Vô cơ 2a hóa học hay

CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIA (KIM LOẠI KIỀM THỔ Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) A. Nhận xét chung Các nguyên tố nhóm IIA được gọi là kim loại kiềm thổ vì một mặt các oxit CaO, SrO, BaO tan trong nước cho dung dịch kiềm và các oxit này có độ tan bé và độ bền nhiệt cao, nghĩa là có những tính chất của chất mà ngày xưa các nhà giả kim thuật gọi là “thổ” (nghĩa là đất). Be được nhà hoá học người pháp Vauquelin tìm ra năm 1798 trong đó quý berin, 30 năm sau F. Whöhler (người Đức) và A. Bussy (người Pháp) đã độc lập nhau điều chế được bột Be tinh khiết, Mg được nhà hoá học Dany điều chế được lần đầu tiên năm 1808, Ca cũng được Dany điều chế bằng phương pháp điện phân năm 1808. Năm 1790 bổ sung thêm Bảng 1: Một số đặc điểm của nguyên tử các kim loại kiềm thổ  Nguyên tố Số thứ tự nguyên tử Cấu hình electron Năng lượng ion hoá I (eV) Bán kính nguyên tử Thế điện cực E0 (V)     I1 I2 I3    Be 4 He 2s2 9,32 18,21 153,82 1,13 1,85  Mg 12 Ne 3s2 7,64 15,03 80,21 1,6 2,37  Ca 20 Ar 4s2 6,11 11,87 51,21 1,97 2,87  Sr 38 Kr 5s2 5,96 10,93  2,15 2,98  Ba 56 Xe 6s2 5,21 9,95  2,21 2,90  Ra 88 Rn 7s2 5,28 10,10  2,35 2,92   Cấu hình electron hoá trị: ns2 nên các kim loại kiềm thổ dễ mất 2 electron này để tạo thành ion M2+ nên có tính khử mạnh và tính khử tăng dần từ Be đến Ra. So với kim loại kiềm cùng dãy, kim loại kiềm thổ kém hoạt động hơn vì có điện tích hạt nhân lớn và bán kính nguyên tử bé hơn. Các nguyên tố nhóm IIA dễ tạo thành ion M2+ hơn dù I2 >>I1 bởi vì phản ứng xảy ra trong dung dịch nên với nhiệt hiđrat hoá rất âm của ion M2+ (điện tích lớn, bán kính bé) đủ bù năng lượng I2 cao của kim loại kiềm thổ. Kim loại nhóm IIA có thế điện cực tương đương các kim loại nhóm IA dù năng lượng ion hoá tương đối lớn, gấp 4 I của kim loại kiềm(cùng chu kỳ). Trong các hợp chất, các kim loại kiềm thổ thường số oxi hoá +2. Be chủ yếu tạo liên kết cộng hoá trị với nguyên tố khác còn các nguyên tố còn lại chỉ tạo nên hợp chất ion. Hơi của kim loại kiềm thổ chỉ bao gồm phân tử 1 nguyên tử. Các ion kim loại kiềm thổ đều không màu, nhiều hợp chất của kim loại kiềm thổ ít tan trong nước. B. Đơn chất 1. Tính chất vật lý Các kim loại kiềm thổ đều có màu trắng bạc hoặc xám nhạt, trừ Be và Mg vẫn giữ được ánh kim trong không khí, các kim loại còn lại đều bị mô nhanh chóng do bị phủ một màng mỏng màu vàng nhạt gồm oxit MO, một phần perxit MO2 và nitrua M3N2. Bảng 2: Hằng số vật lý quan trọng của kim loại kiềm thổ  Nguyên tố Nhiệt độ nóng chảy ( 0C) Nhiệt độ sôi ( 0C) Độ cứng Tỉ khối Độ dẫn điện (Hg = 1) Độ dẫn điện riêng (1Ω.cm)  Be 1280 2507 4 1,86 5 28.104  Mg 650 1100 2,5 1,74 21 25.104  Ca 850 1482 2,0 1,55 20,8 23,5.104  Sr 770 1380  2,6 4 3,3.104  Ba 710 1500  3,6 1,5 1,7.104   Nhìn chung kim loại kiềm thổ có sự trội hơn về những tính chất vật lý so với kim loại kiềm do liên kết kim loại trong kim loại kiềm thổ mạnh hơn trong kim loại kiềm. Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy cao hơn kim loại kiềm và biến đổi không đều như các kim loại kiềm do các kim loại kiềm thổ có cấu trúc mạng

CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM IIA (KIM LOẠI KIỀM THỔ - Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)

A Nhận xét chung

- Các nguyên tố nhóm IIA được gọi là kim loại kiềm thổ vì một mặt các oxit CaO, SrO, BaO tan trong nước cho dung dịch kiềm và các oxit này có độ tan bé và độ bền nhiệt cao, nghĩa là có những tính chất của chất mà ngày xưa các nhà giả kim thuật gọi là “thổ” (nghĩa là đất)

- Be được nhà hoá học người pháp Vauquelin tìm ra năm 1798 trong đó quý berin,

30 năm sau F Whöhler (người Đức) và A Bussy (người Pháp) đã độc lập nhau điều chế được bột Be tinh khiết, Mg được nhà hoá học Dany điều chế được lần đầu tiên năm 1808,

Ca cũng được Dany điều chế bằng phương pháp điện phân năm 1808 Năm 1790 bổ sung thêm

Bảng 1: Một số đặc điểm của nguyên tử các kim loại kiềm thổ

Năng lượng ion hoá I (eV) Bán kính

nguyên tử

Thế điện cực E0

- Các nguyên tố nhóm IIA dễ tạo thành ion M2+ hơn dù I2 >>I1 bởi vì phản ứng xảy

ra trong dung dịch nên với nhiệt hiđrat hoá rất âm của ion M2+ (điện tích lớn, bán kính bé)

đủ bù năng lượng I2 cao của kim loại kiềm thổ Kim loại nhóm IIA có thế điện cực tương đương các kim loại nhóm IA dù năng lượng ion hoá tương đối lớn, gấp 4 I của kim loại kiềm(cùng chu kỳ)

- Trong các hợp chất, các kim loại kiềm thổ thường số oxi hoá +2 Be chủ yếu tạo liên kết cộng hoá trị với nguyên tố khác còn các nguyên tố còn lại chỉ tạo nên hợp chất ion

- Hơi của kim loại kiềm thổ chỉ bao gồm phân tử 1 nguyên tử

- Các ion kim loại kiềm thổ đều không màu, nhiều hợp chất của kim loại kiềm thổ ít tan trong nước.

B Đơn chất

1 Tính chất vật lý

- Các kim loại kiềm thổ đều có màu trắng bạc hoặc xám nhạt, trừ Be và Mg vẫn giữ được ánh kim trong không khí, các kim loại còn lại đều bị mô nhanh chóng do bị phủ một màng mỏng màu vàng nhạt gồm oxit MO, một phần perxit MO2 và nitrua M3N2

Bảng 2: Hằng số vật lý quan trọng của kim loại kiềm thổ

Nguyên tố Nhiệt độ

nóng chảy (

0C)

Nhiệt độ sôi ( 0C)

Độ cứng Tỉ khối Độ dẫn

điện(Hg = 1)

Độ dẫn điện riêng (1/Ω.cm)

- Các kim loại kiềm thổ có độ dẫn điện cao và gần tương đương với kim loại kiềm Điều này trái ngược với việc mỗi nguyên tử kim loại kiềm thổ có 2 electron s nên vùng s

đã lấp đầy đáng lẽ chúng là chất cách điện hay bán dẫn điện Điều này được giải thích do vùng năng lượng s và p có mức năng lượng gần bằng nhau đã che phủ nhau tạo thành vùng chưa đủ electron làm cho kim loại dẫn điện tốt

