Hóa vô cơ Chương 3: Nguyên tố nhóm IIA

CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Chương III nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) NỘI DUNG TÀI LIỆU NHẬN XÉT CHUNG I ĐƠN CHẤT Lý tính Hóa tính Trạng thái tự nhiên, điều chế, ứng dụng II HỢP CHẤT Các oxit, peoxit, hydroxit Các carbua muối [1] – Tập 2, Chương 3: trang 49 – 69 Chương III [2] – Chương 8: trang 185 – 201 [3] – Phần 1, Chương 3: trang 68 – 96 [4] – Chapter 12: page 348 – 370 nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) NHẬN XÉT CHUNG - Cấu hình electron hóa trị: ns2  Nhường e thể tính khử (kém kim loại kiềm): M – 2e  M2+ - Tính kim loại, tính khử: tăng dần Be  Ba - Hơi M gồm phân tử nguyên tử - Các oxit, hydroxit: bazo mạnh, tăng dần từ Be Ba - Chỉ Be+2 Mg+2 có khả tạo phức - Trong hợp chất: Be chủ yếu tạo liên kết CHT, Ca  Ba chủ yếu tạo liên kết ion Chương III nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHĨM IIA (M) I ĐƠN CHẤT Lý tính: màu sắc, độ cứng, màu lửa I2 Rk I1 tnc ts 0 Cấu trúc mạng (Å) (eV) (eV) Be Mg Ca Sr Ba Ra (0C) (0C) M 2+ /M tinh thể 1,13 9,32 18,21 1287 2767 -1,85 Lục phương 1,60 7,65 15,04 650 1107 -2,37 Lục phương 1,97 6,11 11,87 842 1484 -2,87 Lập phương tâm diện 2,15 5,69 11,03 767 1384 -2,89 Lập phương tâm diện 2,21 5,21 10,00 727 1640 -2,90 Lập phương tâm khối 2,35 5,28 10,15 700 1140 -2,92 Lập phương tâm khối Chương III nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Hóa tính Tính khử yếu Me, tăng dần từ Be đến Ra: • Phản ứng với hydro (M’ = Ca, Sr, Ba) M’ + H2  M’H2 (hydrua ion) to • Phản ứng với khơng khí tophòng M’ + O2  tocao M + O2  M’O MO tocao 3M + N2  M3N2 Chương III nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) • Phản ứng với nước M’ + H2O  M’(OH)2 + H2 to Mg + H2O  Mg(OH)2 + H2 • Phản ứng với cacbon o t M + C  MC2 Riêng Be: Be + C  Be2C • Be có tính chất giống Al Be + 2NaOH + 2H2O  Na2[Be(OH)4] + H2 Be + 2HCl + 4H2O  [Be(H2O)4]Cl2 + H2 Be bị thụ động HNO3 đ,nguội; H2SO4 đ,nguội Chương III nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Trạng thái tự nhiên, điều chế: • Khống vật beri: beryl (3BeO.Al2O3.6SiO2) • Khoáng vật magie: carnalit (KCl.MgCl2.6H2O); dolomit (MgCO3.CaCO3); talc (3MgO.4SiO2.H2O); amiăng (Mg3(Si2O5)(OH)4 … • Khống vật canxi: thạch cao (CaSO4.2H2O); florit (CaF2); apatit (Ca5(PO4)3F) … • Khống vật stronti bari: xeleotit (SrSO4); strontianit (SrCO3); baritin (BaSO4); viterit (BaCO3) Chương III nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHĨM IIA (M) Điều chế • Ngun tắc chung: điện phân muối halogenua nóng chảy • MgO + C 2000 oC Mg + CO CaO + 2MgO + Si • 2Al + 4CaO 1200 oC • 2Al + 4SrO 1200 oC • 2Al + 4BaO 1200 oC Chương III 1500 oC 2Mg + CaO.SiO2 CaO.Al2O3 + 3Ca SrO.Al2O3 + 3Sr BaO.Al2O3 + 3Ba nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) II HỢP CHẤT Các oxit – MO - Điều chế: nhiệt