Таблиця 3 - Властивості металів ІІА-підгрупи
| Метал | 4Be | 12Mg | 20Ca | 38Sr | 56Ba | 88Ra |
| Атомна маса | 9,01 | 24,31 | 40,08 | 37,62 | 137,34 | [226] |
| Електронна конфігурація | [He] 2s2 | [Ne] 3s2 | [Ar] 4s2 | [Kr] 5s2 | [Xe] 6s2 | [Rn] 7s2 |
| Атомний радіус, нм | 0,113 | 0,160 | 0, 197 | 0,215 | 0,221 | 0,235 |
| Радіус йона, нм | 0,034 | 0,074 | 0,104 | 0,120 | 0,138 | 0,144 |
| Енергія йонізації, еВ | 9,32 | 7,65 | 6,11 | 5,69 | 5,21 | 5,28 |
| Електро-негативність | 1,5 | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 0,9 | 0,9 |
| Електродний потенціал, В | -1,85 | -2,31 | -2,57 | -2,89 | -2,90 | - |
В основі добування металів ІІА-підгрупи лежить реакція їх відновлення їз сполук за допомогою сильних відновників чи електричного струму. Берилій відновлюють із фторидів, а барій - із оксидів при високих температурах за схемами
BeF2 + Mg - Be + MgF2,3BaO + 2Al - 3Ba + Al2O3.
Інші метали - електролізом розплавів, наприклад:
CaCl2-Ca + Cl2, Катод: Ca2+ +2 ē -Cao, Анод: 2Cl- - 2 ē -Cl2o.
Крім того, магній добувають металотермічним методом (при прокалюванні доломиту при 1300оС з феросиліцієм чи алюмосиліцієм, в якому відновником виступає Si)
2 (CaO·MgO) + Si - Ca2SiO4 + 2Mg,
чи за тією ж схемою - вугільнотермічним методом (відновленням магнійвмістних сполук за допомогою вугілля С в електропечах при 2100оС).
У земній корі міститься берилію - 0,0005%, магнію - 1,95%, кальцію - 3,38%, стронцію - 0,014%, барію - 0,026%, радій - штучний елемент. У природі елементи ІІА-підгрупи, крім штучно одержаного радію, зустрічаються лише у вигляді складних сполук - силікатів, карбонатів, сульфатів, фосфатів тощо. Найважливішими є такі мінерали: берилію - берил 3BeO·Al2O3·6SiO2 (до речі, прозорі забарвлені домішками різновиди берила є дорогоцінними каміннями: зелений - ізумруд, блакитний - аквамарин),фенакит Be2SiO4, хризоберил BeO·AL2O3; магнію - магнезит MgCO3, доломит MgCO3·CaCO3, бішофіт MgCl2·6H2O, каїніт KCl·MgSO4·3H2O, карналіт KCl·MgCl4·6H2O; кальцію - кальцит (крейда, вапняк, мармур) CaCO3, гіпс CaSO4·2H2O, флюорит (плавиковий шпат) CaF2, фторапатит 3Ca3 (PO4) 2·CaF2, фосфорит Ca3 (PO4) 2; стронцію - целестин SrSO4, стронцініт SrCO3; барію - барит BaSO4, вітерит ВаСО3.
У вільному стані всі метали ІІА-підгрупи - сріблясто-білі речовини за винятком берилію, який має світло-сірий колір.
Загальна закономірність змінення фізичних властивостей нагадує лужні метали (табл.4).
За винятком берилію та радію, всі вони є достатньо ковкими, пластичними і м’якими, хоч і твердіші за лужні метали. Берилій відрізняється значною твердістю та крихкістю, барій при різкому сильному ударі розколюється на окремі шматки.
Таблиця 4 - Фізичні властивості металів ІІА-підгрупи
| Метал | Густина, г/см3 | Тпл., К | Ткип., К |
| Be | 1,85 | 1557 | 2700 |
| Mg | 1,74 | 923 | 1380 |
| Са | 1,55 | 1124 | 1760 |
| Sr | 2,63 | 1041 | 1640 |
| Ва | 3,76 | 983 | 1910 |
| Ra | 6,0 | 970 | 1410 |
Температури плавлення та кипіння цих металів вищі, ніж у лужних, причому із зростаннім порядкового номера Тпл. змінюються не монотонно, що пов’язано зі зміненою типу кристалічних решіток. У кристалічному стані за звичайних умов берилій та магній мають гексагональну кристалічну решітку, кальцій та стронцій - кубічну гранецентровану, а барій - кубічну об’ємоцентровану. Від Be до Mg при однаковому типі решітки температури плавленнязменшуються. При переході від Mg до Са змінюється тип кристалічної решітки, тому Тпл. (Mg) < Тпл. (Са). Потім, починаючи від Са, темпратури плавлення знов зменшуються
Тип зв’язку - металічний - зумовлює високу тепло - і елекропровідність. Найслабшим провідником електричного струму є берилій.
Крім радію, метали підгрупи ІІА є легкими. Ход змінення густин повинен бути монотонним, але з цього ряду випадають магній та кальцій. Справа в тому, що при зростанні порядкового номера по підгрупі збільшуються об’єми і маси атомів і тому можна було б очікувати зростання густини. Але насправді при переході від Mgдо Caрадіус атома змінюється дуже різко, а маса - мало, що й призводить до стрибка густини.
Берилій та магній покриті оксидною плівкою і не змінюються на повітрі. Завдяки хімічній активності та для запобігання взаємодії з повітрям лужноземельні метали зберігать у запаяних ампулах під шаром гасу чи вазелинового масла.
