[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!
ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.
KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
A. KIM LOẠI KIỀM
I –VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
- Các kim lọai kiềm thuộc nhóm IA, gồm 6 nguyên tố hóa học: Liti (Li), Kali (K), Natri (Na), Rubiđi (Rb), Xesi (Cs), Franxi (Fr).
- Franxi là nguyên tố phóng xạ tự nhiên.
- Cấu hình electron chung: ns1
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Các kim loại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn diện tốt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp.
- Liên kết kim loại trong kim lọai kiềm là liên kết yếu.
- Cấu tạo mạng tinh thể: Lập Phương Tâm Khối. (Rỗng nhẹ+ mềm).
- Năng lượng ion hóa: Các nguyên tử kim lọai kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ nhất so với các kim lọai khác cùng chu kì, năng lựợng ion hóa giảm dần từ Li đến Cs.
III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Có khử mạnh hay dễ bị oxi hoá.
M → M+ +1e
1. Tác dụng với phi kim
- Tác dụng với O2
+ O2 không khí → M2O
+ O2 khô → M2O2
- Tác dụng với phi kim → muối
2. Tác dụng với nước và dung dịch axit ở điều kiện thường: (gây nổ)
- Do hoạt động hóa họa mạnh nên các kim loại kiềm phản ứng mãnh liệt với nước và các dung dịch axit.
Tổng quát:
2M + 2H+ → 2M+ + H2↑
2M + 2H2O → 2MOH + H2↑
3. Tác dụng với dung dịch muối
- Với cation kim loại của muối tan trong nước thì kim loại kiềm tác dụng với nước trước mà không tuân theo quy luật bình thường là kim loại hoạt động mạnh đẩy kim loại hoạt động yếu ra khỏi muối của chúng.
Thí dụ: Khi cho Na tác dụng với dd muối CuSO4.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4→ Na2SO4 + Cu(OH)2↓
IV –Ứng dụng và điều chế
1. Ứng dụng của kim lọai kiềm: Kim lọai kiềm có nhiều ứng dụng quan trọng :
- Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp dùng trong thiết bị báo cháy,...
- Các kim lọai Na và K dùng làm chất trao đổi nhiệt trong một vài lọai lò phản ứng hạt nhân.
- Kim lọai xesi dùng chế tạo tế bào quang điện.
- Dùng nhiều trong tổng hợp hữu cơ.
2. Trạng thái tự nhiên: Trong tựnhiên kim lọai kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.
3. Điều chế
- Phương pháp thường dùng để điều chế kim lọai kiềm là điện phân nóng chảy muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm trong điều kiện không có không khí.
B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
I. NATRI HIĐROXIT (NaOH).
1.Tính chất
a) Tính chất vật lí:
- Chất rắn màu trắng, hút ẩm mạnh, nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp 328oC.
- Tan tốt trong nước và rượu, quá trình tan tỏa nhiều nhiệt.
b) Tính chất hóa học:
- Là bazơ mạnh( hay còn gọi là kiềm hay chất ăn da), làm đổi màu chất chỉ thị: làm quỳ tím hóa xanh, phenolphtalein hóa hồng.
- Phân li hoàn toàn trong nước: NaOH → Na+ + OH ̄
- NaOH tác dụng được với axit, oxit axit và muối:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
CO2+ NaOH → NaHCO3
CO2+ 2NaOH → Na2CO3+ H2O
- Khi tác dụng với axit và oxit axit trung bình, yếu thì tùy theo tỉ lệ mol các chất tham gia mà muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa hay cả hai.
NaOH + SiO2→ Na2SiO3(*)
- Phản ứng (*) là phản ứng ăn mòn thủy tinh (NaOH ở nhiệt độ nóng chảy) vì thế khi nấu chảy NaOH, người ta dùng các dụng cụ bằng sắt, niken hay bạc.
