Occurrence, propriétés et utilisations

Avant le 19e siècle, les substances non métalliques, insolubles dans l’eau et inchangées par le feu étaient appelées terres. Les terres, telles que la chaux (oxyde de calcium), qui ressemblaient aux alcalis (carbonate de sodium et potasse) ont été désignées terres alcalines. Les terres alcalines ont ainsi été distinguées des alcalins et des autres terres, telles que l’alumine et les terres rares. Au début des années 1800, il est devenu clair que les terres, autrefois considérées comme des éléments, étaient en fait des oxydes, des composés d’un métal et de l’oxygène. Les métaux dont les oxydes constituent les alcalino-terreux sont alors connus sous le nom de métaux alcalino-terreux et sont classés dans le groupe 2 (IIa) du tableau périodique depuis que le chimiste russe Dmitri Mendeleïev a proposé son premier tableau en 1869.

Comme pour les métaux alcalins du groupe 1 (Ia), les atomes des métaux alcalino-terreux perdent facilement des électrons pour devenir des ions positifs (cations). La plupart de leurs composés typiques sont donc ioniques: sels dans lesquels le métal se présente sous la forme du cation M2+, où M représente tout atome du Groupe 2. Les sels sont incolores sauf s’ils contiennent un anion coloré (ion négatif). Les formules des composés alcalino-terreux typiques, tels que le chlorure de calcium (CaCl2) et l’oxyde de calcium (CaO), peuvent être contrastées avec les composés correspondents des métaux alcalins (qui contiennent des ions M+), du chlorure de sodium (NaCl) et du monoxyde de sodium (Na2O).

Les oxydes des métaux alcalino-terreux sont basiques (c’est-à-dire alcalins, contrairement aux acides). Une augmentation assez régulière du caractère électropositif est observée en passant du béryllium, le membre le plus léger du groupe, au radium, le plus lourd. En conséquence de cette tendance, l’oxyde de béryllium est en fait amphotère, plutôt que basique, tandis que l’oxyde de baryum est fortement basique. Les métaux eux-mêmes sont des agents réducteurs hautement réactifs; c’est-à-dire qu’ils abandonnent facilement des électrons à d’autres substances qui sont, dans le processus, réduites.

À l’exception du radium, tous les métaux et leurs composés trouvent une application commerciale dans une certaine mesure, en particulier les alliages de magnésium et une variété de composés de calcium. Le magnésium et le calcium, en particulier ce dernier, sont abondants dans la nature (ils font partie des six éléments les plus courants sur Terre) et jouent un rôle important dans les processus géologiques et biologiques. Le radium est un élément rare et tous ses isotopes sont radioactifs. Il n’y a jamais eu de production commerciale de ce métal et, bien que ses composés aient été fréquemment utilisés dans la première moitié du 20e siècle pour le traitement du cancer, ils ont été largement remplacés par des alternatives moins coûteuses.