skkn đề tài tìm hiểu về những kim loại nhóm iia(kim loại kiềm thổ),

Chính vì vậy mà tôi chọn đề tài tìmhiểu về những kim loại nhóm IIAkim loại kiềm thổ, hi vọng sẽ có nhiều thôngtin, cũng như những ứng dụng trong thực tiễn của từng nguyên tố và hợp chất

I/ LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Vấn đề nâng cao chất lượng giáo dục, và phát triển năng lực của học sinh làvấn đề luôn được các nhà giáo dục quan tâm hàng đầu Câu hỏi luôn được đặt ra làlàm thế nào để học sinh học tốt môn hóa học, làm thế nào để học sinh yêu thíchhóa học Lịch sử hóa học cũng là phần không thể thiếu trong con đường chiếm lĩnhtri thức của học sinh Nếu đưa các kiến thức lịch sử hóa học vào bài giảng sẽ tăngthêm tính logic, học sinh sẽ càng hiểu rõ hơn về môn học của mình, học sinh sẽyêu thích môn học hơn, và sẽ tạo điều kiện tốt cho việc trình bày vấn đề theophương pháp nghiên cứu Đây chính là yếu tố định hướng nghề nghiệp cho họcsinh

Hơn thế nữa, hiện nay giáo dục đang trong những giai đoạn đổi mới: đổi mớiphương pháp giảng dạy, đổi mới cách thức kiểm tra và đánh giá, và chương trìnhsách giáo khoa cũng có nhiều vấn đề mới lạ Chính vì vậy mà tôi chọn đề tài tìmhiểu về những kim loại nhóm IIA(kim loại kiềm thổ), hi vọng sẽ có nhiều thôngtin, cũng như những ứng dụng trong thực tiễn của từng nguyên tố và hợp chất củachúng giúp ích cho các Thầy Cô trong quá trình giảng dạy thêm nhiều thú vị, sinhđộng nhằm giúp cho học sinh khơi lại tiềm năng ,trau dồi thêm kiến thức để ứngdụng vào cuộc sống tốt đẹp hơn và để hóa học không còn mang tính đặc thù khóhiểu như một ‘thuật ngữ khoa học”

II/ CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Các kiến thức về lịch sử hóa học là nội dung cần thiết trong việc dạy và học hóa học

2 1 1 Thế nào là kiến thức lịch sử hóa học

Kiến thức lịch sử hóa học là các kiến thức của hóa học đã trãi qua quá trình tíchlũy và nghiên cứu trong lịch sử

2 1 2 Sự cần thiết của việc đưa kiến thức lịch sử hóa học vào dạy học

“Nếu không hiểu được quá khứ, chúng ta sẽ không hiểu được hiện tại và chỉ khi

đã hiểu tường tận quá khứ và hiện tại, chúng ta mới có thể dự đoán được tương lai”, đó chính là câu nói của viện sĩ P.I.VanĐen Chính câu nói này đã phần nào

nói lên sự cần thiết của việc đưa kiến thức lịch sử hóa học vào dạy học

2 2 Tác dụng của việc đưa kiến thức lịch sử hóa học vào dạy học

2 2 1 Với học sinh

Việc đưa kiến thức lịch sử hóa học vào trong giảng dạy là một trong nhữngphương pháp giúp việc học của học sinh có hiệu quả hơn Với lứa tuổi đang rấtthích khám phá thì việc biết thêm những kiến thức này rất dễ nảy sinh lòng yêuthích khoa học, yêu thích việc tìm ra cái mới như tìm ra bí mật như người xưa đãlàm Không chỉ có như vậy lịch sử hóa học còn chứng minh cho ta thấy rằng hóahọc cũng có quá trình phát triển lâu dài và để được hình thành như ngày hôm naycác nhà bác học đã cống hiến công sức của mình như thế nào cho khoa học Cónhiều thí nghiệm rất độc hại mà các nhà bác học vẫn dùng mũi để ngửi, dùng lưỡi

để liếm … kết quả là bệnh tật Thế nhưng các nhà bác học ấy vẫn hy sinh để rồinhững thành công xuất hiện, để lại cho chúng ta cả một kho tàng kiến thức quý giá.Các em càng hiểu rằng để học được các kiến thức trong một tiết học các nhà báchọc đã phải bỏ biết bao thời gian và công sức Nhận biết được điều này các emcàng trân trọng hơn những gì mà các nhà bác học đã để lại Ngoài ra chính việc họclịch sử hóa học giúp các em nhận ra một điều là không phải tất cả những gì màngười đi trước để lại đều đúng, ta đều phải chấp nhận mà phải có bộ óc hoài nghikhoa học, biết cách phê phán, phát hiện một cách đầy đủ và sắc bén nhất nhữngmâu thuẫn giữa khối tư liệu khổng lồ hiện có với những quan điểm lỗi thời của líthuyết cũ, đồng thời có tư tưởng phóng khoáng, không bị những thành kiến và tậpquán cũ gò bó, táo bạo đề xuất những quan điểm và tư tưởng mới và dũng cảm

kiên trì đấu tranh bảo vệ cái mới chống lại những truyền thống bảo thủ trong khoahọc

2 2 2 Với giáo viên

Hóa học theo từng thời kì đều có sự thay đổi nhất định, có khi những kiếnthức mới không bổ sung cho những kiến thức cũ mà trái ngược hoàn toàn Ví dụnhư khi học về tính axit – bazơ theo Arinius va Brontest Việc giáo viên cho họcsinh biết lịch sử hình thành và phát triển của từng nguyên tồ nhóm IIA sẽ giúp các

em hiểu rõ bài giảng hơn, học sinh không phải lúng túng khi phải bỏ kiến thức cũ

để tiếp thu kiến thức mới Chính việc đưa các kiến thức lịch sử hóa học vào tronggiảng dạy giúp giáo viên dễ dàng dạy các bài học truyền thụ kiến thức mới hơn, khi

