Kim loại kiềm thổ

Bi ging được ti trợ bởi : Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh v học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! BI GING 3. KIM LOẠ I KIỀ M THỔ Biên soạ n : TS. Phm Ngc Sơn Biên tậ p : Phm Duy Vit A- LÝ THUYẾT I. VỊ TRÍ V CẤU TẠO 1. Vị trí của kim loại kiềm thổ trong bảng tuần hoàn Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố : beri (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và rađi (Ra). Trong mỗi chu kì, nguyên tố kim loại kiềm thổ đứng sau nguyên tố kim loại kiềm. 2. Cấu tạo và tính chất của nguyên tử kim loại kiềm thổ - Cấu hình electron : Kim loại kiềm thổ là những nguyên tố s. Lớp ngoài cùng của nguyên tử có 2e ở phân lớp ns 2 . So với những electron khác trong nguyên tử thì hai electron ns 2 ở xa hạt nhân hơn cả, chúng dễ tách khỏi nguyên tử. - Các cation M 2+ của kim loại kiềm thổ có cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm đứng trước nó trong bảng tuần hoàn. - Số oxi hoá : Các ion kim loại kiềm thổ có điện tích duy nhất là 2+. Vì vậy trong các hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm thổ có số oxi hoá là +2. - Thế điện cực chuẩn : Các cặp oxi hoá - khử M 2+ /M của kim loại kiềm thổ đều có thế điện cực chuẩn rất âm. II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ Các kim loại kiềm thổ có một số tính chất vật lí giống nhau : - Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp (trừ beri). - Độ cứng tuy có cao hơn kim loại kiềm, nhưng nhìn chung kim loại kiềm thổ có độ cứng thấp. - Khối lượng riêng tương đối nhỏ, chúng là những kim loại nhẹ hơn nhôm (trừ bari). Một số hằng số vật lí của kim loại kiềm thổ Nguyên tố Be Mg Ca Sr Ba Nhiệt độ nóng chảy ( O C) 1280 650 838 768 714 Nhiệt độ sôi ( O C) 2770 1110 1440 1380 1640 Khối lượng riêng (g/cm 3 ) 1,85 1,74 1,55 2,6 3,5 Độ cứng (lấy kim cương bằng 10) 2,0 1,5 1,8 III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Một số đại lượng đặc trưng của kim loại kiềm thổ Nguyên tố Be Mg Ca Sr Ba Bi ging được ti trợ bởi : Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh v học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! Cấu hình electron [He]2s 2 [Ne]3s 2 [Ar]4s 2 [Kr]5s 2 [Xe]6s 2 Bán kính nguyên tử (nm) 0,11 0,16 0,20 0,21 0,22 Năng lượng ion hoá I 2 (kJ/mol) 1800 1450 1150 1060 970 Độ âm điện 1,57 1,31 1,00 0,95 0,89 Thế điện cực chuẩn 2 o M / M E (V) - 1,85 - 2,37 - 2,87 - 2,89 - 2,90 Mạng tinh thể Lục phương Lập phương tâm diện Lập phương tâm khối Các kim loại kiềm thổ đều có tính khử mạnh, nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba. 1. Tác dụng với phi kim Khi đốt nóng, các kim loại kiềm thổ đều bốc cháy trong không khí tạo ra oxit. 2Mg + O 2 o t  2MgO Tác dụng với halogen tạo muối halogenua. Ca + Cl 2 o t  CaCl 2 2. Tác dụng với axit Ca + 2HCl  CaCl 2 + H 2  3. Tác dụng với nước - Ca, Sr, Ba tác dụng với H 2 O ở nhiệt độ thường tạo thành dung dịch bazơ. - Mg tác dụng chậm với nước ở nhiệt độ thường tạo ra Mg(OH) 2 , tác dụng nhanh với hơi nước ở nhiệt độ cao tạo thành MgO. - Be không tác dụng với H 2 O dù ở nhiệt độ cao. Ca + 2H 2 O  Ca(OH) 2 + H 2  Mg + H 2 O o t  MgO + H 2  IV- ỨNG DỤNG V ĐIỀU CHẾ 1. Ứng dụng của kim loại kiềm thổ Kim loại Be được dùng làm chất phụ gia để chế tạo những hợp kim có tính đàn hồi cao, bền chắc, không bị ăn mòn. Kim loại Mg có nhiều ứng dụng hơn cả. Nó được dùng để chế tạo những hợp kim có đặc tính cứng, nhẹ, bền. Những hợp kim này được dùng để chế tạo máy bay, tên lửa, ôtô, Kim loại Mg còn được dùng để tổng hợp nhiều hợp chất hữu cơ. Bột Mg trộn với chất oxi hóa dùng để chế tạo chất chiếu sáng ban đêm. Kim loại Ca dùng làm chất khử để tách oxi, lưu huỳnh ra khỏi thép. Canxi còn được dùng để làm khô một số hợp chất hữu cơ. Bi ging được ti trợ bởi : Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh v học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! 2. Điều chế kim loại kiềm thổ Trong tự nhiên, kim loại kiềm thổ chỉ tồn tại ở dạng ion Mg2+ trong các hợp chất. Phương pháp cơ bản điều chế kim loại kiềm thổ là điện phân muối nóng chảy của chúng. Thí dụ: đpnc CaCl 2 → Ca+Cl 2 ↑ đpnc MgCl 2 → Mg+Cl 2 ↑ B- LUYỆN TẬP Câu 1: Kim loại không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường: A. Be, Sr B. Be, Mg C. Li, Ca D. Cs, Sr Câu 2: Theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân các kim loại nhóm IIA có: A. Bán kính nguyên tử giảm dần . B. Năng lượng ion hóa tăng dần. C. Tính khử của nguyên tử tăng dần. D. Tính oxi hóa của ion tăng dần. Câu 3: Không gặp kim loại kiềm thổ trong tự nhiên ở dạng tự do vì: A. Thành phần của chúng trong thiên nhiên rất nhỏ. B. Kim loại kiềm thổ hoạt động hóa học mạnh. C. Kim loại kiềm thổ dễ tan trong nước. D. Kim loại kiềm thổ là những kim loại điều chế bằng cách điện phân. Câu 4: Nhận xét nào sau đây không đúng A. Các kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh. B. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Ba đến Be. C. Tính khử của các kim loại kiềm thổ yếu hơn kim loại kiềm trong cùng chu kì. D. Ca, Sr, Ba đều tác dụng với nước ở nhiệt độ thường. Câu 5: Nguyên tử X có cấu hình electron là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 thì ion của X sẽ có cấu hình A. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 4p 2 B. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 C. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 D. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 Câu 6: Ứng dụng nào dưới đây của Mg không đúng A. Dùng chế tạo một số hợp kim có tính chịu lực. B. Dùng điều chế phân bón hóa học đa lượng. C. Dùng trong quá trình tổng hợp chất hữu cơ. D. Dùng để chế tạo hợp kim nhẹ trong công nghiệp sản xuất máy bay, tên lửa và ô tô. Câu 7: Hiện tượng xảy ra khi thổi từ từ khí CO 2 dư vào nước vôi trong: A. Kết tủa trắng tăng dần đến cực đại và không tan. B. Kết tủa trắng tăng dần đến cực đại sau đó tan một phần, dung dịch còn lại bị vẩn đục. C. Kết tủa trắng tăng dần sau đó tan hết, thu được dung dịch trong suốt. D. Ban đầu dung dịch trong suốt sau đó có kết tủa. Bi ging được ti trợ bởi : Thành Công Study – www.thanhcongstudy.edu.vn. Địa chỉ: 6A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội. Để đăng ký học, quý phụ huynh v học sinh gọi điện tới: 0977.333.961 hoặc gửi email tới hòm thư: thanhcongstudy@gmail.com. Trân trọng! Câu 8: Khi so sánh tính chất của Ca và Mg, phát biểu nào sau đây không đúng A. Số electron hoá trị bằng nhau B. Đều tác dụng với nước ở nhiệt độ thường C. Oxit đều có tính chất oxit bazơ D. Đều được điều chế bằng cách điện phân clorua nóng chảy Câu 9: Dung dịch Ca(OH) 2 phản ứng với dãy chất nào sau đây : A. BaCl 2 , Na 2 CO 3 , Al B. CO 2 , Na 2 CO 3 , Ca(HCO 3 ) 2 C. NaCl , Na 2 CO 3 , Ca(HCO 3 ) 2 D.NaHCO 3 ,NH 4 NO 3 , MgCO 3 Câu 10: Có ba chất rắn: CaO , MgO , Al 2 O 3 dùng hợp chất nào để phân biệt chúng : A. HNO 3 B. H 2 O C. NaOH D. HCl Câu 11: Dung dịch để phân biệt 3 mẩu kim loại: Ca, Mg, Cu là: A. H 2 O B. HCl C. H 2 SO 4 D. HNO 3 Câu 12: Cho 3 dung dịch không màu Na 2 CO 3 , NaCl , AlCl 3 dung dịch để phân biệt cả 3 dung dịch trên A. NaOH B. Ba(OH) 2 C. Na 2 SO 4 D. CaCl 2 Câu 13: Thuốc thử nào sau đây không thể nhận biết cả 3 dung dịch: H 2 SO 4 , BaCl 2 , Na 2 SO 4 A. Quỳ tím B. Bột Zn C. Na 2 CO 3 D. Ba(OH) 2 Câu 14: Một dung dịch chứa a mol Ca 2+ , b mol Mg 2+ , c mol Cl - , d mol HCO 3 - . Biểu thức giữa a ,b ,c, d là A. a + b = c + d B. 2a + 2b = c + d C. 3a + 3b = c + d D. 2a+b=c+ d Câu 15: Một hỗn hợp rắn gồm: Canxi và Canxicacbua. Cho hỗn hợp này tác dụng vói nước dư nguời ta thu đuợc hỗn hợp khí A. Khí H 2 B. Khí C 2 H 2 và H 2 C. Khí H 2 và CH 2 D. Khí H 2 và CH 4 Câu 16: Trong phản ứng CO 3 2- + H 2 O -> HCO 3 - + OH - . Vai trò của CO 3 2- và H 2 O là A. CO 3 2- là axit và H 2 O là bazơ B. CO 3 2- là bazơ và H 2 O là axit C. CO 3 2- là lưỡng tính và H 2 O là trung tính D. CO 3 2- là chất oxi hoá và H 2 là chất khử Câu 17: Cho dung dịch Ca(OH) 2 vào dung dịch Ca(HCO 3 ) 2 thấy có A. kết tủa trắng sau đó tan dần. B. bọt khí và kết tủa trắng. C. bọt khí bay ra. D. kết tủa trắng xuất hiện. Câu 18: Dùng hoá chất nào sau đây để phân biệt 3 chất rắn: NaOH, Ca(OH) 2 , Al(OH) 3 A. Dùng nước, dung dịch HCl B. Dùng quỳ tím và khí CO 2 C. Dùng khí CO 2 , dung dịch HCl D. Dùng nước và khí CO 2 ĐÁP ÁN 1B 2C 3B 4B 5B 6B 7C 8B 9B 10B 11A 12B 13B 14B 15B 16B 17D 18D . Các kim loại kiềm thổ đều có tính khử mạnh, nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm. Tính khử của các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba. 1. Tác dụng với phi kim Khi đốt nóng, các kim loại kiềm. D. Kim loại kiềm thổ là những kim loại điều chế bằng cách điện phân. Câu 4: Nhận xét nào sau đây không đúng A. Các kim loại kiềm thổ có tính khử mạnh. B. Tính khử của các kim loại kiềm thổ. 3: Không gặp kim loại kiềm thổ trong tự nhiên ở dạng tự do vì: A. Thành phần của chúng trong thiên nhiên rất nhỏ. B. Kim loại kiềm thổ hoạt động hóa học mạnh. C. Kim loại kiềm thổ dễ tan trong