Стронций (Sr) относится к щелочноземельным металлам, располагаясь во второй группе периодической системы элементов. Это мягкий серебристо-белый металл, легко поддающийся резке ножом, с плотностью 2,64 г/см³ и температурой плавления 777 °C. Стронций обладает высокой химической активностью, особенно в присутствии воды и кислорода. На воздухе быстро покрывается слоем оксида SrO, который частично защищает металл от дальнейшего окисления. При хранении металлический стронций рекомендуется помещать под керосин или инертные газы.
Характерной особенностью стронция является его склонность к образованию оксидов, гидроксидов и пероксидов. При взаимодействии с водой образуется гидроксид стронция Sr(OH)₂ и выделяется водород:
Sr + 2H2O → Sr(OH)2 + H2↑
С реакцией с кислородом стронций образует оксид SrO:
2Sr + O2 → 2SrO
В отличие от кальция и магния, стронций проявляет более высокую реакционную способность, что связано с увеличением радиуса атома и меньшей энергией ионизации.
Оксид стронция SrO — белое кристаллическое вещество, устойчивое при высоких температурах, растворимое в воде с образованием сильного щелочного раствора гидроксида стронция. Гидроксид Sr(OH)₂ — сильное основание, хорошо растворимое в воде, образует щелочные растворы, способные взаимодействовать с кислотами с образованием соответствующих солей. При нагревании гидроксид разлагается:
Sr(OH)2 → SrO + H2O
Стронций образует галогениды общей формулы SrX₂ (X = F, Cl, Br, I). Фторид стронция SrF₂ — малорастворимый белый кристалл, широко используется в люминесцентных материалах. Хлорид SrCl₂ хорошо растворим в воде, образует кристаллогидраты SrCl₂·nH₂O. Бромид и йодид стронция аналогично хлориду, обладают высокой растворимостью и применяются в лабораторной практике и промышленности.
Карбонат SrCO₃ — малорастворимое соединение, встречается в природе как минерал страунцит. Он применяется для получения чистого металла методом восстановления, а также в производстве фейерверков и пиротехнических составов. Сульфат стронция SrSO₄ (минерал целестин) обладает очень низкой растворимостью, широко используется для извлечения стронция и как источник радионуклида Sr-90 при изучении ядерных процессов.
Нитрат стронция Sr(NO₃)₂ — сильный окислитель, растворим в воде, применяется в пиротехнике и в производстве красителей. Соединения стронция с органическими кислотами, например, ацетатом Sr(C₂H₃O₂)₂, хорошо растворимы и используются в аналитической химии и синтезе органических материалов.
Стронций активно взаимодействует с неметаллами: с серой образует сульфид SrS, с азотом при высоких температурах — нитрид Sr₃N₂. Металлический стронций способен замещать менее активные металлы из их солей, что характерно для щелочноземельных элементов:
Sr + CuSO4 → SrSO4 + Cu
Электронная структура атома стронция (1s² 2s² 2p⁶ … 5s²) объясняет его склонность образовывать ион Sr²⁺ с устойчивым двухвалентным состоянием, что определяет большинство его химических свойств.
Соединения стронция широко используются в промышленности и науке. Сульфат и карбонат применяются в производстве фейерверков для получения красного цвета. Оксиды и гидроксиды находят применение в керамике, стекольной промышленности, в изготовлении люминофоров. Радиоактивные изотопы стронция (например, Sr-90) используются в медицинской и ядерной технике. Нитраты и ацетаты стронция применяются в аналитических методах и органическом синтезе.
Химические свойства стронция тесно связаны с положением в периодической системе: он проявляет типичные свойства щелочноземельных металлов — высокая активность, образование двухвалентных катионов, склонность к образованию малорастворимых соединений с сульфат- и карбонат-анионами. Металл и его соединения находят широкое применение благодаря сочетанию химической реактивности и технологической доступности.