CuSO4+ 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3+ H2O
2. Ứng dụng:
Sản xuất xà phòng, giấy, tơ nhân tạo, tinh dầu thực vật và các sản phẩm chưng cất dầu mỏ, chế phẩm nhuộm và dược phẩm nhuộm, làm khô khí và là thuốc thử rất thông dụng trong phòng thí nghiệm.
3. Điều chế:
- Nếu cần một lượng nhỏ, rất tinh khiết, người ta cho kim loại kiềm tác dụng với nước: Na + H2O → NaOH + ½ H2
- Trong công nghiệp, người ta dùng phương pháp điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.
2NaCl + H2O → 2NaOH + H2 + Cl2
II. NATRI HIDROCACBONAT (NaHCO3):
1.Tính chất
- Chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy tạo ra Na2CO3 và khí CO2
NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
- NaHCO3 có tính lưỡng tính.
2. Ứng dụng:
Được dùng trong công nghiệp dược phẩm (thuốc đau dạ dày…), công nghiệp thực phẩm (bột nở…)
III. NATRI CACBONAT (Na2CO3):
1.Tính chất
- Chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước, ở nhiệt độ thường tồn tại dạng ngậm nước Na2CO3.10H2O, ở nhiệt độ cao muối này mất nước trở thành dạng khan nóng chảy ở 850oC.
- Là muối của axit yếu và có tính chất chung của muối
- Mang môi trường kiềm.
2. Ứng dụng:
- Là hóa chất quan trọng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặc, phẩm nhuộm, giấy, sợi,…
IV. KALI NITRAT (KNO3):
1.Tính chất
- Tinh thể không màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước
- Nóng chảy ở 333oC, khi tiếp tục đun nóng phân hủy thành O2 và KNO2.
2. Ứng dụng: Được dùng làm phân bón và chế tạo thuốc nổ.
Thuốc nổ thông thường (thuốc súng) là hỗn hợp gồm 68% KNO3, 15% S, 17% C
A. KIM LOẠI KIỀM
I –VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
- Các kim lọai kiềm thuộc nhóm IA, gồm 6 nguyên tố hóa học: Liti (Li), Kali (K), Natri (Na), Rubiđi (Rb), Xesi (Cs), Franxi (Fr).
- Franxi là nguyên tố phóng xạ tự nhiên.
- Cấu hình electron chung: ns1
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
- Các kim loại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim, dẫn diện tốt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp.
- Liên kết kim loại trong kim lọai kiềm là liên kết yếu.
- Cấu tạo mạng tinh thể: Lập Phương Tâm Khối. (Rỗng nhẹ+ mềm).
- Năng lượng ion hóa: Các nguyên tử kim lọai kiềm có năng lượng ion hóa nhỏ nhất so với các kim lọai khác cùng chu kì, năng lựợng ion hóa giảm dần từ Li đến Cs.
III – TÍNH CHẤT HÓA HỌC
- Có khử mạnh hay dễ bị oxi hoá.
M → M+ +1e
1. Tác dụng với phi kim
- Tác dụng với O2
+ O2 không khí → M2O
+ O2 khô → M2O2
- Tác dụng với phi kim → muối
2. Tác dụng với nước và dung dịch axit ở điều kiện thường: (gây nổ)
- Do hoạt động hóa họa mạnh nên các kim loại kiềm phản ứng mãnh liệt với nước và các dung dịch axit.
Tổng quát:
2M + 2H+ → 2M+ + H2↑
2M + 2H2O → 2MOH + H2↑
3. Tác dụng với dung dịch muối
- Với cation kim loại của muối tan trong nước thì kim loại kiềm tác dụng với nước trước mà không tuân theo quy luật bình thường là kim loại hoạt động mạnh đẩy kim loại hoạt động yếu ra khỏi muối của chúng.
Thí dụ: Khi cho Na tác dụng với dd muối CuSO4.
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4→ Na2SO4 + Cu(OH)2↓
IV –Ứng dụng và điều chế
1. Ứng dụng của kim lọai kiềm: Kim lọai kiềm có nhiều ứng dụng quan trọng :
- Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp dùng trong thiết bị báo cháy,...
