khimie.ru

Соединения элементов главной подгруппы II группы, за исключением бериллия и радия, широко распространены в природе. Кальций и магний относятся к числу наиболее распространенных элементов (кальция в земной коре содержится 3,4 %, а магния 2,0 %). Однако благодаря большой химической активности элементы щелочноземельной группы никогда не встречаются в свободном состоянии, а всегда в виде соединений.

Карбонаты кальция и магния в виде известняка и мела (СаСО₃), а также доломита (СаСО₃∙МgСО₃) образуют целые горные кряжи. Хотя и не в таких огромных массах, как только что названный двойной карбонат, по местами также в виде могцных залежей встречается простой карбонат магния МgСО₃, магнезит, называемый также горьким шпатом, или тальковым шпатом. В Европе он находится главным образом в Штойермарко и на острове Эвбее, а из внеевропейских стран — в Калифорнии, Канаде и в китайской части Мав.чжурии. Местами встречается в больших количествах мрамор, состоящий почти из совершенно чистого карбоната кальция. Меньшее распространение имеют карбонаты тяжелых щелочноземельных металлов: стронцианит SrСO₃ и витерит ВаСО₃.

Мощные залежи образует гипс СаSO₄∙2H₂O (называемый также селенитом). Разновидностью его является алебастр. Безводный сульфат кальция СаSO₄ — ангидрит — наряду с кизеритом МgSO₄∙H₂О является почти постоянным спутником каменной соли. Но н помимо этого, нередко встречаются слоистые залежи ангидрита. Из дцух сульфатов стронция и бария — целестина (SrSO₄) и тяжелого шпата (ВаSO₄) — особо широко распространен последний.

Из силикатов магния следует указать оливин (Мg,Fе)₂[SiO₄], энстатит Мg₂[Si₂О₆], а также содержащие воду силикаты — серпентин, асбест, тальк и морскую пенку. Чрезвычайный многообразием отличаются двойные силикаты магния и особенно кальция. К числу соединений кальция относятся следующие минералы: фосфорит, апатит 3Са₃(РO₄)₂∙Са(F,С1)₂ и плавиковый шпат (флюорит СаF₂). Кроме того, следует еще упомянуть встречающуюся в небольших количествах, но довольно распространенную шпинель МgО∙Аl₂О₃, некоторые разновидности которой ценятся как драгоценные камни.

В качестве продуктов выветривания минералов соединения кальция и магния всегда содержатся в почве, а также в большинстве природных вод, «жесткость» которых и обусловливается содержанием этих солей. В органической природе кальций и магний встречаются почти всюду: магний входит в качестве составной части в зеленое красящее вещество листьев (хлорофилл); кальций же в виде фосфата образует твердое вещество костей, а в виде апатита — еще более твердую часть зубной эмали. Яичная скорлупа, раковины и кораллы также состоят из карбоната кальция.

Соли магния и кальция содержатся в довольно заметных количествах в морской воде. Последняя (кроме приблизительно 2,9 % хлоридов щелочных металлов) содержит в среднем около 0,3 % МgСl₂, 0,04 % МgВr₂, 0,18 % МgSO₄ и 0,16 % СаSO₄. Вода некоторых «горькосоленых» минеральных источников содержит значительные количества сульфата магния.

Бериллий встречается в природе в виде некоторых минералов, не имеющих особенного распространения. Чаще всего из пих встречается берилл Ве₃Al₂[Si₆O₁₈], крупные месторождения которого известны в Бразилии, Северной Америке, Африке, Индии, Англии, Норвегии, Испании и на Урале.

Некоторые содержащие бериллий минералы иногда встречаются в виде очень красивых экземпляров и считаются поэтому драгоценными камнями. Так, смарагд и аквамарин — разновидности берилла, а александрит — разновидность хризоберилла. Эвклаз и фенакит тоже считаются драгоценными камнями.

Радий в совершенно ничтожных количествах содержится в рудах урана, из которого он образуется путем радиоактивно го распада. Отношение радия к урану в этих рудах практически постоянно и равняется 1:3 000 000. Главный минерал, содержащий уран, — урановая смоляная руда — содержит в среднем 0,14 г радия на 1 т (1000 кг). Еще ничтожнее содержание радия в других урановых рудах, например в аутупите, карнотите и в других подобных минералах.