Атомы щелочноземельных металлов, имея в наружном слое два электрона, сравнительно легко их теряют, образуя положительно заряженные ионы, несущие два заряда.
Внешние электроны атомов щелочноземельных металлов легко возбудимы. В возбужденном состоянии образуют спектральные серии в видимой части спектра и окрашивают пламя горелки в характерные цвета: кальций - в оранжевый цвет, стронций - в красный, а барий - в травянисто-зеленый. Бериллий и магний характерных цветов в пламени горелки не дают.
В основном состоянии атомы щелочноземельных металлов имеют структуры внешнего электронного слоя типа ns2 и нульвалентны. Как видно из рис. X1I - 48, соответствующие энергетические уровни расположены у бария иначе, чем у других элементов рассматриваемой подгруппы.
Вследствие меньшего размера атомов щелочноземельных металлов по сравнению с атомами щелочных металлов, область перекрывания электронных облаков не будет так сильно сдвинута в связевой области в сторону галогена, а потому степень ионности связи будет уменьшена.
Легкая возбудимость внешних электронов атомов щелочноземельных металлов вызывает образование спектральных серий в видимой части спектра и окрашивание пламени горелки в характерные - цвета: кальций - в оранжевый цвет, стронций - в красный, а барий - в травянисто-зеленый.
Молекулы, состоящие из атомов щелочноземельных металлов ( Be, Mg, Ca, Sr, Ba) и галогенов, вероятно, лучше всего могут быть описаны с помощью ионной модели, поскольку разница в электроотрицательное между атомами этих металлов и атомами галогенов достаточно велика.
Переходим к спектральным термам атомов щелочноземельных металлов Be, Mg, Ca, Sr, Ba, принадлежащих ко 2 - й группе периодической системы и имеющих по 2 валентных электрона. Термы, отвечающие 5 0 и L - О, относятся к ряду одиночных термов и обозначаются символом So. S-термы, соответствующие значениям S 1, L 0, относятся к ряду тройных термов и обозначаются символом 35i, хотя сами по себе являются одиночными. Невозбужденный атом, в котором оба валентных электрона находятся на нормальном уровне с одним и тем же главным квантовым числом, не может быть в состоянии 3Si, так как в этом случае все четыре квантовых числа каждого из валентных электронов п, I, s и т, были бы одни и те же, а это противоречит запрету Паули - твердо установленному для микромира закону, с которым мы уже встречались, говоря в главе III о распределении энергий электронов проводимости в металле.
Как видно из табл. 62, у атома щелочноземельных металлов на внешнем электронном уровне находится 2 электрона на s - орбиталях и свободны р-орбитали.
Значения 0 и коэффициентов А и В для атома гелия и ряда атомов щелочноземельных металлов приведены в таблице.
Атомы цинка и кадмия являются хорошими восстановителями, но более слабыми, чем атомы щелочноземельных металлов. Атомы ртути являются очень слабыми восстановителями. Ртуть не окисляется ионами водорода и кислородом при обыкновенных условиях. Отрицательных ионов не образуют.