- Các kim lọai Na và K dùng làm chất trao đổi nhiệt trong một vài lọai lò phản ứng hạt nhân.
- Kim lọai xesi dùng chế tạo tế bào quang điện.
- Dùng nhiều trong tổng hợp hữu cơ.
2. Trạng thái tự nhiên: Trong tựnhiên kim lọai kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất.
3. Điều chế
- Phương pháp thường dùng để điều chế kim lọai kiềm là điện phân nóng chảy muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm trong điều kiện không có không khí.
B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM
I. NATRI HIĐROXIT (NaOH).
1.Tính chất
a) Tính chất vật lí:
- Chất rắn màu trắng, hút ẩm mạnh, nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp 328oC.
- Tan tốt trong nước và rượu, quá trình tan tỏa nhiều nhiệt.
b) Tính chất hóa học:
- Là bazơ mạnh( hay còn gọi là kiềm hay chất ăn da), làm đổi màu chất chỉ thị: làm quỳ tím hóa xanh, phenolphtalein hóa hồng.
- Phân li hoàn toàn trong nước: NaOH → Na+ + OH ̄
- NaOH tác dụng được với axit, oxit axit và muối:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
CO2+ NaOH → NaHCO3
CO2+ 2NaOH → Na2CO3+ H2O
- Khi tác dụng với axit và oxit axit trung bình, yếu thì tùy theo tỉ lệ mol các chất tham gia mà muối thu được có thể là muối axit, muối trung hòa hay cả hai.
NaOH + SiO2→ Na2SiO3(*)
- Phản ứng (*) là phản ứng ăn mòn thủy tinh (NaOH ở nhiệt độ nóng chảy) vì thế khi nấu chảy NaOH, người ta dùng các dụng cụ bằng sắt, niken hay bạc.
CuSO4+ 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3+ H2O
2. Ứng dụng:
Sản xuất xà phòng, giấy, tơ nhân tạo, tinh dầu thực vật và các sản phẩm chưng cất dầu mỏ, chế phẩm nhuộm và dược phẩm nhuộm, làm khô khí và là thuốc thử rất thông dụng trong phòng thí nghiệm.
3. Điều chế:
- Nếu cần một lượng nhỏ, rất tinh khiết, người ta cho kim loại kiềm tác dụng với nước: Na + H2O → NaOH + ½ H2
- Trong công nghiệp, người ta dùng phương pháp điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn.
2NaCl + H2O → 2NaOH + H2 + Cl2
II. NATRI HIDROCACBONAT (NaHCO3):
1.Tính chất
- Chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, dễ bị nhiệt phân hủy tạo ra Na2CO3 và khí CO2
NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
- NaHCO3 có tính lưỡng tính.
2. Ứng dụng:
Được dùng trong công nghiệp dược phẩm (thuốc đau dạ dày…), công nghiệp thực phẩm (bột nở…)
III. NATRI CACBONAT (Na2CO3):
1.Tính chất
- Chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước, ở nhiệt độ thường tồn tại dạng ngậm nước Na2CO3.10H2O, ở nhiệt độ cao muối này mất nước trở thành dạng khan nóng chảy ở 850oC.
- Là muối của axit yếu và có tính chất chung của muối
- Mang môi trường kiềm.
2. Ứng dụng:
- Là hóa chất quan trọng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặc, phẩm nhuộm, giấy, sợi,…
IV. KALI NITRAT (KNO3):
1.Tính chất
- Tinh thể không màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước
- Nóng chảy ở 333oC, khi tiếp tục đun nóng phân hủy thành O2 và KNO2.
2. Ứng dụng: Được dùng làm phân bón và chế tạo thuốc nổ.
Thuốc nổ thông thường (thuốc súng) là hỗn hợp gồm 68% KNO3, 15% S, 17% C
