Lý thuyết trọng tâm về: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm Cập Nhật 04/2024

Kiến thức liên quan:

Kim loại kiềm thổ và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ

Nhôm và hợp chất của nhôm: Tính chất vật lí, tính chất hóa học của nhôm

A- Kim loại kiềm

I, Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu tạo nguyên tử

1, Ví trí trong bảng tuần hoàn: thuộc nhóm IA

Gồm: Li; Na; K; Rb; Cs;

2, Cấu tạo nguyên tử

Cấu hình e ngoài cùng: ns¹( n≥2)

II, Tính chất vật lí

1, Dạng tinh thể: – Đều có cấu trúc mạng lập phương tâm khối

– Liên kết kim loại yếu

2, Tính chất vật lý

• Màu trắng bạc và có ánh kim
• Dẫn điện tốt
• Nhiệt độ nóng chảy thấp và nhiệt độ sôi thấp
• Khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp

III, Tính chất hóa học: có tính khử mạnh

M → M¹⁺ + 1e

1, Tác dụng với phi kim

a, Tác dụng với oxi

2K + O₂ → 2K₂O

b, Tác dụng với Clo

2Na + Cl₂ → 2NaCl

2, Tác dụng với axit

2Na + 2HCl → 2NaCl + H₂↑

3, Tác dụng với H₂O

2K + 2HOH → 2NaOH + H_{2 ↑}

⇒ Vì các kim loại kiềm dễ tác dụng với nước, oxi trong không khí nên để bảo quản, người ta ngâm chìm các kim loại kiềm trong dầu hỏa.

IV, Ứng dụng và điều chế

1, Ứng dụng

Kim loại kiềm có nhiều ứng dụng quan trọng:

• Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp: Na-K
• Hợp kim Liti-nhôm siêu nhẹ: ứng dụng trong kĩ thuật hàng không
• Xesi dùng làm tế bào điện quang

2, Điều chế

Nguyên tắc: M¹⁺ + 1e→ M⁰

⇒ Vì ion của kim loại kiềm rất khó bị khử nên phải dùng dòng điện( điện phân nóng chảy). Điện phân muối Halogenua của kim loại kiềm để điều chế kim loại đó

B- Một số hợp chất của kim loại kiềm

I, Natri hidroxit (NaOH)

1, Tính chất vật lí

Natri hidroxit (NaOH) hay xút ăn da, chất rắn, không màu, dễ nóng chảy (t_nc= 322^oC).

2, Tính chất hóa học: là bazo mạnh

Trong nước: NaOH → Na⁺ + OH^–

a, Với axit:

• H⁺ + OH^– → H₂O

VD: HCl + NaOH → NaCl + H₂O

• RCOOH + OH^– → RCOO^– + H₂O

VD: CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O

• H₃PO₄ + OH^– → ⌊ H₂PO₄^– ; HPO₄^2- ; PO₄^3- ⌋

VD: H₃PO₄ + 3NaOH_dư → Na₃PO₄ + 3H₂O

b, Với oxit axit: CO₂; P₂O₅;…. Al₂O₃; ZnO

VD: CO₂ + NaOH → NaHCO₃ ⇔ CO₂ + OH^– → HCO₃^–

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O ⇔ CO₂ + 2OH^– → CO₃^2- + H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O ⇔ Al₂O₃ + 2OH^– → 2AlO₂^– + H₂O

c, Với dung dịch muối

• nOH^– + Mⁿ⁺ → M(OH)_n↓

VD: 2NaOH + CuSO₄ → Cu(OH)_2↓ + Na₂SO₄ ⇔ 2OH^– + Cu²⁺ → Cu(OH)₂↓

• OH^– + NH₄⁺ → NH_3↑ + H₂O

VD: 2NaOH+ (NH₄)₂SO₄ → 2NH_3↑ + 2H₂O + Na₂SO₄

3, Ứng dụng

• Natri hidroxit là hóa chất quan trọng đứng thứ 2 sau axit sunfuric
• Dùng để nấu xà phòng, chế tơ nhân tạo,…
• Tinh chế quặng nhôm

II, Natri hidrocacbonat( NaHCO₃)

1, Tính chất

• NaHCO₃ là chất rắn màu trắng, tan ít trong nước, kém bền nhiệt

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

Trong dung dịch: 2HCO₃^– → CO₃^– + H₂O + CO₂↑

• NaHCO₃ là chất lưỡng tĩnh: phản ứng với axit, bazo

VD: NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂↑

Trong dung dịch loãng: HCO₃^– + H⁺ → H₂O + CO₂↑

NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

Trong dung dịch: HCO₃^– + OH^– → H₂O + CO₃^2-

2, Ứng dụng

• Dùng trong công nghiệp dược phẩm( chế thuốc đau dạ dày,…)
• Công nghiệp thực phẩm( làm bột nở,…)

III, Natri cacbonat ( Na₂CO₃)

1, Tính chất

• Na₂CO₃ là chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước
• Ở nhiệt độ thường, natri cacbonat tồn tại dưới dạng Na₂CO₃.10H₂O.
• Trong dung dịch: – Na₂CO₃ —^H₂O→ 2Na⁺ + CO₃^2-

– Muối cacbonat của kim loại kiềm có môi trường bazo yếu

– Phản ứng của CO₃^2- :+) M²⁺ + CO₃^2- → MCO₃.

VD: Mg²⁺ + CO₃^2- → MgCO₃↓ ⇔ MgCl₂ + Na₂CO₃ → MgCO₃↓ + 2NaCl

+) Axit (≥ H₂CO₃) + CO₃^2-

VD: Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ → 2NaHCO₃ ⇔ CO₃^2- + H₂O + CO₂ → 2HCO₃^–

Na₂CO₃ + 2HCl → NaCl + H₂O + CO₂↑ ⇔ CO₃^2- + 2H⁺ → H₂O + CO₂↑

2, Ứng dụng: Na₂CO₃ là hóa chất quan trọng trong công nghiệp thủy tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi,…

IV, Kalinitrat (KNO₃)

1, Tính chất

• KNO₃ là tinh thể không màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước

2KNO_3(r) —^to→ 2KNO₂ + O_2↑

• NO₃^– có tính oxi hóa mạnh axit(H⁺)

2, Ứng dụng

• Dùng làm phân bón( phân kali, phân đạm)
• Sản xuất thuốc nổ 68% KNO₃ + 15%S + 17%C

pư: 2KNO₃ + 3C + S —^to→ N₂↑ + 3CO₂↑ + K₂S

Bài tập lí thuyết

Bài 1. Dung dịch nào sau đây phản ứng với dung dịch HCl dư tạo ra chất khí?
A. Ba(OH)2 B. Na2CO3 C. K2SO4 D. Ca(NO3)2

Bài 2. Chất nào sau đây vừa tác dụng với dung dịch HCl, vừa tác dụng với dung dịch NaOH?
A. Cr2(SO4)3. B. AlCl3. C. CaSO4. D. NaHCO3

Bài 3. Cho dãy gồm các chất: Na2CO3, NaHCO3, NaOH, NaNO3. Số chất dễ bị phân hủy bởi nhiệt là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.