Erdmetalle

Erdmetalle, im Periodensystem als Gruppe 2 bezeichnet, umfassen Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba) und Radium (Ra). Sie gehören zum s-Block und besitzen zwei Valenzelektronen, wodurch sich in den meisten Verbindungen der Oxidationszustand +2 ergibt. In der Natur kommen sie nicht frei vor, da sie hoch reaktiv sind und sich rasch mit Luft oder Wasser verbinden.

Chemisch sind Erdmetalle überwiegend basisch und bilden Armour-Metall-Verbindungen mit zweifachen Kationen (M2+). Ihre Oxide und Hydroxide sind typischerweise stark basisch. Bei Kontakt mit Wasser entwickeln sie Wasserstoffgas; Be reagiert langsamer, andere Erdmetalle zeigen teils deutlich heftigere Reaktionen. Be- und Mg-Verbindungen sind in vielen Anwendungen stabil und gut verwechselbar in Legierungen.

Vorkommen und Mineralogie: Erdmetalle kommen vorwiegend in Mineralien der Erdkruste vor. Calcium- und Magnesiumverbindungen finden sich in Kalzit, Dolomit und anderen Karbonaten; Strontium und Barium kommen in Sulfaten wie Strontianit bzw. Barit vor; Beryll kommt in Berill- und Bertranditmineralien vor. Radium ist extrem selten und radioaktiv und tritt nur als Zerfallsprodukt in Spuren auf.

Verwendung und biologische Rolle: Magnesium wird in Leichtbau-Legierungen sowie Elektronik eingesetzt; Calciumoxid (Kalk) und Calciumhydroxid (Lime) finden breite Anwendung in Bauwesen, Landwirtschaft und Umwelttechnik. Beryll wird wegen seiner Festigkeit und Leichtigkeit in Spezialanwendungen genutzt; Strontium- und Bariumverbindungen kommen in Glas, Leuchtstoffen und medizinischen Kontrastmitteln (BaSO4) zum Einsatz. Mg2+ und Ca2+ sind essenzielle Kationen für viele biologische Prozesse.

Historie und Sicherheit: Die Erdmetalle wurden im 19. Jahrhundert isoliert; Radium ist hoch radioaktiv und kommt naturbedingt nur in winzigen Spuren vor.