- Các kim loại kiềm thổ có độ cứng khác nhau, cứng nhất là Be Be dòn nhưng khi được đun nóng thì dẽo hơn, Mg dẻo có thể dát mỏng và kéo sợi được

- Ở trạng thái hơi, các kim loại kiềm thổ là đơn nguyên tử, không có khả năng tạo ra phân tử hai nguyên tử ở trạng thái khí như các kim loại kiềm hay như các kim loại Zn,

Cd, Hg (IIB) Giải thích: kim loại kiềm thổ phải thường xuyên ở trạng thái kích thích s1p1

mà năng lượng liên kết tạo ra khi hình thành phân tử M2 không đủ bù lại cho năng lượng cần cung cấp để gây ra trạng thái kích thích

- Trừ Be, Mg, khi đốt các kim loại kiềm thổ còn lại ở trạng thái tự do hay ở hợp chất

dễ bay hơi của chúng đều cho ngọn lửa có màu tương ứng: Ca - đỏ da cam, Sr - đỏ son,

Ba - lục hơi vàng

2 Tính chất hoá học

Các kim loại kiềm thổ là các chất khử mạnh và tính khử tăng dần tử Be đến Ba Ra

là nguyên tố phóng xạ và nói chung rất giống với Ba

a Phản ứng với phi kim

Với hiđro: Be không phản ứng trực tiếp; Mg phản ứng rất khó khăn; các kim loại

kiềm thổ còn lại đều phản ứng trực tiếp với hiđro khi đun nóng trong luồng không khí H2 tạo ra hiđrua ion MH2:

Ca + H2 →150 C0 CaH2

Mg + H2 5700C,2002 atm

MgI

→ MgH2

Với halogen, nitơ, S, P, C, Si: tác dụng mạnh khi đun nóng.

- Khi tác dụng với C, riêng Be tạo nên Be2C còn các kim loại kiềm thổ khác tạo MC2

Be2C + 4H2O → 2Be(OH)2 + CH4CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

- Khi tác dụng với Si chỉ tạo ra silixua M2Si

Với oxi:

- Khi đun nóng Be và Mg trong không khí tạo ra MO:

2Mg + O2 → 2MgO ΔH0 = -610kJ/molPhản ứng cháy của Mg phát ra ánh sáng chói và giàu tia tử ngoại nên được dùng làm pháo sáng và dùng trong nhiếp ảnh Điều này đựơc giải thích do sự kết hợp của ion Mg2+

có kích thước bé với ion O2- cũng có kích thước bé nên tạo ra mạng lưới tinh thể sít sao của MgO và phát ra một lượng nhiệt lớn đốt nóng mạnh hạt MgO tạo nên, làm phát ra ánh sáng chói giàu tia tử ngoại

- Các kim loại kiềm thổ còn lại thì ngay ở nhiệt độ thường đã tạo ra oxit MO, một phần peoxit MO2 và nitrua M3N2

b Khử một số oxit và muối

Do có ái lực lớn với oxit nên các kim loại kiềm thổ khi đun nóng có thể khử được nhiều oxit bền của các nguyên tố như B2O3, CO2, TiO2, SiO2, Al2O3, Cr2O3, … hoặc các muối halogenua như: TiCl4, BeF2, UF4, PuF4:

2Mg + CO2 →t0 C + 2MgO2Mg + TiCl4 →t0 Ti + 2MgCl2Ứng dụng: dùng kim loại kiềm thổ làm chất khử để điều chế nhiều kim loại hiếm, kim loại khó nóng chảy và nguyên tố phim

c Tác dụng với nước

Do có thế điện cực thấp, các kim loại kiềm thổ đều có khả năng tác dụng với nước giải phóng H2 và càng dễ dẩy H2 ra khỏi axit

