Vorkommen und Darstellung

Auch die Erdalkalimetalle findet man in der Natur nicht in elementarem Zustand.
Beryllium ist selten ($10^{-10}$ M im Meer):
und tritt meist in Form von Beryll $Be_3Al_2[Si_6O_{18}]$ auf, der farblos ist. Durch ``Verunreinigung'' mit Chrom entsteht Smaragd (grün) und mit Eisen Aquamarin (blau) ; beides sind Edelsteine.
Magnesium und Calciu`<m gehören zu den zehn häufigsten Elementen in der Erdkruste (Generelle Häufigkeit: $O > Si > Al > Fe > Ca > Na, K > Mg$). Magnesium ( $5.4 \cdot 10^{-2}$ M im Meer = 0.13 $2.5 \cdot 10^{-2}$ M im Blut)
kommt in Carbonaten, Silikaten und Sulfaten häufig vor, oft vergesellschaftet mit anderen Metallen:

Dolomit	$MgCa(CO_3)_2$
Olivin	$(Mg, Fe)_2[SiO_4]$
Carnallit	$(KCl)(MgCl_2)(H_2O)_6$
Kieserit	$(MgSO_4)(H_2O)$

Das Oxid Spinell $MgAl_2O_4$ hat den Namen für einen sehr häufig auftretenden Kristallstrukturtyp geliefert. Mineralwässer, die $MgSO_4$ enthalten schmecken bitter ( $(MgSO_4)(H_2O)_7$, Bittersalz).

Calcium ($10^{-1}$ M im Meer, $0.1 \cdot 10^{-2}$ M im Blut)
tritt besonders häufig in Form von gesteinsbildenden Mineralien in Carbonaten, Silikaten, Sulfaten, Phosphaten und Fluoriden auf:

Kalkstein, Marmor, Kreide	$CaCO_3$
Anorthit (Feldspat)	$Ca[Al_2Si_2O_8]$
Gips	$(CaSO_4)(H_2O)_2$
Apatit	$Ca_5(PO_4)_3(OH,F,Cl)$
Flussspat	$CaF_2$

Den natürlichen Häufigkeiten von Mg und Ca entgehen biologische Systeme durch Komplexbildung und damit verbundene Änderungen der Löslichkeit. Das weitaus grösste Reservoir von Kohlenstoff auf der Erde ist $CaCO_3$ in seinen verschiedenen Erscheinungsformen.

Erdkruste	$CaCO_3$	$HCO_3^-$	totes org. Mat.	$CO_2$	Biomasse
M	$5 \cdot 10^{21}$	$3 \cdot 10^{18}$	$6 \cdot 10^{16}$	$5 \cdot 10^{16}$	$4 \cdot 10^{16}$

Strontium und Barium findet man als Carbonate und als Sulfate:

Strontianit	$SrCO_3$
Witherit	$BaCO_3$
Cölestin	$SrSO_4$
Schwerspat (Baryt)	$BaSO_4$

Die gängisten Darstellungsverfahren für die Elemente sind

1. die Schmelzelektrolyse
   (Be aus basischem Berylliumfluorid $(BeO)(BeF_2)_5$ aus einem Gemenge von $BeCl_2$ und $NaCl$; Mg aus $MgCl_2$
   $$MgCl_2 \longrightarrow Mg + Cl_2 \qquad \Delta H^\circ = +642 kJ mol^{-1}$$

   $MgCl_2$ muss wasserfrei hergestellt werden, nach

   $$MgO + Cl_2 + C \longrightarrow MgCl_2 + CO \qquad \Delta H^\circ = -150kJ mol^{-1}.$$

   Das $MgO$ kann durch Brennen von Magnesit $MgCO_3$ dargestellt werden.
   Die Gesamtreaktion lautet also bzw.

   $$MgCO_3 + C \longrightarrow Mg + CO + CO_2,$$

   wobei die zusätzliche Energie für das Brennen berücksichtigt werden muss.

2. die chemische Reduktion.
   Durch Reduktion mit Kohle kann elementares Mg nicht erzeugt werden, aber mit Silicium, wenn man geschickt vorgeht:
   $$2(MgO,CaO) + Si \longrightarrow 2Mg(Dampf) + Ca_2SiO_4$$

   Calcium und Barium können aluminothermisch dargestellt werden

   $$6 CaO + 2 Al \longrightarrow 3 Ca(Dampf) + 3 CaO + Al_2O_3$$
   $$3 BaO + 2 Al \longrightarrow Al_2O_3 + 3 Ba$$