Alkaline earth metals

A general term for the four elements in Group 2 of the periodic table: calcium, strontium, barium, and radium. It can also refer to six elements in total, including beryllium and magnesium. Radium is a radioactive element.

In the past, they were called this because they have intermediate properties between alkali metals (such as hydroxides of alkali metals) and "earth" metals (such as oxides of aluminum, which are insoluble in water and resistant to fire). They exist in relatively large quantities, except for beryllium and radium. Magnesium and calcium are among the eight elements that make up the earth's crust (element abundance of 1% or more), and are also present in living organisms and are widely distributed. All of them are silvery-white or grayish-white metals, and in air they gradually rust and lose their luster. They have higher melting and boiling points than alkali metals, and are also denser. All of them, except for radium, are light metals. They are the second most electropositive after alkali metals, and always easily form compounds as divalent cations. They also have a strong tendency to ionize, and are chemically active. Metals generally directly combine with hydrogen, nitrogen, oxygen, chlorine, etc. Beryllium and magnesium react gradually with water, while calcium and lower react more vigorously with water, generating hydrogen and becoming hydroxides. Hydroxides are generally strong bases, second only to the alkali metals, but beryllium hydroxide is amphoteric. Beryllium and magnesium hydroxides are sparingly soluble, but the solubility of calcium and below increases. The properties of the compounds are very similar, with beryllium being the exception, being more similar to aluminum. They form salts with many acids, but are generally colorless. Chlorides, bromides, iodides, and nitrates are soluble in water. Fluorides, phosphates, and carbonates are sparingly soluble. Hydroxides, carbonates, and nitrates become oxides when heated. In general, stable complex compounds are difficult to form, but stable chelate compounds can be formed with ethylenediaminetetraacetic acid, etc., and these are used to quantify magnesium, calcium, etc. The flame color reaction is orange for calcium, crimson for strontium, yellow-green for barium, and colorless for beryllium and magnesium.

[Nakahara Katsunori]

"Dictionary of Chemical Compounds" edited by Takamoto Susumu, Inamoto Naoki, Nakahara Katsumasa, and Yamazaki Akira (1997/Popular Edition, 2010, Asakura Publishing) " ▽ "Inorganic Biochemistry" by J.A. Cowan, translated by Kobayashi Hiroshi and Suzuki Haruo (1998, Kagaku Dojin)" ▽ "Basic Inorganic Chemistry" by F.A. Cotton, G. Wilkinson, and P.L. Gauss, translated by Nakahara Katsumasa (1998, Baifukan Publishing)" ▽ "Inorganic Chemistry" by Uchida Nozomi, Komatsu Takayuki, Kozuka Hiromitsu, Saito Hidetoshi, Ikuma Yasuo, and Benino Yasuhiko (2000, Asakura Publishing)"

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

周期表第2族のうちカルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウムの4元素の総称。これにベリリウム、マグネシウムを加えた6元素をいうこともある。ラジウムは放射性元素である。

　古くはアルカリ（アルカリ金属の水酸化物など）となる金属と「土(ど)earth」類（アルミニウムの酸化物など、水に溶けず火にも強いもの）金属との中間的な性質を示すことから、このようによんでいた。ベリリウムおよびラジウムを除いては比較的多量に存在する。マグネシウム、カルシウムは、地殻を構成する8元素（元素の存在度1％以上）に入り、また、生物体中にも存在し、広く分布する。単体はすべて銀白色または灰白色の金属で、空気中ではしだいにさびて光沢を失う。融点、沸点ともアルカリ金属よりも高く、密度も大きい。ラジウムを除いてすべて軽金属に属する。アルカリ金属に次いで陽性が著しく、つねに2価陽イオンとしての化合物をつくりやすい。またイオン化傾向は大きく、化学的性質は活発である。金属は一般に水素、窒素、酸素、塩素などとは直接化合する。水とはベリリウム、マグネシウムは徐々に、カルシウム以下は原子番号が大きいほど激しく反応して水素を発生し、水酸化物となる。水酸化物は一般に強塩基で、アルカリ金属に次ぐが、水酸化ベリリウムのみは両性である。ベリリウムおよびマグネシウムの水酸化物は難溶性であるがカルシウム以下はしだいに溶解度が大きくなる。化合物の性質はそれぞれよく似ているが、ベリリウムは例外で、むしろアルミニウムによく似ている。多くの酸と塩をつくるが一般に無色。塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩などは水に溶ける。フッ化物、リン酸塩、炭酸塩などは難溶性である。水酸化物、炭酸塩、硝酸塩は熱すると酸化物になる。一般に安定な錯化合物はつくりにくいが、エチレンジアミン四酢酸などとは安定なキレート化合物をつくるため、それらはマグネシウム、カルシウムなどの定量に用いられる。炎色反応はカルシウムは橙(だいだい)色、ストロンチウムは深紅色、バリウムは黄緑色、ベリリウムとマグネシウムは無色である。

［中原勝儼］

『高本進・稲本直樹・中原勝儼・山崎昶編『化合物の辞典』（1997／普及版・2010・朝倉書店）』▽『J・A・コーワン著、小林宏・鈴木春男監訳『無機生化学』（1998・化学同人）』▽『F・A・コットン、G・ウィルキンソン、P・L・ガウス著、中原勝儼訳『基礎無機化学』（1998・培風館）』▽『内田希・小松高行・幸塚広光・斎藤秀俊・伊熊泰郎・紅野安彦著『無機化学』（2000・朝倉書店）』

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例