క్షార మృత్తిక లోహాలు

* ఆధునిక ఆవర్తన పట్టికలో 2వ గ్రూప్‌లోని మూలకాలను ‘క్షార మృత్తిక లోహాలు’ అంటారు.

* 2వ గ్రూప్‌లో బెరీలియం, మెగ్నీషియం, కాల్షియం, స్ట్రాన్షియం, బేరియం, రేడియం మూలకాలు ఉంటాయి.

* 2వ గ్రూప్‌లోని మూలకాలు క్షార ధర్మాలు కలిగిన ఆక్సైడ్‌లు, హైడ్రాక్సైడ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. అందువల్ల వీటిని క్షార మృత్తిక లోహాలు అంటారు.

* 2వ గ్రూప్‌లోని మొదటి మూలకమైన బెరీలియం మిగిలిన మూలకాలతో విభేదిస్తుంది. బెరీలియం 13వ గ్రూప్‌ మూలకమైన అల్యూమినియంతో అనేక ధర్మాల్లో సారూప్యతను ప్రదర్శిస్తుంది. దీన్ని ‘కర్ణ సంబంధం’ అంటారు.

* 2వ గ్రూప్‌ మూలకాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్‌ విన్యాసం: ns²

* క్షార మృత్తిక లోహాల్లో కాల్షియం, మెగ్నీషియం భూపటలంలో సమృద్ధిగా లభిస్తాయి. భూపటలంపై సమృద్ధి వరస క్రమంలో 5, 6 స్థానాలను కాల్షియం, మెగ్నీషియం ఆక్రమిస్తాయి. 

* 2వ గ్రూప్‌ మూలకాల్లో స్ట్రాన్షియం, బేరియం తక్కువగా లభిస్తాయి. బెరీలియం అరుదుగా లభిస్తుంది. రేడియం రేడియోధార్మికతను ప్రదర్శిస్తుంది, క్షార మృత్తిక లోహాల్లో అత్యంత అరుదైంది.

* క్షార మృత్తిక లోహాల పరమాణు, అయానిక వ్యాసార్ధాలు అదే శ్రేణిలోని వాటి అనురూప క్షారలోహాల విలువల కంటే తక్కువగా ఉంటాయి. 2వ గ్రూప్‌లో పై నుంచి కిందకి (Be నుంచి Ra) అయానిక వ్యాసార్ధాలు పెరుగుతాయి.

* క్షార మృత్తిక లోహాల అయనీకరణ ఎంథాల్పీ విలువలు తక్కువగా ఉంటాయి. 2వ గ్రూప్‌లో పై నుంచి కిందకి పరమాణు వ్యాసార్ధాలు పెరగడం వల్ల వాటి అయనీకరణ ఎంథాల్పీ విలువలు తగ్గుతాయి. 

* క్షార మృత్తిక లోహాలు క్షార లోహాల కంటే ఎక్కువగా ఆర్ధ్రీకరణ చెందుతాయి.

ఉదా: మెగ్నీషియం క్లోరైడ్‌ (MgCl₂), కాల్షియం క్లోరైడ్‌ (CaCl₂ )లు MgCl₂.6H₂O, CaCl₂ .6H₂O అనే ఆర్ధ్ర లవణాలుగా ఉంటాయి.

భౌతిక ధర్మాలు

* క్షార మృత్తిక లోహాలు సాధారణంగా వెండిలా లోహద్యుతిని ప్రదర్శిస్తాయి. ఇవి క్షార లోహాల కంటే గట్టిగా ఉంటాయి.

* క్షార మృత్తిక లోహాల ద్రవీభవన, బాష్పీభవన స్థానాలు వాటి అనురూప క్షారలోహాల విలువల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. 

జ్వాలావర్ణ పరీక్ష
లోహం	జ్వాల రంగు
కాల్షియం (Ca)	ఇటుక ఎరుపు (Brick red)
స్ట్రాన్షియం (Sr)	కెంపు రంగు (Crimson red)
బేరియం (Ba)	ఆపిల్‌ పచ్చరంగు (Apple green)

   
* Ca, Sr, Baలకు జ్వాలా వర్ణ పరీక్ష చేసి వాటిని గుణాత్మక విశ్లేషణలో గుర్తించవచ్చు.