- Be hầu như không tác dụng với nước vì có lớp oxit bền bảo vệ

- Mg không tan trong nước lạnh và tan một phần trong nước nóng vì màng oxit bảo

vệ ít tan trong nước Trái lại, Mg ở trạng thái “hỗn hống” lại phản ứng rất mạnh với nước

do không còn lớp oxit bảo vệ:

Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 ↑Khi nung nóng sáng, Mg có thể khử được hơi nước tạo thành oxit:

e Tác dụng với amoniac

Ca, Sr, Ba có thể tan trong amoniac lỏng cho dung dịch màu xanh thẩm Khi cho dung môi bay hơi, còn lại tinh thể màu vàng óng là các amoniacat có thành phần không đổi [Ca(NH3)6]; [Sr(NH3)6]; [Ba(NH3)6]

- Các amoniacat của các kim loại kiềm thổ, khi có mặt chất xúc tác (ví dụ: Pt) bị phân huỷ thành các amiđua:

f Khả năng tạo phức

- Khả năng tạo phức là không đặc trưng với các kim loại kiềm thổ vì sự tạo phức là thuận lợi đối cới những ion bé, có điện tích lớn và có obitan trống Vì thế, một số phức chất của Be nhiều hơn Ba Ví dụ: M2[BeF4] (M: kim loại kiềm ) và Be4O(CH3COO)6 Ca

và các kim loại kiềm thổ khác chỉ tạo phức với những hợp chất cho mạnh như: axetylaxeton, EDTA

3 Trạng thái tự nhiên, ứng dụng, điều chế

a Trạng thái tự nhiên

- Các kim loại kiềm thổ cũng như các kim loại kiềm chỉ tồn tại trong thiên nhiên dạng hợp chất chủ yếu silicat, cacbonat và sunfat: Ca và Mg thuộc loại nguyên tố phổ biến nhất chiếm tương ứng 1,5% và 1,7% trong vỏ trái đất Sr, Ba: nguyên tố tương đối hiếm chỉ chiếm 0,001% còn Ra rất hiếm

- Khoáng vật chính của Be là berin - Be3Al2(SiO3)6 Một số dạng berin trong suốt có màu khác nhau do lẫn tạp chất được gọi là ngọc Ví dụ: Ngọc bích có màu lục (lẫn hợp chất của Cr), lam ngọc có màu xanh da trời,…

- Mg có trong quặng magiezit - MgCO3, cacnalit - KCl MgCl2.6H2O, đolomit – MgCO3.CaCO3, bisophit – MgCl2.6H2O; dạng sunfat như kizerit – MgSO4.H2O; dạng silicat như bột talc – Mg3H2(SiO3)4, amiăng - [Mg6Si4O11(OH)6.H2O] Mg có trong diệp lục của lá cây, trong mô động vật, người và trong nước biển

- Khoáng vật chứa Ca là đá vôi, đá hoa, canxit, đolomit – CaCO3.MgCO3, thạch cao – CaSO4.2H2O, florit – CaF2, apatit – 3Ca2(PO4)3.CaF2, floapatit - [Ca5(PO4)3F]

- Ca có trong xương động vật, mô thực vật và trong nước thiên nhiên Xương người chứa 80% Ca3(PO4)2, 13% CaCO3; Ca có trong huyết thanh dưới dạng muối fotfat và nitrat Ion Ca2+ có vai trò kích thích hoạt động của tim, nhờ Ca 2+ khi gặp không khí, máu

- Be là nguyên tố có nhiều ứng dụng trong ngành kỹ thuật (kỹ thuật hàng không và

kỹ thuật nguyên tử); làm vật liệu trong lò phản ứng hạt nhân vì nó rất bền với nhiệt độ, bền cơ học, bền hoá học và không giữ lại các nơtron sinh ra trong lò phản ứng; Be là nguồn sinh ra nơtron khi được bắn phá bằng những nguyên tố nhẹ; thép chưa 1% Be có tính bền cao, không mất tính đàn hồi ngay cả khi đốt nóng đỏ; Be lẫn vào Cu làm tăng độ cứng, độ bền cơ học, độ bền hoá học mà không làm giảm độ dẫn điện của Cu; hợp kim của Cu có 2% Be có sức chống gãy gấp bốn lần Cu nguyên chất

