殿を生じる②。また，マグネシウムは燃やすと強い光を出して燃え，Ca，Sr，Baは炎色反応を示す。
 

① 　例Caと水〔　Ca　＋　2H2O　→　Ca(OH)2　＋　H2　〕（無機化学の反応式　パターン1　金属と水　⇒　その金属の水酸化物＋α）

②　CO32－は，2族のイオンと反応して白色沈殿

　　　例　Mg2+とCO32－　〔　Mg2+　＋　CO32－　→　MgCO3　　〕　

　　　　　Ca2+とCO32－　〔　Ca2+　　＋　CO32－　→　CaCO3　　〕

SO42－は，アルカリ土類金属のイオンと反応して白色沈殿（Mg2＋とは反応しない）

　　　例　Ca2＋とSO42－　〔　Ca2+　＋　SO42－　→　CaSO4　　　〕
 
 【酸化カルシウム】
 

酸化カルシウムCaOは〔　生石灰　〕ともいわれ，白色の塊状で融点が高い。〔　塩基性　〕酸化物①であり，水と激しく反応して②，多量の熱を発生する。そのため，〔　乾燥剤　〕として用いられる。また，酸化カルシウムと水酸化ナトリウムの混合物を〔　ソーダ石灰　〕といい，これも乾燥剤として用いられる。コークスとともに強熱すると，炭化カルシウムCaC2（カーバイド）と一酸化炭素が生成する③。
 

①　金属の酸化物は水と反応して塩基になるので塩基性酸化物という（反応は②参照）。ただし，Al，Zn，Sn，Pbの酸化物は酸とも塩基とも反応するので，両性酸化物という。

②　〔　CaO　＋ H2O　→　Ca(OH)2　〕　（無機化学の反応式　パターン1　金属の化合物と水 ⇒ その金属の水酸化物＋α）

③　〔　CaO　＋　3C　→　CaC2　＋　CO　〕（特殊な反応式なので覚える）
 【水酸化カルシウム】
　水酸化カルシウムCa(OH)2は白色固体で〔　消石灰　〕と呼ばれる。水に少し溶け，水溶液は〔　石灰水　〕とよばれ強塩基性を示す。石灰水は〔　CO2　〕を吹き込むと，水に不溶の炭酸カルシウムCaCO3の沈殿が生じる④。さらに，CO2を吹き込むと，水に可溶の炭酸水素カルシウムCa(HCO3)2に変化するので，白濁は消え，無色透明の溶液になる⑤。さらに加熱すると再び白濁する⑥。天然でも，岩山の割れ目に，二酸化炭素が溶け込み，石灰石がこの反応によって，溶けて洞穴ができる。これが〔　鍾乳洞　〕である。 
 

④　〔　Ca(OH)2　＋　CO2　→　CaCO3　＋　H2O　〕　（無機化学の反応式　パターン2　金属の化合物とCO2　⇒ その金属の炭酸塩＋α

⑤　〔　CaCO3　＋　CO2　＋　H2O　→　Ca(HCO3)2　〕（無機化学の反応式　パターン8　炭酸水素塩の加熱　⇒　炭酸塩＋CO2＋H2Oの逆）

⑥　〔　Ca(HCO3)2　→　CaCO3　＋　CO2　＋　H2O　〕（無機化学の反応式　パターン8　炭酸水素塩の加熱　⇒　炭酸塩＋CO2＋H2O）

【アルカリ土類金属の塩類】 

炭酸カルシウムCaCO3は石灰石，大理石などの主成分として，また，貝殻，サンゴ，卵殻などの成分として自然界に広く分布する。水には不溶だか，CO2を含む水には溶ける。炭酸より強い酸と反応させると，CO2を発生する⑦。また，加熱により分解して二酸化炭素を発生する。

硫酸カルシウムCaSO4のニ水和物CaSO4･2H2Oをセッコウという。セッコウを加熱すると，結晶水が3/2とれてCaSO4･1/2H2Oとなり，これを焼セッコウという。焼セッコウに水を加えると，セッコウに戻る。また，硫酸バリウムBaSO4は水に溶けにくく，酸にも安定である⑧。このため，X線の〔　造影剤　〕に用いられる。
 

⑦　例　塩酸と炭酸カルシウム

　　　〔　CaCO3　＋　2HCl　→　CaCl2　＋　CO2　＋　H2O　〕（無機化学の反応式　パターン9　弱酸の塩と強酸 ⇒ 弱酸と強酸の塩）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CO2＋H2Oは炭酸H2CO3に相当する。

 

⑧　塩は酸と塩基の中和によってできる物質である。塩の液性（水溶液にしたときの酸性，塩基性，中性）は，酸と塩基の強弱で次のように決まる。硫酸水素ナトリウムNaHSO4は強酸と強塩基の塩であるが例外的に酸性を示す。硫酸バリウムは硫酸（強酸）と水酸化バリウム（強塩基）の塩なので中性を示す。中性の塩は酸とは反応しないので酸には安定である。