đó tính logic sẽ cao hơn, học sinh nắm chắc được bài hơn Với tính hiếu động củamình, bài giảng không có những kiến thức mới khác sách giáo khoa sẽ làm cho họcsinh không có hứng thú để học Từ nguồn kiến thức có sẵn,để giảng dạy thànhcông, người giáo viên cần phải nghiên cứu ,chọn lọc những nội dung cần đưa vàobài giảng sao cho phù hợpvới mục đích, với thời gian với điều kiện thực tế Đểtruyền thụ kiến thức cho học sinh một cách chính xác ,dễ hiểu đòi hỏi người giáoviên cần phải có một kiến thức sâu rộng vừa khái quát vừa cụ thể.Trong giảng dạyhóa học, việc đưa kiến thức lịch sử,câu chuyện hóa học ,các ứng dụng trong thựctiển cùng với những sản phẩm tạo nên từ các nguyên tố nhóm IIA là việc làm rấtcần thiết nhằm khơi dậy hứng thú học tập tạo cho học sinh tiếp thu kiến thức vớimột thái độ tích cực, chủ động góp phần nâng cao chất lượng của quá trình dạyhọc

2 2 3 Với ngành hóa học

Việc đưa kiến thức lịch sử hóa học vào trong giảng dạy hóa học rất có lợicho ngành hóa học Có rất nhiều học sinh có năng khiếu về hóa học nhưng chưađược phát hiện, hay có những học sinh đã yêu thích hóa học nhưng chưa có động

cơ để phát huy thì việc đưa kiến thức lịch sử hóa học và các ứng dụng thực tiễnvào trong giảng dạy có tác dụng như cầu nối của các học sinh đến với nhà hóa học.Các em nhận thức rõ hơn về khó khăn vất vả phải trải qua trong quá trình nghiêncứu Chính điều này tạo nên sự sàng lọc nhất định giữa những em không thật sựđam mê hóa học và những em thật sự lấy hóa học làm đích đến của mình trongtương lai Đây chính là yếu tố định hướng nghề nghiệp cho học sinh

Nghiên cứu kiến thức lịch sử hóa học ta thấy được rằng ngành hóa họckhông tồn tại độc lập riêng lẻ mà sự tồn tại của nó luôn luôn có mối liên hệ với cácngành khoa học khác, hóa học chỉ có thể phát triển nếu có sự liên hệ với các ngànhkhoa học khác như: vật lý học, toán học, triết học, sinh học,y học…

 THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Mặc dù bộ môn hoá học ở THPT đóng một vai trò rất quan trọng nhưng ởcấp THPT các em thực sự không chú ý và xem đó như một môn phụ, đã có rấtnhiều em không thích học môn này (sau đây là số liệu điều tra đầu năm học 2013-2014 tại 5lớp 12 khi chưa áp dụng đề tài này vào giảng dạy)

Số em không yêu thích môn học

Số em xem đó như một môn phụ

Số em yêu thích môn học

Từ những thực trạng trên nên tôi thấy việc viết sáng kiến kinh nghiệm trên

là rất cần thiết cho giáo viên hóa học bậc THPT

Nguyên nhân dẫn đến thực tiễn đó có một số nguyên nhân cơ bản là:

- Các em thấy khó, chán nản và có ý thức ỉ lại ,hơn nữa đây là bộ môn thi dưới hình thức trắc nghiệm.

- Các em chưa thấy được tầm quan trọng của bộ môn như thế nào?

Sở dĩ dẫn tới thực tế trên một phần chủ yếu là do giáo viên chưa tạo được

những tiết học sinh động , thật sự hấp dẫn để lôi cuốn học sinh nên dẫn đến chất lượng thấp

III/ TỔ CHỨC THỰC HIỆN VÀ BIỆN PHÁP

A.KHÁI QUÁT VỀ CÁC KIM LOẠI KIỀM THỔ (NHÓM IIA)

1.1 Vị trí và cấu tạo

a) Vị trí

Các nguyên tố thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn gồm: beri (Beryllium), magie (magnesium), canxi (Calcium), stronti (Strontium), bari (barium), radi (radium)

Hình 1: Bảng Hệ Thống Tuần Hoàn các nguyên tố hóa học

Hình 2:Hình ảnh về các nguyên tố nhómIIA

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng của các nguyên tử kiềm thổ: ns2

- Chúng có khuynh hướng dễ nhường đi 2 electron ở lớp ngoài cùng để đạt cấu hình bền của khí hiếm kế cận, tạo ion M2+

M  M2+ + 2e

- Trong các hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm thổ có số oxi hóa là +2

- Các cặp oxi hóa – khử M2+/ M của kim loại kiềm thổ đều có thế điện cực rất âm

- Các kim loại kiềm thổ là những kim loại hoạt động mạnh

1.2 Nguồn gốc tên gọi

Sự phân loại của một số chất bề ngoài trơ như là “đất” có lịch sử hàng thiên niên

kỷ Sự nhận thức về “đất” không phải là một nguyên tố mà là hợp chất được đề cậpbởi nhà hóa học Antoine Lavoisier Trong tác phẩm Traité Élémentaire de Chimie (Các nguyên tố hóa học) năm 1789 ông gọi chúng là Substances simples salifiablesterreuses, tức các nguyên tố đất tạo thành muối Sau đó, ông thấy rằng các đất kiềm

có thể là các ôxit kim loại, nhưng ông thừa nhận rằng đó chỉ là phỏng đoán Năm

1808, dựa trên tư tưởng của Lavoisier, Humphry Davy trở thành người đầu tiên thuđược các mẫu kim loại bằng cách điện phân các loại “đất kiềm” nóng chảy

Các nguyên tố nhóm IIA còn được gọi là kim loại kiềm thổ Sở dĩ được gọi như

vậy là do chúng có các thuộc tính tự nhiên trung gian giữa các chất kiềm (oxit của các kim loại kiềm) và các loại đất hiếm (oxit của các kim loại đất hiếm) Các kim loại kiềm thổ được đặt tên theo các oxit của chúng, là các đất kiềm, có tên gọi cũ làberilia, magiesia, vôi sống, strontia và baryta