- Hợp kim của Mg có nhiều ứng dụng trong công nghiệp ôtô, máy bay và chế tạo máy, 2 hợp kim quan trọng là hợp kim “manhali” và hợp kim “electron”

“Manhali” là hợp kim của nhôm chứa 5 – 30% Mg, rắn và bền hơn Al nguyên chất,

dễ chế hoá và bào nhẵn hơn

“Electron” là hợp kim có thành phần chính là Mg, ngoài ra còn có Al, Zn, Mn; đôi khi có Cu, Be, Ti,… hợp kim này có tính cơ học tốt, gọn nhẹ

Trong luyện kim người ta còn dùng Mg để khử V, Cr, Ti,…

Phức chất chứa Mg của vòng pofirin là cơ sở chế tạo của phân tử clorofin (diệp lục)

- Ca, Sn, Ba được dùng rất hạn chế vì hoạt tính cao của chúng:

Ca được dùng trong luyện kim màu, làm chất khử để luyện kim các chất có hại như

P, S, C dư

Sr được dùng trong kỹ thuật đèn điện chân không để hấp thụ không khí còn sót lại và trong kỹ nghệ luyện đồng thanh để loại S, P, C khỏi kim loại

Một lượng nhỏ Ba được dùng trong luyện Cu và chì để khử oxi, làm sạch kim loại khỏi S và các khí Thêm Ba và Pb làm tăng độ cứng của hợp kim ion

- Ra là nguyên tố phóng xạ lần đầu tiên được dùng vào các mục đích y tế, chủ yếu trong y học để chửa các khối u và một số bệnh khác

c Điều chế

Nguyên tăc chung cũng giống nguyên tắc điều chế kim loại kiềm là điện phân muối halogenua MCl2 nóng chảy hoặc có thể dùng chất khử để khử oxit hay muối của chúng thành kim loại

Điều chế Be: điện phân hỗn hợp BeCl2 và NaCl nóng chảy với cực âm bằng thuỷ

ngân và ở trong khí quyển agon hay hỗn hợp BeCl2 và NaF trong thùng bằng Ni cực dương bằng than chì hay dùng phương pháp nhiệt magiê để khử BeF2

Điều chế Mg: Điện phân MgCl2 tinh khiết hay cacnalit khan nóng chảy (MgCl2.KCl)

hay hỗn hợp muối clorua tương ứng ở nhiệt độ 7000C – 7500C trong thùng điện phân bằng

Fe đồng thời là cực âm, cực dương là một trụ than chì đặt trong ống sứ xốp có lỗ nhỏ để cho khí clo thoát ra ngoài Để tránh không cho Mg lỏng tập trung ở phần trên chất điện phân không bị không khí oxi hoá, người ta đã thổi chậm 1 luồng khí H2 trên bề mặt Mg lỏng

Ngoài ra, hiện nay phương pháp quan trọng trong công nghiệp để điều chế Mg là phương pháp nhiệt

Nguyên tắc: dùng các chất khử (CaC2 hay than: phương pháp nhiệt cacbon hoặc dùng Si: phương pháp nhiệt Si) để khử MgO

- Nung nóng hỗn hợp gồm MgO (từ manhezit) với than antraxit nghiền nhỏ trong lò

hồ quang: Mg thu được có độ tinh khiết cao 99,97%

MgO + C ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ†‡ ˆ ˆ ˆ ˆˆ2000 C0 Mg + CONgười ta có thể thay C bằng CaC2 trong lò chân không ở 12000C theo phương trình

MgO + CaC2 →1200 C0 Mg + CaO + 2CNgười ta còn dùng Si ở dạng fero – silic làm chất khử với nguyên liệu là đolomit đã nung ta được hơi Mg có độ tinh khíêt cao khoảng 98 – 99%

2MgO + 2CaO + Si →1200 0C− 1300 0C Ca2SiO4 + 2Mg

Đê điều chế Mg tinh khiết 99,999% người ta đã thăng hoa lặp Mg kỹ thuật trong chân không.

