Les métaux alcalino-terreux rassemblent le béryllium, le magnésium, le calcium, le strontium, le baryum et le radium. Pour situer ces éléments par rapport aux autres familles, vous pouvez parcourir le tableau périodique interactif. Leur position en deuxième colonne signale une ressemblance chimique importante, sans rendre leurs propriétés identiques.
Pourquoi forment-ils une même famille ?
Dans le tableau périodique, les éléments d’une même colonne ont une configuration électronique externe comparable. Celle des alcalino-terreux se termine par deux électrons dans une sous-couche s, notée ns² : le béryllium possède 2s², le magnésium 3s², et ainsi de suite jusqu’au radium, 7s².
Ces deux électrons externes peuvent être perdus lors de réactions chimiques. Les alcalino-terreux forment ainsi couramment des ions de charge +2, notés M²⁺. Cette tendance commune explique pourquoi leurs composés partagent certains motifs, comme les oxydes de formule MO ou les halogénures de formule MX₂. La chimie de ces éléments est dominée par cet état d’oxydation, comme le décrit le cours de chimie inorganique de OpenStax sur les tendances périodiques.
Comment évoluent leurs propriétés dans la colonne ?
En descendant du béryllium au baryum, les atomes gagnent des couches électroniques. Leurs électrons externes sont en moyenne plus éloignés du noyau et plus faciles à retirer : l’énergie nécessaire pour arracher le premier électron diminue généralement, tandis que la réactivité métallique tend à augmenter. Cette progression n’est pas une règle qui résume chaque réaction, car le résultat dépend aussi de la substance rencontrée et des conditions.
Les alcalino-terreux sont généralement des métaux solides et conducteurs. Comparés aux métaux alcalins de la première colonne, ils sont souvent plus durs et moins réactifs, notamment parce qu’ils doivent perdre deux électrons pour former leur ion courant plutôt qu’un seul. Le béryllium se distingue particulièrement : petit et moins réactif, il forme davantage de composés covalents, où les électrons sont partagés, alors que les composés des membres plus lourds sont souvent ioniques.
Le mot « alcalino-terreux » rappelle la chimie de certains de leurs oxydes et minéraux. Plusieurs oxydes réagissent avec l’eau pour produire des solutions alcalines, c’est-à-dire basiques. Le nom ne signifie toutefois pas que les six métaux réagissent tous de la même manière avec l’eau : le béryllium y réagit peu, le magnésium réagit surtout avec la vapeur, tandis que le calcium et les éléments plus lourds réagissent plus facilement.
Quels éléments illustrent le mieux cette diversité ?
Le béryllium est le plus léger de la famille. Sa petite taille atomique lui donne une chimie particulière par rapport aux autres membres. Pour ses propriétés propres, consultez la fiche du béryllium. Il faut aussi distinguer le métal et ses composés : les poussières de béryllium présentent un risque sérieux pour la santé et ne doivent pas être manipulées sans protections adaptées.
Le magnésium, lui aussi relativement léger, est utilisé dans des alliages métalliques légers. Il brûle avec une lumière blanche intense, mais la forme métallique et les ions Mg²⁺ présents dans des composés n’ont pas les mêmes propriétés. Sa fiche du magnésium détaille cet élément. En français, l’Institut UTINAM du CNRS relève aussi sa présence dans les organismes végétaux et animaux sous forme ionique, et décrit l’éclat lumineux de sa combustion.
Le calcium est largement présent dans des minéraux, notamment le calcaire et le gypse, plutôt qu’à l’état métallique naturel. Ses composés ont des usages courants : le carbonate de calcium entre notamment dans la composition du calcaire et de matériaux de construction. L’Institut UTINAM du CNRS décrit la présence du calcium dans plusieurs minéraux ; sa fiche dédiée au calcium présente l’élément plus en détail.
Le strontium et le baryum forment eux aussi couramment des ions +2. Le radium clôt la famille ; c’est un élément radioactif, ce qui le rend très différent des métaux courants employés dans les matériaux. Ainsi, la configuration électronique permet de prévoir des ressemblances, mais la taille des atomes, la réactivité et les propriétés nucléaires distinguent fortement les membres.