1.3 Tính chất vật lí

 Các kim loại kiềm thổ là những nguyên tố hoạt động mạnh nên ít khi tìm thấy ở dạng đơn chất trong tự nhiên Trong lớp vỏ trái đất, kim loại kiềm thổchiếm tỉ lệ 4,16 % (trong đấy 67 % là Canxi, 31 % là Magie, 1,4 % là Bari, 0,6 % là Stronti và 1 lượng rất ít là Beri và Radi)

 Các kim loại kiềm thổ là các kim loại có màu trắng bạc, mềm; có phản ứng tức thời với các nguyên tố thuộc nhóm halogen để tạo thành các muối điện li; tác dụng với nước để tạo thành các hiđroxit kiềm thổ mạnh

 Do cấu trúc kiểu mạng tinh thể không đồng nhất :

_Be và Mg :lục phương

_Ca và Sr :lập phương tâm diện

_Ba :lập phương tâm khối nên điểm bốc hơi và điểm nóng chảy không theo một quy luật nhất định

Một số hằng số vật lí của kim loại nhóm IIA.

Nguyên tố

Điểm nóng chảy (K)

Điểm bốc hơi (K)

Khối lượng riêng (kg/m³)

Độ cứng Độ dẫn

điện (S/m)

Bán kính nguyên tử (nm)

loại kiềm tương ứng.

 Khối lượng riêng tương đối nhỏ, chúng là những kim loại nhẹ hơn nhôm(trừ Ba)

1.4 Tính chất hóa học

Các kim loại kiềm thổ đều có tính khử mạnh (nhưng yếu hơn kim loại kiềm tương ứng)

a) Tác dụng với phi kim

Với oxi tạo oxit: 2M + O2  2MO

Với hiđro tạo hiđrua : M + H2  MH2

Với halogen tạo muối halogenua: M + Cl2  MCl2

b) Tác dụng với hợp chất

 Tan trong nước tạo bazơ ở nhiệt độ thường gồm :Ca , Sr , Ba tạodung dịch bazơ và khí hiđrô :

 M + 2H2O  M(OH)2 + H2

 Với dung dịch axit: M + 2HCl  MCl2 + H2

 Với dung dịch axit: M + 2HCl  MCl2 + H2

Hình 3:Biểu tượng của nguyên tố Beri

1.1 Lịch sử tìm ra Beri và các câu chuyện hóa học có liên quan

.Năm 1978, nhà hóa học Pháp Nicolaia Vôcơlen (1763 – 1839) khi nghiên cứu các khoáng vật Beryn và Sơmarac đã tìm thấy trong các chất đó một oxít mà ông chưa từng biết Oxit mới này được gọi là chất “đất beryn” do tên của khoáng sản mà nó được tách ra đầu tiên Về tính chất hóa học “đất mới” này chiếm vị trí ở giữa các hợp chất tương ứng của canxi và nhôm Muối sunfat của beri có vị ngọt bởi vậy màtrong một thời gian dài chúng ta đã gọi là đất beryn là đất ngọt và glixin

Về sau, Claprot đề nghị gọi nguyên tố mới này là berili Không phải nguyên

tố này ngọt mà các hợp chất tan được của nó có vị ngọt

Hình 4:Hình ảnh và cấu trúc của Beri

Năm 1898, Lebơ đã thu được beri hoàn toàn nguyên chất bằng cách điệnphân berilo –florua natri.

Trong những năm 1921-1925, A Stôc và Hônsmit đã nghiên cứu được phươngpháp sản phẩm beri trong kỹ thuật, phương pháp này dựa trên việc điện phânnhững hỗn hợp nào mà phải vừa dẫn điện tốt lại vừa bay hơi ít ở nhiệt độ cao hơnnhiệt độ nóng chảy của beri Thường người ta dùng hỗn hợp berylo – florua natri

và berylo – florua bari

1.2 Trạng thái tự nhiên

Trong tự nhiên không tìm thấy beri đơn chất mà chủ yếu trong hợp chất beri nhôm silicat Be3Al2Si6O18 (3BeO.Al2O3.6SiO2) Vỏ trái đất tuyệt nhiên không nghèo beri, mặc dù beri luôn mang tiếng là nguyên tố hiếm Điều đó được giải thích do nhiều khoáng vật chứa beri không dễ tìm thấy Một điều có thể bạn chưa biết: những viên ngọc bích với vẻ đẹp huyền ảo làm mê đắm lòng người lại là một trong nhữngkhoáng vật của beri

Aquamarin màu xanh nước biển, Vorobievit màu hồng anh đào, heliodo màu rượu vang, berin màu lục phớt vàng, fanakit trong suốt, ecula xanh lam dịu dàng,…

Hình 5:Các khoáng vật của Beri

Nhưng chó - người bạn lâu đời của con người, có thể giúp chúng ta Chúng ta đã biết nhiều sự kiện, huyền thoại về việc chó dựa theo mùi để tìm kiếm một vật hoặc một người nào đó Nhưng còn năng lực địa chất của chúng thì như thế nào? Các

“nhà địa chất bốn chân” ấy có thể tìm được những khoáng vật gì? Tiến sĩ sinh học

G A Vaxiliep - người khởi xướng một phương hướng mới trong việc thăm dò các

kho tàng thiên nhiên nằm sâu dưới đất, kể rằng: “Sau khi ngửi kim loại này, chó Jinđa đã chọn ra được ngọc bích, aquamarin, vorobievit, fanakit, bertranđit trong

số rất nhiều khoáng vật, nghĩa là nó đã chọn được tất cả những khoáng vật, và chỉ những khoáng vật chứa beri Sau đó chúng tôi để lẫn tất cả các khoáng vật chứa beri với các mẫu khoáng vật khác, rồi yêu cầu nó tìm lại Khi đó, con Jinđa đã đi khắp nhà bảo tàng, rồi nằm úp ngực vào chiếc tủ kính mà trong đó có viên ngọc bích lớn nhất và sủa”

