Hóa vô cơ ( phần 6) Hợp chất của kim loại. 1. Oxit Me x O y a) Đều là tinh thể. b) Tác dụng với H 2 O. Chỉ có một số oxit kim loại mạnh (ví dụ kim loại kiềm, kiềm thổ) và một số anhiđrit axit có số oxi hoá cao mới phản ứng trực tiếp với H 2 O. c) Tác dụng với axit: Phần lớn các oxit bazơ phản ứng với axit. d) Tác dụng với oxit axit. Chỉ có oxit của các kim loại mạnh phản ứng được. e) Tác dụng với kiềm: Các oxti axit và các oxit lưỡng tính phản ứng được. 2. Hiđroxit Hiđroxit là hợp chất tương ứng với sản phẩm kết hợp oxit và H 2 O. Hiđroxit có thể có tính bazơ hoặc axit. a) Hiđroxit của một số kim loại (trừ của kim loại kiềm, kiềm thổ) bị nhiệt phân khi nung nóng tạo thành oxit: b) Tính tan trong H 2 O: Phần lớn ít tan, chỉ có hiđroxit của kim loại kiềm, Ba(OH) 2 và một số hiđroxit trong đó kim loại có số oxi hoá cao là tan được trong H 2 O. Ví dụ: H 2 CrO 4 , H 2 Cr 2 O 7 , H 2 MnO 4 , HMnO 4 . c) Tính axit - bazơ: Phần lớn có tính bazơ, một số có tính lưỡng tính (như Be(OH) 2 , Zn(OH) 2 , Al(OH) 3 , Sn(OH) 2 ,…), một số là axit (H 2 CrO 4 , H 2 Cr 2 O 7 , HMnO 4 ). d) Tính oxi hoá - khử: Thể hiện rõ đối với một số hiđroxit của kim loại có nhiều số oxi hoá hoặc hiđroxit của kim loại yếu. 3. Muối a) Tính tan của muối: - Muối nitrat của các kim loại: đều dễ tan trong nước. - Muối sunfat của các kim loại: phần lớn dễ tan, trừ CaSO 4 , BaSO 4, PbSO 4 , Ag 2 SO 4 . - Muối clorua của các kim loại: phần lớn dễ tan, trừ AgCl, PbCl 2 , CuCl, Hg 2 Cl 2 , … - Muối cacbonat của các kim loại: phần lớn khó tan, trừ cacbonat của kim loại kiềm và amoni. - Muối cacbonat axit: nói chung tan tốt hơn muối cacbonat trung tính (trừ cacbonat axit của kim loại kiềm). b) Tính oxi hoá - khử của muối: - Một số muối có số oxi hoá thấp của kim loại kém bền, có tính khử. - Một số muối của kim loại yếu, hoặc có số oxi hoá cao của kim loại thì kém bền, có tính oxi hoá hoặc dễ bị phân huỷ: Phân nhóm chính nhóm I Cấu tạo nguyên tử - Có 1 e hoá trị ở lớp ngoài cùng. - Bán kính nguyên tử lớn, điện tích hạt nhân nhỏ (so với các nguyên tố cùng chu kì). Vì vậy kim loại kiềm rất dễ nhường 1e hoá trị - thể hiện tính khử mạnh. Đi từ Li ® Fr tính khử tăng dần (Fr là nguyên tố phóng xạ ít được nghiên cứu). Tính chất vật lý - Là những kim loại, mềm, nhẹ, trắng như bạc. - Dễ tạo hợp kim với Hg gọi là hỗn hống. - Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp. Đi từ Li ® Cs, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giảm dần. - Dẫn nhiệt và dẫn điện tốt. - Đơn chất và hợp chất khi cháy cho ngọn lửa đặc trưng: Li : đỏ tía ; Na : vàng; K : tím Rb : đỏ huyết. Tính chất hoá học a) Phản ứng với oxi: - Ở t o thường : Li, Na, K + O 2 ® lớp oxit trên mặt ; Rb, Cs bốc cháy. - Khi đun nóng : Li, Na, K bốc cháy mãnh liệt tạo thành oxit (Li 2 O) hay peoxit Na 2 O 2 , K 2 O 2 . b) Với các phi kim khác: - Phản ứng mãnh liệt với halogen ở t o thường, hoặc khi đun nhẹ: - Khi đốt nóng phản ứng với S, H 2 , P, … NaH là chất rắn, khi gặp nước, bị thuỷ phân: c) Phản ứng với nước: Phản ứng mạnh ngay ở nhiệt độ thường. d) Phản ứng với axit