* క్షార మృత్తిక లోహాలు మంచి విద్యుత్‌ వాహకాలు.

రసాయన ధర్మాలు

* క్షార మృత్తిక లోహాలు క్షార లోహాల కంటే తక్కువ చర్యాశీలతను కలిగి ఉంటాయి.

* మెగ్నీషియం గాలిలో కళ్లు చెదిరే కాంతితో మండి మెగ్నీషియం ఆక్సైడ్‌ (MgO), మెగ్నీషియం నైట్రైడ్‌ (Mg₃N₂) ను ఇస్తుంది. 

* క్షార మృత్తిక లోహాలు తేలిగ్గా ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్‌ (H₂) వాయువును విడుదల చేస్తాయి.

* ఇవి బలమైన క్షయకరణులు.

మెగ్నీషియం ముఖ్యమైన ఖనిజాలు

మాగ్నసైట్‌ -  MgCO₃

డోలమైట్‌ - MgCO₃ .CaCO₃

కార్నలైట్‌ - KCl.MgCl₂ .6H₂O

ఎప్సం లవణం - MgSO₄ .7H₂O

కీసరైట్‌  - MgSO₄ .H₂O

కాల్షియం ముఖ్యమైన ఖనిజాలు

కాల్సైట్‌ - CaCO₃ 

డోలమైట్‌ - CaCO₃ .MgCO₃

జిప్సం - CaSO₄ .2H₂O

ఫ్లోర్‌స్పార్‌ - CaF₂

స్ట్రాన్షియం ముఖ్యమైన ఖనిజాలు 

స్ట్రాన్షియానైట్‌ - SrCO₃

సెలెస్టిన్‌ - SrSO₄

బేరియం ముఖ్యమైన ఖనిజాలు

బారైట్స్‌ - BaSO₄

విథరైట్‌ - BaCO₃

క్షార మృత్తిక లోహాల సమ్మేళనాలు

* మెగ్నీషియం హైడ్రాక్సైడ్‌: దీని రసాయన ఫార్ములా Mg(OH)₂ .

మెగ్నీషియం హైడ్రాక్సైడ్‌ ద్రావణాన్ని ‘మిల్క్‌ ఆఫ్‌ మెగ్నీషియా’ అంటారు. దీన్ని యాంటాసిడ్‌గా ఉపయోగిస్తారు.

* కాల్షియం ఆక్సైడ్‌: దీని రసాయన ఫార్ములా CaO.

కాల్షియం ఆక్సైడ్‌ను ‘క్విక్‌ లైమ్‌’ అని అంటారు. ఇది క్షార స్వభావం కలిగిన ఆక్సైడ్‌. దీన్ని చక్కెరను శుద్ధి చేయడంలో ఉపయోగిస్తారు. దీన్ని ‘పొడిసున్నం’ అని కూడా పిలుస్తారు. 

* కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్‌: దీని రసాయన ఫార్ములా Ca(OH)₂.

పొడి సున్నాన్ని నీటిలో కలిపి, కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్‌ని తయారు చేస్తారు. దీన్ని స్లేక్‌డ్‌ లైమ్‌ లేదా తడి సున్నం అంటారు. నీటిలో ఇది తక్కువ మోతాదులో కరుగుతుంది. కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్‌ను నీటిలో అవలంబనం చేస్తే ఆ ద్రావణాన్ని ‘సున్నపుతేట’ లేదా ‘లైమ్‌ వాటర్‌’ లేదా ‘మిల్క్‌ ఆఫ్‌ లైమ్‌’ అంటారు. Ca(OH)₂ ను ఇళ్లకు సున్నం వేయడానికి, చర్మాన్ని శుద్ధిచేయడానికి, బ్లీచింగ్‌ పౌడర్‌ తయారీలో  ఉపయోగిస్తారు.