phân muối cacbonat, nitrat - Hút ẩm, hấp phụ CO2 M’O + CO2  M’CO3 - Độ tan nước  BeO  BaO M’O + H2O  M’(OH)2 + Q - Tính bazo  BeO  BaO Chương III nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Các peoxit – MO2 - Không bền nhiệt, độ bền  BeO2  BaO2 4000C 2BaO + O2 ⇌0 2BaO2 600 C - Bị phân hủy nước axit  H2O2 BaO2 + H2SO4  BaSO4 + H2O2 BaO2 + 2H2O ⇌ Ba(OH)2 + 2H2O2 - Oxi hóa khử 2Fe2+ + BaO2 + 4H+  2Fe3+ + Ba2+ + 2H2O HgCl2 + BaO2  Hg + BaCl2 + O2 Chương III nvhoa102@gmail.com 10 CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Các hydroxit – M(OH)2 to - Không bền nhiệt: M(OH)2  MO + H2O - Tính bazo, độ tan, độ bền nhiệt: tăng dần từ Be(OH)2 đến Ba(OH)2 Các cacbua - MC2 - Bị thủy phân tạo thành C2H2 MC2 + 2H2O  M(OH)2 + C2H2 - Riêng Be2C thủy phân tạo thành CH4 Be2C + 4H2O  2Be(OH)2 + CH4 Chương III nvhoa102@gmail.com 11 CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Muối M • Muối halogenua – MX2 - Dễ tan (trừ MF2) - MgCl2, CaCl2 có tính hút ẩm mạnh • Muối cacbonat – MCO3 - Khơng bền nhiệt, tan nước, tan nước CO2 CaCO3 + H2O + CO2  Ca(HCO3)2 Chương III nvhoa102@gmail.com 12 CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) • Muối sunfat – MSO4 - Không bền nhiệt, độ tan nước giảm dần từ BeSO4 đến BaSO4 125 oC CaSO4.2H2O t0⇌ phòng CaSO4.0,5H2O + 1,5H2O 200 oC CaSO4.0,5H2O  960 oC 2CaSO4  Chương III CaSO4 + 0,5H2O 2CaO + 2SO2 + O2 nvhoa102@gmail.com 13 CHƯƠNG III: CÁC NGUN TỐ PHÂN NHĨM IIA (M) Nước cứng • Là nước có chứa nhiều Ca2+ Mg2+ (= M’’2+) • Độ cứng nước biểu diễn số mđlgCa2+/L độ cứng < mđlg/L: nước mềm độ cứng > mđlg/L: nước cứng Chương III nvhoa102@gmail.com 14 CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Các phương pháp làm mềm nước cứng: - Vật lý (đun sôi): M’’(HCO3)2  M’’CO3 + CO2 + H2O - Hóa học: dùng soda - sữa vôi; Na3PO4 Mg2+ + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + Ca2+ Ca2+ + Na2CO3  CaCO3  + 2Na+ - Trao đổi ion: dùng zeolit (Na2Al2Si2O8.xH2O), nhựa trao đổi ion Chương III nvhoa102@gmail.com 15 CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Nhựa trao đổi ion: Chương III nvhoa102@gmail.com 16 CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) Nhựa cationit anionit: Chương III nvhoa102@gmail.com 17 ... muối [1] – Tập 2, Chương 3: trang 49 – 69 Chương III [2] – Chương 8: trang 185 – 201 [3] – Phần 1, Chương 3: trang 68 – 96 [4] – Chapter 12: page 34 8 – 37 0 nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN... 4BaO 1200 oC Chương III 1500 oC 2Mg + CaO.SiO2 CaO.Al2O3 + 3Ca SrO.Al2O3 + 3Sr BaO.Al2O3 + 3Ba nvhoa102@gmail.com CHƯƠNG III: CÁC NGUYÊN TỐ PHÂN NHÓM IIA (M) II HỢP CHẤT Các oxit – MO - Điều chế:... 2+ /M tinh thể 1, 13 9 ,32 18,21 1287 2767 -1 ,85 Lục phương 1,60 7,65 15,04 650 1107 -2 ,37 Lục phương 1,97 6,11 11,87 842 1484 -2 ,87 Lập phương tâm diện 2,15 5,69 11, 03 767 138 4 -2 ,89 Lập phương