thường và axit oxi hoá: phản ứng xảy ra mãnh liệt. Hợp chất 1. Oxit Me 2 O là chất rắn, phản ứng mạnh với nước, với axit và oxit axit. Ví dụ: 2. Hiđroxit MeOH - Là chất rắn, hút ẩm mạnh, tan nhiều trong nước. - Là bazơ mạnh, điện li hoàn toàn trong dung dịch nước. - Phản ứng trung hoà với axit, oxit axit. Ví dụ Khi dư CO 2 : Cacbonat axit của kim loại kiềm khá bền, có thể tách khỏi dung dịch dưới dạng tinh thể khi đun cạn dung dịch. Nhưng khi nung nóng tinh thể bị phân tích thành cacbonat, ví dụ NaHCO 3 bị phân tích ở 160 o C. Muối cacbonat kim loại kiềm rất bền, nóng chảy ở khoảng 800 o C, không bị phân tích. Điều chế hiđroxit kim loại kiềm: - Điện phân dung dịch muối clorua loãng, nguội có màng ngăn (xem phần điện phân). - Bằng phản ứng trao đổi: 3. Muối Hầu hết các muối của kim loại kiềm đều tan nhiều trong nước (trừ KClO 4 ), một số muối tồn tại trong thiên nhiên : NaCl, Na 2 SO 4 .10H 2 O, Na 2 AlF 6 , KCl, NaCl.KCl (xinvinit), KCl.MgCl 2 .H 2 O (cacnalit), KCl.MgSO 4 .3H 2 O. (cainit). Một số muối kim loại quan trọng: - Natri clorua NaCl: NaCl là chất rắn, không màu, dễ tan trong nước, nóng chảy ở 800 o C. NaCl được khai thác từ nước biển, từ muối mỏ. Nó được dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, để sản xuất clo, axit clohiđric, nước Javen,… - Natri hiđrocacbonat: Muối natri hiđrocacbonat NaHCO 3 là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước, bền ở nhiệt độ thường, bị phân huỷ ở nhiệt độ cao. NaHCO 3 là muối của axit yếu, không bền, tác dụng được với axit mạnh: Mặt khác, NaHCO 3 là muối axit, tác dụng được với kiềm: - Muối natri cacbonat Na 2 CO 3 : Na 2 CO 3 là chất rắn màu trắng, dễ tan trong nước. ở nhiệt độ thường nó tồn tại ở dạng muối ngậm nước Na 2 CO 3 .10H 2 O. ở nhiệt độ cao, mất nước tạo thành muối khan Na 2 CO 3 có nhiệt độ nóng chảy ở 850 o C. Na 2 CO 3 bị thuỷ phân trong dung dịch cho môi trường kiềm mạnh: Na 2 CO 3 là nguyên liệu hoá học quan trọng để sản xuất thuỷ tinh, xà phòng và nhiều muối khác. 4. Nhận biết kim loại kiềm và hợp chất của chúng. Dựa vào màu ngọn lửa khi đốt hỗn hợp của các kim loại này: Hợp chất của Li + : ngọn lửa màu đỏ. Hợp chất của Na + : ngọn lửa màu vàng. Hợp chất của K + : ngọn lửa màu tím. Điều chế Kim loại kiềm được điều chế bằng cách điện phân muối clorua nóng chảy hoặc hiđroxit nóng chảy. Ví dụ: Trạng thái tự nhiên - Natri thường gặp dưới dạng NaCl (muối ăn), Na 2 SO 4 .10H 2 O, Na 2 CO 3 (xôđa), NaNO 3 (diêm tiêu). - Kali thường gặp ở dạng : KCl.NaCl (xinvinit), KCl.MgCl 2 .6H 2 O (cacnanit) . Hóa vô cơ ( phần 6) Hợp chất của kim loại. 1. Oxit Me x O y a) Đều là tinh thể. b) Tác dụng với H 2 O. Chỉ có một số oxit kim loại mạnh (ví dụ kim loại kiềm,. H 2 MnO 4 , HMnO 4 . c) Tính axit - bazơ: Phần lớn có tính bazơ, một số có tính lưỡng tính (như Be(OH) 2 , Zn(OH) 2 , Al(OH) 3 , Sn(OH) 2 ,…), một số là axit (H 2 CrO 4 , H 2 Cr 2 O 7 , HMnO 4 ) thường gặp dưới dạng NaCl (muối ăn), Na 2 SO 4 .10H 2 O, Na 2 CO 3 (xôđa), NaNO 3 (diêm tiêu). - Kali thường gặp ở dạng : KCl.NaCl (xinvinit), KCl.MgCl 2 .6H 2 O (cacnanit)