Một số loài thực vật cũng có thể giúp nhận biết beri, điển hình là cây thông Nó có khuynh hướng tuyển chọn beri từ đất và tích lũy lại trong vỏ cây Nếu cây thông mọc ở gần nơi có các khoáng vật chứa beri thì hàm lượng nguyên tố này trong vỏ cây sẽ cao gấp hàng trăm lần so với trong đất và gấp hàng chục lần so với trong vỏ cây khác

Hình 6: Quặng beri

1.3 Một số tắnh chất đặc trưng

Beri là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Be và số thứ tự bằng 4 Là một nguyên tố hóa trị hai có độc tắnh, berili có màu xám như thép, cứng, nhẹ và giòn.Beri là một trong số các kim loại nhẹ có điểm nóng chảy cao nhất Sức đàn hồi của berili là lớn hõn của thép khoảng 33% Nó có độ dẫn điện

tốt, không nhiễm từ và kháng lại sự tấn công của axit nitric

1.4.Ứng dụng

Trong tác phẩm Kể chuyện về kim loại, tác giả X.I.Venetxi đã có lời mở đầu khá

ấn tượng dành cho nguyên tố Beri: ỘBe - Kim loại của kỷ nguyên vũ trụ.Ợ

Beri được sử dụng như là chất tạo hợp kim trong sản xuất berili đồng (Be

có khả năng hấp thụ một lượng nhiệt lớn) Các hợp kim berili-đồng được sử dụngrộng rãi trong nhiều ứng dụng do độ dẫnđiệnhttp://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%99_d%E1%BA%ABn_

Tên, Ký hiệu, Số thứ tự Berili, Be, 4

thổNhóm, Chu kỳ,Khối nguyên

%C4%91i%E1%BB%87n và độ dẫn nhiệt cao, sức bền và độ cứng cao, các thuộctính không nhiễm từ, cùng với sự chống ăn mòn và khả năng chống mỏi tốt củachúng Các ứng dụng bao gồm việc sản xuất các điện cực hàn điểm, lò xo, các thiết

bị không đánh lửa và các tiếp điểm điện

Do độ cứng, nhẹ và độ ổn định về kích thước trên một khoảng rộng nhiệt

độ nên các hợp kim beri-đồng được sử dụng trong công nghiệp quốc phòng vàhàng không vũ trụ như là vật liệu cấu trúc nhẹ trong các thiết bị bay cao tốc độ, tênlửa, tàu vũ trụ và vệ tinh liên lạc viễn thông

 Các tấm mỏng beriđược sử dụng với các thiết bị phát hiện tia X để lọc

bỏ ánh sáng và chỉ cho tia X đi qua để được phát hiện

 Trong lĩnh vực in thạch bản tia X thì berili đượcdùng để tái tạo các mạch tích hợp siêu nhỏ

 Do độ hấp thụ nơtron nhiệt trên thiết diện vuông của

nó thấp nên công nghiệp sản xuất năng lượng hạt nhân sử dụng

kim loại này trong các lò phản ứng hạt nhân như là thiết bị phản

xạ và điều tiết nơtron

sử dụng này đã bị dừng lại do bệnh phổi do nhiễm beri trong số các công nhân sảnxuất các ống này

 Kính thiên văn vũ trụ James Webb (JWST) (các chi tiết liên quan đếnberili có từ NASA ở đây) sẽ có 18 phần lục giác làm từ berili trong các gương của

nó Do JWST sẽ tiếp xúc với nhiệt độ -240°C (30 K) nên các gương phải làm bằngberili là vật liệu có khả năng chịu được nhiệt độ rất thấp này Berili co lại và biếndạng ít hơn thủy tinh – và vì thế giữ được tính đồng nhất cao hơn trong các nhiệt

độ như thế

 Hợp kim beri với liti là một hợp kim bền như thép, nhưng nhẹ như gỗ

 Nhờ dùng hạt nhân beri mà lần đầu tiên vào năm 1932 bằng các phảnứng hạt nhân các nhà vật lí đã phát hiện ra được hạt nơtron

1.5 Cảnh báo

Berili và các muối của nó là các chất có độc tính và có khả năng gây ung thư Sự phơi nhiễm berili kinh niên sẽ sinh ra các bệnh phổi và các bệnh u hạt trong cơ thể.Bệnh liên quan đến phơi nhiễm berili cấp tính là viêm phổi do hóa chất đã được phát hiện lần đầu tiên ở châu Âu từ năm 1933 và tại Hoa Kỳ từ năm 1943 Các trường hợp bệnh liên quan đến phơi nhiễm kinh niên đã lần đầu tiên được miêu tả năm 1946 trong số các công nhân tại xí nghiệp sản xuất đèn hùynh quang tại

Massachusetts Bệnh phổi do phơi nhiễm berili kinh niên tương tự như sarcoidosis trong nhiều khía cạnh, và các chẩn đoán thường là rất khó phân biệt

 Mặc dù việc sử dụng các hợp chất chứa berili trong các ống đènhuỳnh quang đã bị dừng lại từ năm 1949, nhưng tiềm năng phơi nhiễm berili vẫntồn tại trong công nghiệp hạt nhân và vũ trụ và trong công nghiệp tinh luyện berikim loại và sản xuất các hợp kim chứa beri, sản xuất các thiết bị điện và việc tiếpxúc với các vật liệu chứa berili khác Các nhà nghiên cứu đầu tiên đã nếm beri và

nhiều hợp chất khác nhau của nó để xác định độ ngọt nhằm kiểm tra sự hiện diệncủa nó Các thiết bị chẩn đoán hiện đại không cần phải có thủ tục đầy nguy hiểmnày Berivà các hợp chất của nó cần được tiếp xúc với một sự cẩn thận cao độ vàcác phòng ngừa đặc biệt phải được thực thi khi thực hiện bất kỳ một hoạt động nào

mà kết quả là tạo ra bụi beri (ung thư phổi là hoàn toàn có khả năng khi bị phơinhiễm bụi berili lâu dài)

 Beri có thể có tác hại nếu hít thở phải Các tác động phụ thuộc vào

thời gian phơi nhiễm Nếu nồng độ berili trong không khí là đủ cao (lớn hơn 1.000

•g/m³), thì các chứng bệnh do phơi nhiễm cấp tính có thể phát sinh, gọi là "bệnhbericấp tính", tương tự như bệnh viêm phổi Các tiêu chuẩn về không khí nghềnghiệp và cộng đồng là có hiệu quả trong việc ngăn chặn phần lớn các thương tổnphổi cấp tính

 Một số người (1-15%) rất nhạy cảm với beri do tăng lympho beritrong máu Các cá nhân này có thể phát sinh các phản ứng viêm nhiễm trong hệ hôhấp Các chứng bệnh này gọi là "bệnh beri kinh niên" (CBD), và có thể xảy ranhiều năm sau khi phơi nhiễm beri nồng độ cao (lớn hơn 0,2 •g/m³) Bệnh này cóthể sinh ra các triệu chứng như mệt mỏi, suy yếu, khó thở, biếng ăn, giảm cân vàcũng có thể dẫn đến chứng to tim vè bên phải và bệnh tim trong các trường hợpnặng Một số người tuy nhạy cảm với berili nhưng có thể không có bất kỳ triệuchứng nào Trong cộng đồng nói chung không có khả năng phát sinh các bệnh bericấp tính hay kinh niên do thông thường không khí xung quanh có nồng độ beri rấtthấp (0,00003-0,0002 •g/m&³)

 Việc nuốt phải beri vẫn chưa có thông báo nào cho thấy có các tácđộng xấu tới sức khỏe con người do có rất ít berili được hấp thụ thông qua dạ dày

và ruột non Các vết loét được phát hiện trong cơ thể chó khi trong khẩu phần ăn

người ta cho thêm beri vào Beri tiếp xúc với da bị xước hay bị rách có thể sinh racác vết phát ban hay vết loét Phơi nhiễm beri kinh niên có thể tăng khả năng ungthư phổi.

 Bộ y tế Hoa Kỳ và IARC đã xác định rằng beri là chất gây ung thư ởngười Cơ quan bảo vệ môi trường (EPA) Hoa Kỳ cũng xác định berimm là chất cókhả năng gây ung thư ở người EPA cũng ước tính sự phơi nhiễm trong thời giansống 0,04 •g/m³ beri có thể tăng khả năng bị ung thư trong 1 trên 1.000 thửnghiệm

 Hiện vẫn chưa có nghiên cứu nào về các tác động của beri tới sứckhỏe của trẻ em Có lẽ các tác động này cũng tương tự như ở người lớn Cũng chưa

rõ là trẻ em sẽ khác với người lớn như thế nào trong tính nhạy cảm với berili

 Hiện vẫn chưa rõ ràng là beri có khả năng sinh ra quái thai ở ngườihay không Berili có thể được đo trong nước tiểu và máu Lượng beri trong máuhay nước tiểu có thể không phản ánh đúng thời gian và số lượng phơi nhiễm Nồng

độ berili cũng có thể đo trong các mẫu thử phổi và da

 Các mức thông thường của berili mà các ngành công nghiệp liên quanthải ra khí quyển ở ngưỡng 0,01 •g/m³;, tính trung bình trong chu kỳ 30 ngày, hay

2 •g/m³ đối với không khí trong phòng làm việc trong thời gian 8 giờ làm việc

muối Epsom

:Kim loại dễ phát khùng

2.1 Lịch sử tìm ra Magiê và các câu chuyện hóa học có liên quan

Cuối thế kỷ XVII, N Gơrin đã tìm thấy sunfat magie (muối chat) trong nướccác khoáng tuyền vùng Épxôm (Anh) Ngay khi đó sunfat magie được dùng đểchữa bệnh và hồi ấy người ta gọi nó là salanglicum

Hình 9: Gơrin Hình 10 : Mẫu muối E psomMấy năm sau người ta mới phát hiện ra rằng, khi tương tác với “kiềm bất biến” (xút và potat), muối này tạo ra một chất bột màu trắng, xốp và nhẹ Khi nung một khoáng vật tìm thấy ở ngoại ô thành phố cổ Hy Lạp Magnesia, người ta cũng thu được thứ bột đúng như thế Vì sự giống nhau này nên muối Epsom đã được gọi là magezit trắng Oxit magie được biết đến từ đầu thế kỉ XVIII dưới tên là “đất chát”

Joseph Black

Humphry Davy

Hình 13Wholer Hinh14:Bussy yysssssyyy

Năm 1756 nhà bác học Anh Joseph Black là người nhận ra magie là một nguyên

tố Ông là người đầu tiên xác định được sự khác nhau giữa đất vôi (CaO) với đất chát (MgO) bằng cách chứng minh độ hòa tan khác nhau của các oxit đó

Năm 1808, nhà bác học người Anh là Humphry Davy khi điện phân magezit trắng

và HgO đã thu được một nguyên tố mới (không hoàn toàn nguyên chất) mà ông gọi là magie

Lễ mừng nhân dịp tìm ra nguyên tố mới này đã không có pháo hoa, bởi vì thời bấy giờ chưa ai biết rằng, “đứa con mới sinh” này có những tính chất tuyệt vời thuộc

về kỹ thuật làm thuốc pháo

Hình 11:Joseph Blask Hình 12:Humphry DavyNăm 1828, nhà hóa học Đức là Wholer và nhà hóa học Pháp là Bussy, một cáchđộc lập với nhau, đã tách được beri ở dạng tự do

Đến năm 1929, nhà hóa học người Pháp Bussy đã có thể điều chế đượcmagie tinh khiết với quy mô lớn bằng cách dùng kim loại kali để khử muối cloruacủa magie ở trạng thái nóng chảy:

KCl.MgCl 2 6H 2 O

CaCO 3 MgCO 3

MgCO 3

MgCl2 + 2K → 2KCl + MgNgày nay, để có kim loại tinh khiết (chứa 0,01% tạp chất) người ta điệnphân magie clorua nóng chảy Vỏ Trái đất giàu magie, nhưng biển và đại dương lànguồn magie vô tận

2.2 Trạng thái tự nhiên

Vỏ trái đất rất giàu magie Các nhà bác học phỏng

đoán rằng, ở các lớp dưới cùng của vỏ trái đất, hàm

lượng nguyên tố này hết sức lớn Nó có trong thành

phần của gần hai trăm khoáng vật Trong số đó có

một khoáng vật rất khác thường: nó dễ gấp lại như

chiếc khăn tay, có thể dùng nó như một tờ giấy Hình 15:Biểu tượng của nguyên tố Magiê để gói một vật nào đó, và cuối cùng, lại khó mà dùng ngón tay để xé rách nó thành từng mảnh Năm 1953, tại vùng Viễn Đông, người ta

đã tìm thấy một mẫu khoáng vật như vậy Nhờ phép phân tích hóa học đã cho biết thành phần chủ yếu của “vật lạ” là magie alumosilicat và là palưgockit

Magezit, cacnalit và đolomit là các khoáng vật có ý nghĩa quan trọng nhất về mặt nguyên liệu dùng để sản xuất magie

Hình 16:Các khoáng vật của Magiê

Không phải chỉ riêng vỏ trái đất mới giàu magie Những kho tàng xanh thẫm của các biển và đại dương đang bảo tồn những trữ lượng magie được bổ sung

thường xuyên và thực tế là không bao giờ cạn Chỉ cần nói rằng trong một mét khối

nước biển có tới gần bốn kilogam magie thì đủ thấy điều đó Còn toàn bộ khối

lượng nguyên tố này hòa tan trong nước biển và đại dương là 6.1016 tấn Một con

số rất lớn!

2.3 Một số tính chất đặc trưng

Ở dạng tấm dày, nó khó bắt lửa, nhưng khi ở dạng lá mỏng thì nó bắt cháy rất dễ

bắt lửa, rất khó dập, nó có thể cháy trong nitơ (tạo ra nitrua magiê) và cả trong

CO2

Magie là một thứ kim loại trắng như bạc và rất nhẹ Nó nhẹ hơn đồng hoặcsắt khoảng năm lần; chỉ bằng 2/3 nhôm Magie bị mờ đục rất nhanh khi để ngoài

không khí do nó bị bao phủ bởi một lớp màng oxit Chính lớp áo giáp này giúp cho

nó không bị oxi hóa thêm nữa Khối lượng nguyên tử trung bình của Mg là

Nhiệt độ nĩng chảy của Mg khơng cao lắm, chỉ 6500C, nhưng trong những điều kiện bình thường thì nấu chảy magie lại tương đối khĩ, vì khi bị nung nĩng trong khơng khí đến 5500C, nĩ bùng lên và bốc cháy tức khắc với ngọn lửa sáng đến chĩi mắt (tính chất này của magie được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật làm thuốc pháo) Để đốt kim loại này, chỉ cần gí vào nĩ một que diêm cháy dở, cịn trong mơi trường khí clo thì nĩ tự bốc cháy ngay ở nhiệt độ ở trong phịng Khi cháy, magie tỏa ra nhiệt lượng rất lớn và nhiều tia tử ngoại Chỉ cần vài gam

“nhiên liệu” này cũng đủ để đun sơi một cục nước đá Các nhà khoa học ở Viện hĩa học cơng nghiệp Vacsava đã lợi dụng tính chất này của magie vào một việc rấtđộc đáo: họ đề nghị chế tạo thử vỏ đồ hộp cĩ gắn một mảnh magie mỏng để làm chất đốt nĩng: chỉ cần mở hộp ra là mảnh magie tự bốc cháy và vài phút sau, cĩ thểdọn ngay mĩn ăn nĩng lên bàn

Hình 17:Hình ảnh về đơn chất vàcấu trúc của nguyên tố Magiê

Magie là một thứ kim loại trắng như bạc và rất nhẹ Nĩ nhẹ hơn đồng hoặcsắt khoảng năm lần; chỉ bằng 2/3 nhơm Magie bị mờ đục rất nhanh khi để ngồikhơng khí do nĩ bị bao phủ bởi một lớp màng oxit Chính lớp áo giáp này giúp cho

nĩ khơng bị oxi hĩa thêm nữa Khối lượng nguyên tử trung bình của Mg là23,305u

53

Mg : Lục phương

26%

thể tích trống Một mặt phẳng trượt nên dòn

Nhiệt độ nóng chảy của Mg không cao lắm, chỉ 6500C, nhưng trong những điều kiện bình thường thì nấu chảy magie lại tương đối khó, vì khi bị nung nóng trong không khí đến 5500C, nó bùng lên và bốc cháy tức khắc với ngọn lửa sáng đến chói mắt (tính chất này của magie được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật làm thuốc pháo) Để đốt kim loại này, chỉ cần gí vào nó một que diêm cháy dở, còn trong môi trường khí clo thì nó tự bốc cháy ngay ở nhiệt độ ở trong phòng Khi cháy, magie tỏa ra nhiệt lượng rất lớn và nhiều tia tử ngoại Chỉ cần vài gam

“nhiên liệu” này cũng đủ để đun sôi một cục nước đá Các nhà khoa học ở Viện hóa học công nghiệp Vacsava đã lợi dụng tính chất này của magie vào một việc rấtđộc đáo: họ đề nghị chế tạo thử vỏ đồ hộp có gắn một mảnh magie mỏng để làm chất đốt nóng: chỉ cần mở hộp ra là mảnh magie tự bốc cháy và vài phút sau, có thểdọn ngay món ăn nóng lên bàn

Magie là một kim loại hoạt động mạnh Nó lấy oxi và clo ở đa số các nguyên tố khác một cách dễ dàng Tuy bền vững với natri cacbonat, các chất kiềm

ăn da, xăng, dầu hỏa, dầu khoáng, nhưng magie lại chịu khuất phục trước nước biển và bị hòa tan trong đó Nó hầu như không tác dụng với nước lạnh, song lại tácdụng mạnh với nước nóng [2]

 Hợp chất trong cơ thể sống

Magie còn có mặt trong chất diệp lục, tham gia vào một công việc to lớn là tích luỹ

năng lượng mặt trời Nếu không có chất diệp lục thì sẽ không có sự sống, mà nếu

không có magie thì không có chất diệp lục, vì nguyên tố này là nguyên tố trung

tâm, chiếm đến 2% trong đó Ngoài thực vật ra, magie còn có mặt trong hầu hết tất

cả các cơ thể sống Giả sử bạn cân nặng 60 kg thì trong đó có chừng 30 g magie

Magie là một thành phần quan trọng trong cấu trúc của xương Khoảng 50-75%

lượng magie trong cơ thể tập trung ở xương (magie kết hợp với canxi và photpho trong quá trình tạo xương), đa phần còn lại phân bố ở cơ bắp, các tổ chức mô mềm

và một lượng rất nhỏ trong máu Hàm lượng magie trong máu luôn được duy trì ở mức ổn định để đảm bảo cho cơ thể hoạt động bình thường.

 Magie tham gia vào hơn 300 phản ứng enzyme trong cơ thể, giúp chuyển hóa

các chất thành năng lượng Magie có vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình tạo glycogen của cơ và gan từ glucose máu, tham gia vào sự phân hủy glucose, acid béo và các acid amin trong quá trình chuyển hóa năng lượng, tổng hợp lipid và protein giúp quá trình tạo xương và các mô khác, bảo đảm tính bền vững dẫn truyền thần kinh và sự co cơ

Magie cũng là thành phần quan trọng trong hoạt động chức năng của tim, có tác

dụng làm giảm nhu cầu về oxi của cơ tim trong yên tĩnh cũng như trong lao động, tập luyện, giúp tăng cường chức năng của tim và phòng ngừa các bệnh tim Những nghiên cứu gần đây cho thấy magie còn có tác dụng điều hòa hàm lượng đường trong máu (phòng ngừa bệnh tiểu đường), ổn định huyết áp (phòng ngừa bệnh tăng huyết áp) Những người có chế độ ăn giàu magie hoặc ăn bổ sung magie sẽ giảm nguy cơ phát triển hội chứng chuyển hóa Ion magie còn giúp cải thiện nhu động ruột, tăng khả năng tiêu tháo của ruột, có tác dụng phòng và chữa trị chứng táo bón

Nếu không đủ magie trong cơ thể sẽ sinh ra các chứng co thắt cơ và kinh giật, liên quan đến các chứng bệnh tim mạch, đái đường, huyết áp cao và loãng xương Ở những người hay cáu gắt, dễ bị xúc động, các cơ tim khi làm việc thường hay bị rốiloạn hơn là ở những người điềm tĩnh Sở dĩ như vậy là vì khi tức giận magie có trong cơ thể sẽ bị “bốc cháy” Tuy nhiên nếu thừa magie sẽ gây ra hiện tượng tiêu chảy, hoặc ngộ độc

Magie có vai trò cực kỳ quan trọng với cơ thể Một chế độ ăn thỏa mãn nhu cầu magie là một trong các yếu tố giúp tăng cường sức khỏe, phòng ngừa nhiều bệnh tật như bệnh tim, cao huyết áp, tiểu đường và loãng xương Theo lời khuyên của các chuyên gia, người trưởng thành cần 350-400mg magie mỗi ngày; những người

lao động thể lực nặng nhọc, vận động viên thể thao thì cần nhiều hơn từ 1,5 - 2 lần;trẻ em cần ít hơn (6 tháng tuổi: 30mg; 1 - 3 tuổi: 80mg; 9-13 tuổi: 240mg ).

Việc ăn uống nhiều loại thức ăn khác nhau, đặc biệt là các loại quả hạch (lạc, hạt điều ), đậu nành, một số ngũ cốc, hải sản, các loại rau có màu xanh sẫm, chuối, thịt và sữa sẽ cung cấp tương đối đầy đủ magiê cho cơ thể

Hình 18:THỰC PHẨM THÔNG DỤNG GIÀU MAGIÊ

( Hàm lượng Mg trong 100 gam thực phẩm)

nguyên tố magie Không có chất diệp lục (clorofin) thì không có sự sống mà không

có magie thì không có chất diệp lục

 Một người nặng 60kg, trong đó ít nhất có 25g là magie Nếu trongkhẩu phần thức ăn hàng ngày giàu magie thì có nhiều hi vọng tránh được bệnh xơcứng động mạch và suy tim

 Ngoài ra, các nhà sinh học Pháp cho rằng magie giúp cho thầy thuốcchữa được bệnh lao lực

 Các hợp chất của magiê, chủ yếu là oxit magie, được sử dụng như là vật liệu chịu lửa trong các lò sản xuất sắt và thép, các kim loại màu, thủy tinh hay

xi măng Ôxít magiê và các hợp chất khác cũng được sử dụng trong nông nghiệp, công nghiệp hóa chất và xây dựng Nó được sử dụng để tạo các hợp kim nhôm - magiê dùng trong sản xuất vỏ đồ hộp, cũng như trong các thành phần cấu trúc của

ô tô và máy móc.

Hình 19:Các thiết bị được điều chế từ chất liệu Magiê

 Ngoài ra magiê kim loại còn được sử dụng để khử lưu huỳnh từ sắthay thép

 Hiđrôxit magiê Mg(OH)2 được sử dụng trong sữa magie, clorua magie

và sunfat magie trong các muối Epsom và citrate magie được sử dụng trong y tế

 Stearat magie là chất bột màu trắng dễ cháy với các thuộc tính bôitrơn Trong công nghệ dược phẩm nó được sử dụng trong sản xuất các viên thuốcnén, để ngăn cho các viên nén không bị dính vào thiết bị trong quá trình nén thuốc.

 Bột cacbonat magie (MgCO3) được sử dụng bởi các vận động viênđiền kinh như các vận động viên thể dục dụng cụ và cử tạ để cải thiện khả năngnắm chặt dụng cụ

 Trong luyện kim, magie thay cacbon làm nhiệm vụ khử trong cácphản ứng điều chế một số kim loại như vanađi, crom, titan, ziriconi…

 Khi pha thêm vào nhôm, nó cải thiện các tính chất cơ-lý, làm nhôm dễhàn và dễ chế tạo hơn

 Là tác nhân bổ sung trong các chất nổ thông thường và sử dụng trongsản xuất gang cầu

 Là chất khử để sản xuất urani tinh khiết và các kim loại khác từ muốicủa chúng

 Magnesit quá nhiệt được sử dụng làm vật liệu chịu lửa như gạch

Các sử dụng khác bao gồm đèn flash trong nhiếp ảnh, pháo hoa, bao

gồm cả bom cháy

Hình 20:Hình ảnh về pháo hoa tạo từ Magiê

 Magiê, giống như nhôm, là cứng và nhẹ, vì thế nó được sử dụng trongmột số các thành phần cấu trúc của các loại xe tải và ô tô dung tích lớn Đặc biệt,các bánh xe ô tô cấp cao được làm từ hợp kim magiê được gọi là mag wheels(tiếng Anh, nghĩa là bánh

2.5.Cảnh báo

 Magiê kim loại và hợp kim là rất dễ cháy trong dạng nguyên chất và

dễ chảy khi ở dạng bột Magiê phản ứng và giải phóng nhiệt rất nhanh khi tiếp xúcvới không khí hay nước, do vậy phải cẩn thận khi làm việc với chúng Cần phảiđeo kính khi làm việc với magiê Ánh sáng trắng chói lòa của magiê có thể làm tổnthương mắt Không được dùng nước để dập ngọn lửa cháy do magiê, vì nó làmngọn lửa cháy to hơn, theo phản ứng sau:

 Mg(rắn) + 2H2O(lỏng) → Mg(OH)2(dung dịch) + H2(khí)

 Các bình cứu hỏa chứa điôxít cacbon CO2 cũng không được dùng domagiê cháy trong cacbonic Phải dập lửa bằng cát hay các bình cứu hỏa bằng hóachất khô cấp D (nếu có).Mức cao nhất theo DRI để hấp thụ magiê là 350 mg/ngày.Triệu chứng chung của thừa magiê là ỉa chảy Không được cấp cho trẻ em các loạihình thuốc chứa magiê

TÁC HẠI CỦA CHẤT TẨY TRẮNG

Kinh hoàng hơn là hóa chất Magnesium Sunlfate dùng để tẩy vải sợi nhưng nó cũng bị lạm dụng để tẩy trắng dừa, ngó sen, rau muống

bất chấp tác hại của chất này khi tích tụ vào cơ thể ngườigây nên viêm da, mắt, miệng và teo ruột…

 Vì vậy ngộ độc, gây dị ứng và rối loạntiêu hoá khi ăn phải những sản phẩm

“ngậm” chất này không có gì là khó hiểu

HÌNH21: Magnesium

Sunlfate

Trong một nghiên cứu mới đây của Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm

TPHCM cho thấy: Có đến 80% các mẫu ngó sen, rau muống, chân gà, nấm tuyết,

su hào… và nhiều mẫu hải sản lấy ở các chợ, quán ăn đều ngậm chất tẩy trắng là

hóa chất công nghiệp trước khi chế biến thành phẩm

-Là nguyên tố khởi mguồn của sự sống

3.1 Lịch sử tìm ra Canxi và các câu chuyện hóa học có liên quan

Khoáng vật thiên nhiên có chứa kim loại canxi như đá vôi, đá cẩm thạch,thạch cao đã được loài người sử dụng từ lâu đời Người đời xưa đã biết nung vôi để

có vôi sống Người xưa gọi vôi sống là đất Cho đến cuối thế kỉ 18 vôi sống đượccoi như một hợp chất

Năm 1746, Pôt đã điều chế được oxit canxi nguyên chất và đã mô tả rất đầy

đủ những tính chất của nó

Hình 22 :Ngó s en,nấm

Hình 23:Hình ảnh về đơn chất và cấu trúc của Canxi

Năm 1808, Đêvi đã điều chế được canxi tự do bằng cách điện phân những hợp chấtnóng chảy, phương pháp này cũng giống phương pháp ông đã áp dụng để điều chếmagie Vào thời gian này, hai nhà bác học Becdeliuyt và Pôngtinơ cũng đã điềuchế được kim loại canxi tinh khiết bằng phương pháp tương tự

Từ thời cổ xưa người ta đã biết canxi qua các hợp chất của nó Cũng từ lâu người

ta đã biết là nung cacbonat canxi thì được vôi và đã dùng vôi tôi để làm dung dịchdính kết

3.2 Trạng thái tự nhiên

Luïc phöông

Canxi không tồn tại ở dạng đơn chất trong tự nhiên mà

có nhiều trong các quặng khác nhau như đá vôi, đá phấn

(CaCO3), đolomit (đá bạch vân), florit (CaF2), apatit

Ca5F(PO4)3 hay 3Ca3(PO4)2