При внесенні у вогонь деякі лужноземельні метали дають характерне забарвлення: кальцій - темно-оранжеве, барій та радій - темно-червоне, стронцій - блідо-зелене.
Метали ІІА-підгрупи мають загальну електронну формулу зовнішнього енергетичного рівня ns2, на попередньому електронному шарі містять по всім електронів, а атом берилію - тільки два. Починаючи від Са, з’являються вільні d-підрівні, що зумовлює вищу активність лужноземельних металів (Ca, Sr, Ba) і відмінність хімічних властивостей від берилію і магнію.
Відношення до води. З водою Be і Mgзавдяки наявності на їх поверхні інертної оксидної плівки взаємодіють дуже помірно тільки при нагріванні, а лужноземельні метали - вже за звичайних температур, причому Са реагує досить повільно, Sr - енергійно, а Ва - бурхливо. Реакція проходить згідно із загальною схемою
Ме + 2Н2О -Me (OH) 2 + H2.
Внаслідок реакції виділяється водень і утворюються основи: Ве (ОН) 2 і Mg (OH) 2 - нерозчинні у воді, а гідроксиди Ca (OH) 2 і, особливо, Sr (OH) 2 і Ba (OH) 2 розчиняються достатньо добре, належать до сильних основ, тому їх називають лугами.
Взаємодія з елементарними окисниками лужноземельних металів проходить подібно до реакцій лужних металів, але менш енергійно. При прямому окиснені киснем всі ІІА-метали дають оксиди, а барій – пероксид
2Mg + O2- 2MgO (оксид),
Ba + O2-BaO2 (пероксид).
Однак при температурі 800оС пероксиди барію розкладаються, тому при спалюванні Ва одразу утворюється оксид
2Ba + O2 (to) - 2BaO (оксид).
З іншими окисниками s-метали ІІ групи утворюють бінарні сполуки. Взаємодія с сіркою, азотом, фосфором, вуглецем протікає при нагріванні, з галогенами - за звичайних температур, за винятком берилію, який реагує при кімнатній температурі лише з фтором, а з рештою галогенів - при нагріванні. Внаслідок цих реакцій метали окиснюються до ступеня окиснення +2, а окисник набуває мінімального ступеня окиснення: S-2, N-3, P-3, Hal-1, C-4 (крім кальцію, який звичайно відновлює Карбон до ступеня окиснення C-1). З воднем безпосередньо взаємодіють лише лужноземельні метали, а Be і Mg в таку реакцію не вступають. Приклади реакцій (в дужках наводяться назви відповідних типів бінарних сполук):
Be + F2- BeF2 (галіди),
Ba + S - BaS (халькогеніди),
3Mg + N2- Mg3N2 (нітриди),
Ca + H2- CaH2 (гідриди),
Ca + 2C - CaC2 (карбіди),
3Ba + 2P - Ba3P2 (фосфіди).
Відношення до кислот. Усі метали ІІА-підгрупи з різною мірою енергійності взаємодіють з неокиснювальними кислотами, утворюючи сіль і вільний водень:
Mе + 2HАn-MеАn2 + H2.
Взаємодія з окиснювальними кислотами проходить досить бурхливо, причому окисники, що містяться в азотній HNO3 чи концентрованій сірчаній H2SO4 кислотах, відновлюються до мінімального ступеня окиснення, наприклад:
4Mg+ 10HNO3 (дуже розв) -4Mg (NO3) 2+ NH4NO3+ 3H2O,
4Ca + 5H2SO4 (конц) - 4CaSO4 + H2S + 4H2O.
Дещо отсторонь у цьому ряді стоїть Ве, який пасивується (тобто вкривається захисною оксидною плівкою) у присутності холодних концентрованих HNO3H2SO4) і може вступати з ними у взаємодію лише при триваловаму нагріванні - цим Ве нагадує Al.
Відношення до лугів. Усі лужноземельні метали і магній виявляють стійкість до лугів, але берилій подібно до алюмінію розчиняється у рідких лугах з утворенням комплексних солей - тетрагідроксоберилатів, а при високих температурах здатний сплавлятися з твердими лугами, внаслідок чого утворюються середні солі - берилати:
Be + 2NaOH (р-н) + 2H2O - Na2 [Be (OH) 4] + H2,Be + 2NaOH (to) - Na2BeO2 + H2.
Взаємодія з амоніаком має особливе значення, оскільки дає змогу одержувати нейтральні комплекси. Метали ІІА-підгрупи як і лужні метали розчиняються у рідкому амоніаку з утворенням амідів, наприклад:
Ca + 2 NH3 (рідкий) - Ca (NH2) 2 + H2.
Аміди загального складу Ме (NH2) 2 на відміну від амідів лужних металів МеNH2 не розкладаються при кип’ятінні, а виділяють досить стійкі комплексні амоніакати [Me (NH3) 6], в яких ступінь окиснення металу дорівнює 0.
Завдяки високій реакцій здатності s-метали ІІ групи утворюють численні сполуки.
Оксиди мають загальну формулу МеО. Деякі оксиди мають поширені тривіальні назви: MgO- палена магнезія, СаО - негашене вапно.
Оксиди лужноземельних металів CaO, SrO і BaOналежать до типових основних оксидів: при розчинені у воді вони дають відповідні гідроксиди - луги, а при взаємодії з кислотами і кислотними оксидами - солі.