* కాల్షియం కార్బొనేట్‌: దీని రసాయన ఫార్ములా CaCO₃.

దీన్ని ‘చలువరాయి’ లేదా ‘సున్నపురాయి’ అని కూడా అంటారు. ఇది ప్రకృతిలో సుద్ద (Chalk), పాలరాయి (Marble) లాంటి రూపాల్లో లభిస్తుంది. దాన్ని టూత్‌పేస్ట్‌లో సున్నితమైన అపఘర్షకంగా, సౌందర్య సాధనాల్లో పూరకంగా ఉపయోగిస్తారు.

* జిప్సం: దీని రసాయన ఫార్ములా CaSO₄ .2H₂O.

రసాయన నామం కాల్షియం సల్ఫేట్‌ డై హైడ్రేట్‌. జిప్సంను సిమెంట్‌ తయారీలో వాడతారు. సిమెంట్‌కి జిప్సంను కలపడం వల్ల సిమెంట్‌ గట్టిపడటాన్ని జిప్సం నియంత్రిస్తుంది.

* ప్లాస్టర్‌ ఆఫ్‌ పారిస్‌: దీని రసాయన ఫార్ములా 

             
దీని రసాయన నామం కాల్షియం సల్ఫేట్‌ హెమిహైడ్రేట్‌.

జిప్సంను 393 K వద్ద వేడి చేసి, ప్లాస్టర్‌ ఆఫ్‌ పారిస్‌ను తయారు చేస్తారు. ప్లాస్టర్‌ ఆఫ్‌ పారిస్‌కి నీటిని కలిపితే గట్టిపడే ధర్మాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. దీన్ని గృహ నిర్మాణాల్లో, విగ్రహాల తయారీలో, విరిగిన ఎముకలు కదలకుండా పట్టీ వేయడంలో ఉపయోగిస్తారు.

ఉపయోగాలు

* క్షార మృత్తిక లోహాల్లో ఒకటైన మెగ్నీషియంను వివిధ లోహాలతో కలిపి మిశ్రమలోహాలును తయారు చేయొచ్చు. అల్యూమినియం, మెగ్నీషియం మిశ్రమలోహాలను విమానాల రెక్కల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.

* మొక్కల్లో క్లోరోఫిల్‌ ప్రధాన వర్ణద్రవ్యం. దీనిలో కేంద్రక లోహ అయాన్‌గా మెగ్నీషియం ఉంటుంది. 

* కాల్షియం అయాన్‌ (Ca⁺² ) లను జీవకణ కవచం తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.

* కండరాల సంకోచం, రక్తం గడ్డకట్టడంలోనూ కాల్షియం ఉపయోగపడుతుంది.

* కాల్షియం లోపం వల్ల రికెట్స్‌ వ్యాధి సంభవిస్తుంది.

* రోగి జీర్ణాశయాన్ని X-ray తీసే ముందు వారితో బేరియం మీల్స్‌ (బేరియం సల్ఫేట్‌) ద్రావణాన్ని తాగిస్తారు.

గత పరీక్షల్లో అడిగిన ప్రశ్నలు

1. క్లోరోఫిల్‌లోని కేంద్రక లోహ అయాన్‌ ఏది? (ఏపీపీఎస్సీ, ఫుడ్‌ సేఫ్టీ ఆఫీసర్‌ 2019)

1) కాల్షియం    2) మెగ్నీషియం      3) బేరియం       4) కోబాల్ట్‌

జ: 2

2. గుడ్డుపై ఉండే పెంకు కింది ఏ లోహంతో తయారవుతుంది? (ఏపీపీఎస్సీ, జూనియర్‌ అసిస్టెంట్‌ 2019)

1) కాల్షియం కార్బొనేట్‌         2) మెగ్నీషియం కార్బొనేట్‌

3) కాల్షియం ఆక్సైడ్‌            4) కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్‌

