Bài giảng môn Hóa học Lớp 12 - Chương 6: Kim loại kiềm-Kim loại kiềm thổ-Nhôm - Bài 25: Kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm

Chương 6. KIM LOẠI KIỀM – KIM LOẠI KIỀM THỔ - NHÔMBài 25. KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀMA. KIM LOẠI KIỀMB. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀMI . VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ II . TÍNH CHẤT VẬT LÍ III . TÍNH CHẤT HOÁ HỌC IV. ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾA. KIM LOẠI KIỀMB. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀMI . NATRI HIDROXIT II. NATRI HIDROCACBONATIII. NATRI CACBONATIV. KALI NITRATA. KIM LOẠI KIỀMI . VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN - CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ - Thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs và Fr (nguyên tố phóng xạ).- Cấu hình electron nguyên tử:Li: [He]2s1	Na: [Ne]3s1	K: [Ar]4s1Rb: [Kr]5s1	Cs: [Xe]6s1 Nguyên tố3Li11Na19K37Rb55CsCấu hình[He]2s1[Ne]3s1[Ar]4s1[ Kr]5s1[Xe]6s1I1(kj/mol)520500420400380Bán kính (nm)0,150,190,240,250,27 t0nc (0C)18098643929 t0s (0C)1330892760688690D( g/cm3)0,530,970,861,531,9Độ cứng 0,60,40,50,30,2Kiểu tinh thể Tinh thể đều có dạng lập phương tâm khối II . TÍNH CHẤT VẬT LÍ 1/ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp (giảm dần từ Li đến Cs) do mạng tinh thể kim loại kiềm có kiểu lập phương tâm khối, trong đó liên kết kim loại kém bền.2/ Khối lượng riêng nhỏ (tăng dần từ Li đến Cs) do các kim loại kiềm có mạng tinh thể rỗng hơn và nguyên tử có bán kính lớn hơn so với các kim loại khác trong cùng chu kì.3/ Độ cứng thấp do lực liên kết giữa các nguyên tử kim loại yếu. Có thể cắt kim loại bằng dao dễ dàng.III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC + Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hoá nhỏ, vì vậy kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. Tính khử tăng dần từ Li → Cs.M - 1e- → M++ Là kim loại có tính khử mạnh nhất trong các kim loại.+ Trong các hợp chất, các kim loại kiềm có số oxi hoá +1. 1. Tác dụng với phi kim a. Tác dụng với oxi2Na + O2 → Na2O2 (natri peoxit)4Na + O2 → 2Na2O (natri oxit) b. Tác dụng với clo2K + Cl2 → 2KCl 2. Tác dụng với axit2Na + 2HCl → 2NaCl + H2↑ 3. Tác dụng với nước2K + 2H2O → 2KOH + H2↑2M + H2O = 2MOH + H2 Để bảo vệ kim loại kiềm người ta ngâm kim loại kiềm trong dầu hoả. IV – ỨNG DỤNG, TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN VÀ ĐIỀU CHẾ1. Ứng dụng: - Dùng chế tạo hợp kim có nhiệt độ ngoài cùng thấp.Thí dụ: Hợp kim Na-K nóng chảy ở nhiệt độ 700C dùng làm chất trao đổi nhiệt trong các lò phản ứng hạt nhân. - Hợp kim Li – Al siêu nhẹ, được dùng trong kĩ thuật hàng không. - Cs được dùng làm tế bào quang điện. 2. Trạng thái thiên nhiên- Tồn tại ở dạng hợp chất: NaCl (nước biển), một số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng silicat và aluminat có ở trong đất. 3. Điều chế: + Khử ion của kim loại kiềm trong hợp chất bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của chúng.Thí dụ:B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀMI – NATRI HIĐROXIT 1. Tính chấta. Tính chất vật lí: - Chất rắn, không màu, dễ nóng chảy (tnc = 3220C), hút ẩm mạnh (dễ chảy rữa), tan nhiều trong nước.- Khi tan trong nước, NaOH phân li hoàn toàn thành ion:NaOH → Na+ + OH−b. Tính chất hoá học  Tác dụng với axitHCl + NaOH → NaCl + H2OH+ + OH− → H2O Tác dụng với oxit axitNaOH + CO2 → NaHCO3 (nNaOH : nCO2 ≤ 1)2NaOH + CO2 → Na2CO3 (nNaOH : nCO2 ≥ 2) Tác dụng với dung dịch muốiCuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + Na2SO4Cu2+ + 2OH− → Cu(OH)2↓ 2. Ứng dụng: Nấu xà phòng, chế phẩm nhuộm, tơ nhân tạo, tinh chế quặng nhôm trong công nghiệp luyện nhôm và dùng trong công nghiệp chế biến dầu mỏ.II – NATRI HIĐROCACBONAT1. Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, ít tan trong nước. 2. Tính chất hoá học Phản ứng phân huỷb. NaHCO3 là hợp chất lưỡng tínhNaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2ONaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O2. Ứng dụng: + Dùng trong công nghiệp dược phẩm (chế thuốc đau dạ dày, ) và công nghiệp thực phẩm (làm bột nở, )III – NATRI CACBONAT1. Tính chất vật lí: Chất rắn màu trắng, tan nhiều trong nước. Ở nhiệt độ thường tồn tại dưới dạng muối ngậm nước Na2CO3.10H2O, ở nhiệt độ cao muối này mất dần nước trở thành Na2CO3 khan, nóng chảy ở 8500C. 2. Tính chất hoá học  Phản ứng với axit, kiềm, muốiNa2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2ONa2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2NaOHNa2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NaCl Muối cacbonat của kim loại kiềm trong dung dịch nước cho môi trường kiềm. 3. Ứng dụng: + Là hoá chất quan trọng trong công nghiệp thuỷ tinh, bột giặt, phẩm nhuộm, giấy, sợi, IV – KALI NITRAT1. Tính chất vật lí: - Là những tinh thể không màu, bền trong không khí, tan nhiều trong nước. 2. Tính chất hoá học: + Bị phân huỷ ở nhiệt độ cao3. Ứng dụng: + Dùng làm phân bón (phân đạm, phân kali) và chế tạo thuốc nổ. Thuốc nổ thông thường (thuốc súng) là hỗn hợp 68%KNO3, 15%S và 17%C (than) Phản ứng cháy của thuốc súng: