Bài giảng bài kim loại kiềm và hợp chất quan trọng của kim loại kiềm hóa học 12 (7)

BÀI GIẢNG HÓA HỌC 12 KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM NỘI DUNG BÀI HỌC I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO II TÍNH CHẤT VẬT LÝ III TÍNH CHẤT HÓA HỌC IV ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ V CỦNG CỐ I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO: Vị trí kim loại kiềm bảng tuần hoàn: Dựa vào bảng tuần hoàn, nhận xét vị trí nguyên tố kim loại kiềm? I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO:  Kim loại kiềm nguyên tố hóa học thuộc phân nhóm nhóm IA bảng tuần hoàn  Gồm nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ( Franxi nguyên tố phóng xạ nên không xem xét)  Các nguyên tố đứng đầu chu kì I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO: Cấu tạo tính chất kim koại kiềm: Nguyên tố Li Na K Rb Cs Cấu hình electron [He]2s1 [Ne]3s1 [Ar]4s1 [Kr]5s1 [Xe]6s1 Dựa vào bảng 6.1 nhận xét cấu Bán kính nguyên tử 0,123 0,157 0,203 0,216 hình e, bán kính nguyên tử, (nm) lượng ion 520hóa, số 497oxi hóa 419và thế403 Năng lượng ionđiện hóa cực chuẩn KLK? 0,235 376 I1 (kJ/ mol) Độ âm điện 0,98 0,93 0,82 0,82 0,79 EOM+ /M (V) -3,05 -2,71 -2,93 -2,98 -2,92 Mạng tinh thể Lập phương tâm khối I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO: • Cấu hình e: [khí hiếm]ns1 So với e khác, e ns1 xa hạt nhân nguyên tử nhất, dễ tách khỏi nguyên tử • Năng lượng ion hóa nhỏ so với nguyên tố chu kì Do vậy, KLK có tính khử mạnh: M  M+ + e Năng lượng ion hóa giảm dần từ Li  Cs • Số oxi hóa: có số oxi hóa +1 hợp chất • Thế điện cực chuẩn: có giá trị âm II TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi: Nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi KLK thấp nhiều so với kim loại khác  Giải thích: Liên kết kim loại mạng tinh thể kim loại kiềm bền vững Khối lượng riêng: Tương tự, khối lượng riêng KLK nhỏ kim loại khác  Giải thích: Bán kính nguyên tử lớn cấu tạo mạng tinh thể đặc khít Tính cứng: Các KLK mềm dễ, cắt dao  Giải thích: Liên kết kim loại mạng tinh thể yếu II TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Bảng 6.2: Một số số vật lí kim loại kiềm Nguyên tố Nhiệt độ nóng chảy (t0C ) Nhiệt độ sôi (t0C ) Khối lượng riêng (g/cm3) Li 180 1330 0.53 0.6 Na 98 892 0.97 0.4 K 64 760 0.86 0.5 Rb 39 688 1.53 0.3 Cs 29 690 1.90 0.2 Độ cứng (Độ cứng kim cương = 10 ) Nhận xét: Các đại lượng vật lí giảm dần từ Li  Cs  Giải thích: Từ Li đến Cs, khoảng cách ion kim loại mạng tinh thể tăng dần ( bán kính nguyên tử tăng) làm cho độ bền tinh thể giảm nên nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi giảm dần II TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Kết luận: • Kim loại kiềm có màu trắng bạc, có ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, mềm, khối lượng riêng nhỏ • Mạng lập phương tâm khối, cấu trúc rỗng, tinh thể có liên kết kim loại yếu Mạng lập phương tâm khối III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Tác dụng với phi kim: Kim loại kiềm khử dễ dàng nguyên tử phi kim thành ion âm a Tác dụng với Oxi: Không khí khô: 4Na + O2  2Na2O Oxi khô: 2Na + O2  Na2O2 Tổng quát: Với O2 : 4M + O2  2M2O (không khí khô) 2M + O2  M2O2 (Oxi khô) Chú ý : Các KLK cháy Oxi cho lưa màu khác Vd: Với Na: lửa màu vàng Với K: màu tím hoa cà b Tác dụng với Clo: 2Na + Cl2  2NaCl Natri clorua Tổng quát: Các kim loại khác tương tự Na: 2M + Cl2 2MCl III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: M Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng…) Do chuẩn kim loại kiềm âm nên khử mạnh ion H+ Tất kim loại kiềm nổ tiếp xúc với dung dịch axit 2Na + 2HCl  2NaCl + H2 2Na + H2SO4  Na2SO4 + H2 Tổng quát: M + H+  M+ + ½ H2  Mức độ phản ứng tăng từ Li  Cs III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Tác dụng với nước: Kim loại kiềm phản ứng dễ dàng với nước nhiệt độ thường Thí nghiệm: Na phản ứng với nước 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 Tổng quát: M + H2O  MOH + 1/2H2 III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Nhận xét: Từ Li  Cs: khả phản ứng với nước tăng dần Cụ thể:  Li phản ứng chậm với H2O  Na phản ứng nhanh với H2O  K phản ứng mãnh liệt với H2O ( bùng cháy)  Rb, Cs phản ứng nổ với H2O Vì vậy, thực tế, người ta bảo quản kim loại kiềm cách ngâm dầu hỏa IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ \ kiềm: Ứng dụng kim loại Chế tạo hợp kim Chất trao đổi nhiệt (Na, K ) KIM LOẠI KIỀM Chế tạo tế bào quang điện ( Cs) Điều chế kim loại Tổng hợp hữu IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ Trạng thái tự nhiên: `  Trong tự nhiên, kim loại kiềm tồn dạng hợp chất  Trong nước biển có chứa lượng tương đối lớn NaCl  Đất có chứa số hợp chất kim loại kiềm dạng silicat aluminat IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ Điều chế: a Nguyên tắc: Khử ion kim loại kiềm thành kim loại M+ + e  M b Phương pháp: Điện phân nóng chảy muối halogenua hiđroxit kim loại kiềm c Ví dụ: Ví dụ 1: Điên phân NaCl nóng chảy để điều chế Na NaCl Cl2 NaCl Nóng chảy Na Catot Bằng thép Na Nóng chảy Catot Bằng thép Lưới thép hình trụ + Anot Bằng than chì IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ Sơ đồ điện phân: NaCl (K) Na+ Cl(A) 2Cl- - 2e = Cl2 Na+ + 1e =Na Phương trình điện phân: dpnc 2NaCl 2Na + Cl2 IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ Ví dụ 2: Điện phân NaOH NaOH (K) OH- Na+ Na+ + 1e  Na 4OH- (A) O2 + 4e + 2H2O Phương trình điện phân: 4NaOH dp 4Na + O2 + 2H2O 23 V CỦNG CỐ:  Kim loại kiềm nhóm IA : Li, Na, K, Rb, Cs, Fr  Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ cứng thấp, khối lượng riêng nhỏ • Tác dụng với phi kim: O2, Cl2,… KIM LOẠI KIỀM Tính chất hoá học •Tác dụng với axít: HCl, H2SO4 ,gây nổ • Tác dụng với H2O  Ứng dụng • Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp, hợp kim siêu nhẹ • Cs làm tế bào quang điện • M+ + e Điều chế MO • Phương pháp: Quan trọng điện phân nóng chảy muối halogenua kim loại kiềm V CỦNG CỐ: Câu 1: Cấu hình electron lớp kim loại kiềm là? A ns1 B ns2 C ns2np1 D (n-1)dxnsy A Câu 2: Cation M+ có cấu hình electron lớp 2s22p6 M+ cation sau đây? C Na+ A Ag+ B Cu+ C D K+ Câu 3: Trong trình điện phân KCl nóng chảy, trình xảy anot? A Sự oxi hóa ion K+ B Sự oxi hóa ion ClB C Sự khử ion K+ D Sự khử ion Cl- V CỦNG CỐ: Câu 4: Điện phân muối Clorua kim loại kiềm nóng chảy ( điện cực trơ) thu 0,896 lít khí đktc Anot 3,12g kim loại Catot Công thức muối là: A LiCl B NaCl C KCl D CsCl C THANK YOU [...]... ta bảo quản kim loại kiềm bằng cách ngâm trong dầu hỏa IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ \ kiềm: 1 Ứng dụng của kim loại Chế tạo hợp kim Chất trao đổi nhiệt (Na, K ) KIM LOẠI KIỀM Chế tạo tế bào quang điện ( Cs) Điều chế kim loại hiếm Tổng hợp hữu cơ IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ 2 Trạng thái tự nhiên: `  Trong tự nhiên, kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất  Trong... M  M+ + e Tính khử tăng dần từ Li  Cs ( do bán kính nguyên tử tăng, năng lượng ion hóa giảm) III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Kim loại kiềm có các tính chất sau: Kim loại kiềm Tác dụng với phi kim Tác dụng với axit Tác dụng với nước III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: 1 Tác dụng với phi kim: Kim loại kiềm khử dễ dàng các nguyên tử phi kim thành ion âm a Tác dụng với Oxi: Không khí khô: 4Na + O2  2Na2O Oxi khô: 2Na + O2...  Trong nước biển có chứa một lượng tương đối lớn NaCl  Đất có chứa một số hợp chất của kim loại kiềm ở dạng silicat và aluminat IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ 3 Điều chế: a Nguyên tắc: Khử ion kim loại kiềm thành kim loại M+ + e  M b Phương pháp: Điện phân nóng chảy muối halogenua hoặc hiđroxit của kim loại kiềm c Ví dụ: Ví dụ 1: Điên phân NaCl nóng chảy để điều chế Na NaCl Cl2 NaCl... CỐ:  Kim loại kiềm ở nhóm IA : Li, Na, K, Rb, Cs, Fr  Có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, độ cứng thấp, khối lượng riêng nhỏ • Tác dụng với phi kim: O2, Cl2,… KIM LOẠI KIỀM Tính chất hoá học •Tác dụng với axít: HCl, H2SO4 ,gây nổ • Tác dụng với H2O  Ứng dụng • Chế tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp, hợp kim siêu nhẹ • Cs làm tế bào quang điện • M+ + e Điều chế MO • Phương pháp: Quan trọng. ..III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Đặc điểm: • Lớp ngoài cùng: ns1 nên trong các hợp chất có số oxicấu hóa Nêu đặc điểm tạo+1 nguyên tử kim loại kiềm, từ đó dự nhỏ đoán • Năng lượng ion hóa khá tính chất hóa học • Bán kính nguyên tử chung lớn ? • Thế điện cực chuẩn có giá trị rất âm  Năng lượng dùng để tách electron hóa trị lớn Có tính khử rất mạnh M  M+ + e Tính khử... Oxi cho ngọn lưa màu khác nhau Vd: Với Na: ngọn lửa màu vàng Với K: màu tím hoa cà b Tác dụng với Clo: 2Na + Cl2  2NaCl Natri clorua Tổng quát: Các kim loại khác đều tương tự như Na: 2M + Cl2 2MCl III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: M 2 Tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng…) Do thế chuẩn của kim loại kiềm rất âm nên nó khử mạnh ion H+ Tất cả các kim loại kiềm đều nổ khi tiếp xúc với dung dịch axit 2Na + 2HCl... 2Na + H2SO4  Na2SO4 + H2 Tổng quát: M + H+  M+ + ½ H2  Mức độ phản ứng tăng từ Li  Cs III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: 3 Tác dụng với nước: Kim loại kiềm phản ứng dễ dàng với nước ở nhiệt độ thường Thí nghiệm: Na phản ứng với nước 2Na + 2H2O  2NaOH + H2 Tổng quát: M + H2O  MOH + 1/2H2 III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Nhận xét: Từ Li  Cs: khả năng phản ứng với nước tăng dần Cụ thể:  Li phản ứng chậm với H2O ... phân nóng chảy muối halogenua kim loại kiềm V CỦNG CỐ: Câu 1: Cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại kiềm là? A ns1 B ns2 C ns2np1 D (n-1)dxnsy A Câu 2: Cation M+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2s22p6 M+ là cation nào sau đây? C Na+ A Ag+ B Cu+ C D K+ Câu 3: Trong quá trình điện phân KCl nóng chảy, quá trình nào xảy ra ở anot? A Sự oxi hóa ion K+ B Sự oxi hóa ion ClB C Sự khử ion K+ D... quá trình nào xảy ra ở anot? A Sự oxi hóa ion K+ B Sự oxi hóa ion ClB C Sự khử ion K+ D Sự khử ion Cl- V CỦNG CỐ: Câu 4: Điện phân muối Clorua của một kim loại kiềm nóng chảy ( điện cực trơ) thu được 0,896 lít khí ở đktc ở Anot và 3,12g kim loại ở Catot Công thức của muối là: A LiCl B NaCl C KCl D CsCl C THANK YOU ... ion hóa giảm) III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Kim loại kiềm có tính chất sau: Kim loại kiềm Tác dụng với phi kim Tác dụng với axit Tác dụng với nước III TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Tác dụng với phi kim: Kim loại. ..NỘI DUNG BÀI HỌC I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO II TÍNH CHẤT VẬT LÝ III TÍNH CHẤT HÓA HỌC IV ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ V CỦNG CỐ I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO: Vị trí kim loại kiềm bảng tuần hoàn: Dựa vào bảng tuần... bảo quản kim loại kiềm cách ngâm dầu hỏa IV ỨNG DỤNG – TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN - ĐIỀU CHẾ kiềm: Ứng dụng kim loại Chế tạo hợp kim Chất trao đổi nhiệt (Na, K ) KIM LOẠI KIỀM Chế tạo tế bào quang điện