జ: 1

3. కింది వాటిలో జిప్సం రసాయన ఫార్ములా ఏమిటి?  (యూపీఎస్సీ, ఎన్‌డీఏ 2018)

1)  CaSO₄ .2H₂O         2) Ca₂SiO₄

3) 2CaSO₄ .H₂O          4) CaSO₄

జ: 1

4. దంతాలపై ఉండే పింగాణీ పొర కింది ఏ కాల్షియం సమ్మేళనాలతో తయారవుతుంది? (యూపీఎస్సీ, ఎన్‌డీఏ 2018)

1) కాల్షియం కార్బొనేట్‌          2) కాల్షియం సల్ఫేట్‌

3) కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్‌         4) కాల్షియం ఫాస్ఫేట్‌

జ: 4

5. కింది ఏ కాల్షియం, మెగ్నీషియం సమ్మేళనాల వల్ల నీటికి తాత్కాలిక కాఠిన్యత వస్తుంది? (యూపీఎస్సీ, ఎన్‌డీఏ 2017)

1) హైడ్రోజన్‌ కార్బొనేట్‌లు      2) కార్బొనేట్‌లు

3) క్లోరైడ్‌లు                       4) సల్ఫేట్‌లు

జ: 1

6. రోగి జీర్ణాశయాన్ని X-ray తీసే ముందు వారికి తాగించే బేరియం మీల్స్‌ రసాయన నామం? (ఏపీపీఎస్సీ, ఫుడ్‌ సేఫ్టీ ఆఫీసర్‌ 2019)

1) బేరియం క్లోరైడ్‌        2) బేరియం ఆక్సైడ్‌    

3) బేరియం సల్ఫేట్‌     4) బేరియం కార్బొనేట్‌

జ: 3

మాదిరి ప్రశ్నలు

1. కింది ఏ గ్రూప్‌-2 మూలకం మినహా మిగిలిన మూలకాలను కలిపి క్షారమృత్తిక లోహాలు అంటారు?

1) బెరీలియం     2) మెగ్నీషియం     3) కాల్షియం     4) బేరియం

జ: 1

2. కిందివాటిలో మెగ్నీషియం మిశ్రమ లోహం ఏది?

1) ఇత్తడి          2) స్టీల్‌        3) ఎలక్ట్రాన్‌          4) క్విక్‌లైమ్‌

జ: 3

3. కిందివాటిలో ముత్యం రసాయన నామం?

1) కాల్షియం క్లోరైడ్‌      2) కాల్షియం కార్బొనేట్‌

3) కాల్షియం ఆక్సైడ్‌    4) కాల్షియం సల్ఫేట్‌

జ: 2

4. కిందివాటిలో మెగ్నీషియం లోహం ఖనిజరూపం ఏది?

1) మాగ్నసైట్‌     2) డోలమైట్‌     3) ఎప్సం లవణం     4) పైవన్నీ

జ: 4

5. ఇళ్లకు సున్నం వేయడానికి ఉపయోగించే పదార్థం ఏది?

1) కాల్షియం క్లోరైడ్‌         2) కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్‌

3) మెగ్నీషియం హైడ్రాక్సైడ్‌     4) కాల్షియం సల్ఫేట్‌

జ: 2

6. జ్వాలా వర్ణ పరీక్షలో స్ట్రాన్షియం ప్రదర్శించే రంగు?

1) ఇటుక ఎరుపు రంగు             2) కెంపు రంగు

3) ఆపిల్‌ పచ్చ రంగు                4) నీలి రంగు

జ: 2

7. కింది ఏ పదార్థాల మిశ్రమాన్ని లిథోఫోన్‌ అంటారు?

1) బేరియం సల్ఫేట్‌ + జింక్‌ సల్ఫైడ్‌ 

2) బేరియం క్లోరైడ్‌ + జింక్‌ ఆక్సైడ్‌

3) బేరియం ఆక్సైడ్‌ + జింక్‌ సల్ఫైడ్‌ 

4) బేరియం సల్ఫైడ్‌ + జింక్‌ సల్ఫేట్‌

జ: 1