Điều chế Ca: Điện phân nóng chảy CaCl2 trong lò lót than chì, đáy lò được làm

nguội bằng nước chảy ở phía dưới; catot bằng Fe, anot bằng than chì, chất điện phân là CaCl2 khan Để có Ca có độ tinh khiết cao, điều chế bằng cách dùng Al để khử CaCl2 ở nhiệt độ cao:

3CaCl2 + 2Al →t cao o 3Ca + 2AlCl3

Điều chế Sr: Điện phân nóng chảy SrCl2

Điều chế Ba: Khử BaO trong chân không bằng Al hay Si ở 12000C

3BaO + 2Al →t0 Al2O3 + 3Ba3BaO + Si →t0 BaSiO3 + 2Ba

- Các MO rất khó nóng chảy và rất bền nhiệt, chúng có thể mà không bị phân huỷ Điều này được giải thích do năng lượng mạng lưới của chúng rất lớn vì thế chúng được dùng làm vật liệu chịu nhiệt

Bảng 3: Một số tính chất vật lý của oxit kim loại kiềm thổ

b Tính chất hoá học

Dạng tinh thể của MO luôn kém hoạt động hơn dạng bột

-Tác dụng với nước: rừ BeO thực tế không tan trong nước, MgO dạng bột xốp tan ít

và rất chậm, các oxit còn lại đều tác dụng mạnh với nước, phát nhiều nhiệt:

MO + H2O → M(OH)2

- Các oxit CaO, SrO, BaO hút ẩm mạnh khi để trong không khí và có khả năng hấp thụ khí CO2 giống như oxit của kim loại kiềm.

BaO + CO2 → BaCO3

- BeO là chất lưỡng tính, tác dụng với oxit axit và oxit bazơ khi nóng chảy hoặc khi đun nóng với dung dịch axit hay bazơ:

BeO + SiO2 → BeSiO3BeO + Na2O → Na2BeO2BeO + 2H3O+ + H2O → [Be(H2O)4]2+

BeO + 2OH- + H2O → [Be(OH)4]

2 Ở nhiệt độ cao, các MO có thể bị kim loại kiềm, nhôm, silic khử đến kim loại

- CaO (vôi sống) phần lớn dùng làm vật liệu xây dựng, làm phân bón, chất chảy trong luyện kim, điều chế CaC2, CaCO3

- SrO và BaO được dùng trong công nghiệp chế tạo thuỷ tinh và men

1350 C

→ BaO + CO2

Vì phản ứng nhiệt phân BaCO3 thực hiện khó khăn hơn nhiều so với CaCO3 nên người ta điều chế BaO bằng cách nung BaCO3 với than ở nhiệt độ cao:

BaCO3 + 2C →t0 BaO + 2CO

2 Peoxit MO 2 của kim loại kiềm thổ

+ Trong tự nhiên các kim loại kiềm, các kim loại kiềm thổ cũng tạo ra các peoxit dạng MO2 và supeoxit dạng MO4: Be không tạo nên peoxit, Mg chỉ tạo peoxit ở dạng hiđrat hoá; Ca, Sr, Ba tạo nên các peoxit MO2 là chất bột màu trắng, khó tan trong nước.+ Hoá tính:

- Các MO2 đều khó tan trong nước, dung dịch có phản ứng kiềm và có tính chất của H2O2

- MO2 dễ tan trong axit tạo ra H2O2:

CaO2 + H2SO4 → CaSO4 + H2O2

- Khi đun nóng, MO2 bị phân huỷ thành oxit và O2

2CaO2 0

t

→ 2CaO + O2+ Điều chế: Các MO2 có thể được điều chế bằng cách cho hiđroxit tương ứng tác dụng H2O2, sản phẩm thu được là các hiđrat peoxit MO2.8H2O Đun nóng các hiđrat peoxit này ở 1000C – 1300C tạo ra peoxit tự do

SrO2 và BaO2 có thể được điều chế bằng cách cho oxit tác dụng trực tiếp với oxi.+ BaO2 là chất quan trọng nhất trong các peoxit MO2

- Bột màu trắng, nóng chảy ở 4500C, nghịch từ

- BaO2 khó tan trong nước, không tan trong rượu và ete, dễ tan trong axit loãng giải phóng H2O2

BaO2 + 2HCl → BaCl2 + H2O2

- BaO2 bền ở nhiệt độ thường, khi đun nóng đến 6000C, bị phân huỷ thành BaO và O2 Ngược lại, ở khoảng 4000C, BaO kết hợp với O2 tạo ra peoxit

2BaO2 00

600 400

C C

ˆ ˆ ˆ ˆ †

‡ ˆ ˆ ˆ ˆ 2BaO + O2Dựa vào phản ứng này người ta dùng BaO2 để điều chế O2 từ không khí

- BaO2 là chất có tính oxi hoá mạnh:

Khi đun nóng BaO2 tác dụng với H2, S, C, NH3, …

BaO2 + H2 →550 C Ba(OH)22BaO2 + S →t0 2BaO + SO2 ↑Với HCl giải phóng Cl2

BaO2 + 4HCl(đ) → BaCl2 + Cl2 + 2H2O

- BaO2 còn thể hiện tính khử, nó có thể khử được ion [Fe(CN)6]3- thành [Fe(CN)6] 4-; khử 1 số muối của kim loại nặng:

HgCl2 + BaO2 → Hg + BaCl2 + O2BaO2 + 2K3[Fe(CN)6] → K6Ba[Fe(CN)6]2 + O2Ứng dụng của BaO2: dùng làm chất xúc tác trong phản ứng cracking dầu mỏ, dùng điều chế H2O2 và dùng trong bom cháy

Điều chế BaO2: nhiệt phân bari hiđroxit, nitrat hay cacbonat trong dòng không khí hay cho BaO kết hợp trực tiếp với oxi hay làm mất nước của hiđrat peoxit BaO2.2H2O ở

1200C

3 Hiđroxit M(OH) 2 của các kim loại kiềm thổ

- M(OH)2 khan ở dạng bột màu trắng

- Độ tan của M(OH)2: Be(OH)2 và Mg(OH)2 rất ít tan trong nước; Ca(OH)2 tương đối ít tan, các hiđroxit còn lại tan nhiều trong nước Khi kết tinh từ dung dịch chúng thường ở dạng hiđrat tinh thể không màu: Be và Ca ở dạng M(OH)2.nH2O, còn Sr, Ba ở dạng M(OH)2.8H2O

- Các M(OH)2 không bền với nhiệt độ, khi đun nóng mất nước thành oxit như LiOH

Độ bền nhiệt tăng lên từ Be đến Ba:

Mg(OH)2 →150 C0 MgO + H2OBa(OH)2 →1000 C0 BaO + H2O

- Các hiđroxit M(OH2) đều là bazơ và đều là các hợp chất ion, trong dung dịch tính bazơ tăng dần từ Be(OH)2 đến Ba(OH)2; Be(OH)2 bazơ yếu; Ba(OH)2 bazơ mạnh Tất cả M(OH)2 đều dễ tan trong axit, riêng Be(OH)2 có thể tan trong dung dịch kiềm, dung dịch cacbonat tạo ra hiđroxoberilat của kim loại kiềm

Be(OH)2 + 2NaOH → Na2[Be(OH)4]

natri hiđroxoberilat